Исследование Университета штата Огайо: нанотехнология озоновых пузырьков снижает содержание сине-зеленых водорослей на 99%

Репортаж от Wedoany，Исследование, проведенное Колледжем пищевых продуктов, сельского хозяйства и экологических наук (CFAES) Университета штата Огайо, показало, что нанотехнология озоновых пузырьков может снизить количество вредных сине-зеленых водорослей до 99%, а токсинов сине-зеленых водорослей — на 92%.

Ученые в Стоун-лаборатории (Stone Laboratory) Университета штата Огайо на озере Эри протестировали нанотехнологию озоновых пузырьков (NBOT) с использованием специализированных исследовательских установок, чтобы оценить ее способность снижать количество токсичных сине-зеленых водорослей и влияние на озерную среду.

С помощью мезокосмической установки Университета штата Огайо (позволяющей моделировать условия озера в контролируемой реальной среде) исследовательская группа в ходе повторных экспериментов обнаружила, что NBOT снижает количество сине-зеленых водорослей на 99%, а токсинов сине-зеленых водорослей — на 92%.

По сравнению с альгицидами на основе меди или перекиси водорода, одобренными Агентством по охране окружающей среды США (EPA), данная обработка оказывает меньшее воздействие на другие водные организмы. Исследователи наблюдали увеличение количества полезных водорослей после обработки, что является признаком того, что этот метод может способствовать поддержанию более здоровой водной экосистемы.

Хизер Рэймонд (Heather Raymond), директор Инициативы по качеству воды CFAES, заявила, что основная цель исследования заключалась в оценке эффективности нанотехнологии озоновых пузырьков в уничтожении вредоносного цветения сине-зеленых водорослей и их токсинов, а также в изучении воздействия этой технологии на нецелевые организмы и ее потенциала для преобразования питательных веществ.

Токсичное вредоносное цветение водорослей вызывается избытком питательных веществ в воде. Хотя профилактика по-прежнему имеет решающее значение, для достижения измеримых улучшений за счет сокращения питательных веществ требуются десятилетия. Данный проект изучал, может ли технология обработки предоставить менеджерам водных ресурсов более быстрый инструмент для смягчения воздействия токсинов водорослей. Принцип NBOT заключается в генерации озона (сильного окислителя) и его доставке в воду через крошечные нанопузырьки.

Рэймонд отметила, что, в отличие от обычных макропузырьков, которые могут быстро слипаться, нанопузырьки не поднимаются быстро на поверхность и не «лопаются». Благодаря чрезвычайно малому размеру нанопузырьки могут быстро перемещаться в воде, помогая озону более эффективно разлагать вредные водоросли и токсины.

«В целом, нанотехнология озоновых пузырьков доказывает свою эффективность как экологически безопасная и действенная альтернативная технология обработки вредоносного цветения водорослей», — сказала Рэймонд. Исследование также показало, что условия воды влияют на эффективность обработки, причем ключевым фактором является содержание растворенного органического углерода в воде. Это открытие помогает оценить количество озона, необходимое для эффективной обработки, и направляет будущее применение этой технологии.

Несмотря на то, что технология продемонстрировала эффективность в лабораторных и мезокосмических условиях, исследователи продолжают изучать, как изменения качества воды и увеличение площади обработки влияют на производительность. В рамках следующего этапа Университет штата Огайо совместно с Департаментом природных ресурсов штата Огайо (Ohio Department of Natural Resources) планирует протестировать технологию следующим летом в нескольких рыбоводных прудах объемом 1,3 миллиона галлонов каждый. Исследователи также надеются сотрудничать с системами общественного водоснабжения в будущих испытаниях, чтобы лучше понять работу технологии в более крупных масштабах.

«Вредоносное цветение водорослей влияет на отдых, питьевую воду, аквакультуру и местную экономику», — сказала Рэймонд. «Наши прикладные исследования технологий обработки вредоносного цветения водорослей помогут менеджерам водных ресурсов найти эффективные решения для улучшения качества воды и защиты здоровья населения».