Ren och grön-en mos som tar bort bly från vatten

DIY Night Routine Life Hacks! 30 DIY Hacks - DIY Makeup, Healthy Recipes & Room Decor (Maj 2019).

Anonim

Forskare vid RIKEN Center for Sustainable Resource Science (CSRS) i Japan har visat att den mosen kan vara ett grönt alternativ för att dekontaminera förorenat vatten och mark. Publicerad i PLOS ONE, visar studien att mossen Funaria hygrometrica i synnerhet tolererar och absorberar en imponerande mängd bly (Pb) från vatten.

Blykontaminerat vatten är en allvarlig miljöhänsyn som nyligen visat sig vara katastrofal när den lämnades obehandlad. För att förena problemet, kräver det typiska sättet att avlägsna bly eller andra tungmetaller från vatten fossila bränslen och en enorm mängd energi. Som ett alternativ till dessa typiska processer är fytormediering en metod som använder fotosyntetiserande organismer för att städa upp mark eller vattenförorening. CSRS-forskarna började söka efter en fytormediationsbaserad borttagningsmetod genom att titta på F. hygrometrica, en moss som är känd att växa bra på platser som är förorenade med metaller som koppar, zink och bly.

"Vi fann att mossen kan fungera som en utmärkt blyabsorbent när den ligger i protonema-utvecklingsstadiet", säger första författaren Misao Itouga. "Denna värdefulla förmåga innebär att moss protonema sannolikt kommer att göra exceptionella avloppsvattenrenare i gruv- och kemisk industri."

För att karakterisera den metallabsorberande förmågan hos mossen beredde laget först lösningar med varierande koncentrationer av 15 olika metaller och exponerade dem för F. hygrometrica protonema. Efter 22 timmars exponering visade masspektrometeranalys att mosscellerna hade absorberat bly upp till 74% av sin torrvikt, vilket är ganska högt och mycket högre än någon av de andra metallerna.

Att veta var ledningen ackumuleras är viktigt för att förstå hur det inträffar och för att utveckla den mest effektiva fytormediationen. Analys visade att inom mossprotonemacellerna hade mer än 85% av blyen ackumulerats i cellväggarna, med mindre mängder som finns i organiska membran och inuti kloroplasterna där fotosyntes förekommer.

Fokuserade på cellväggarna fann teamet att de absorberade bly även efter att de hade tagits bort från levande mos. Det betyder att det finns något speciellt om cellväggarna i denna mossart som gör att de kan trivas i miljöer som är giftiga för andra växter.

Analys med tvådimensionell kärnmagnetisk resonans indikerade att polygalakturonsyra i cellväggarna var ansvarig för att absorbera blyen. "Vi jämförde F. hygrometrica data med de från markväxter och sjögräs", förklarar Itouga "och fann att närvaron av polygalakturonsyra i cellväggen är en av egenskaperna som skiljer denna typ av moss från andra växter."

De bestämde därefter att protonemacellerna absorberade leder väl vid pH-värden mellan 3 och 9, vilket är viktigt eftersom surheten hos metallförorenat vatten kan variera.

"Våra resultat visar att F. hygrometrica är ett användbart bio-material för att återvinna bly från vattenhaltiga lösningar, säger gruppledare Hitoshi Sakakibara. "och kommer att bidra till de hållbara utvecklingsmålen som fastställts av Förenta nationerna, särskilt målet Life on Land. Vi undersöker för närvarande möjligheter att arbeta med återvinningsinriktade företag."

menu
menu