Utilisation de champignons pour éliminer les microplastiques de l’eau

L’étude, intitulée «Élimination des microplastiques dans le milieu aquatique via la granulation fongique« , a été dirigé par le Dr Huaimin Wang, chercheur postdoctoral à Texas A&M Faculté d’Agriculture et des Sciences de la Vie Département de Pathologie Végétale et Microbiologie. Les collaborateurs comprenaient le Dr Susie Dai, professeur agrégé au département, et une équipe de chercheurs.

Le ministère de l’Agriculture des États-Unis Station de recherche du Nord du Service forestier a également participé à l’étude, qui peut être consultée en ligne dans l’édition de septembre de Rapports sur la technologie des bioressources.

« Bien que la granulation des champignons ait été étudiée au cours de la dernière décennie pour la récolte d’algues et le traitement des eaux usées, à notre connaissance, elle n’a pas encore été appliquée pour l’élimination des microplastiques d’un environnement aqueux », a déclaré Dai. « Cette étude examine leur utilisation à cette fin. »

Microplastiques dans l’environnement

Les microplastiques, minuscules particules de plastique résultant du développement de produits commerciaux et de la décomposition de plastiques plus gros, ont attiré une attention croissante ces dernières années en raison de leurs dommages potentiels à l’écosystème. Alors que la production mondiale de plastique continue d’augmenter, la pollution provenant de ce groupe persistant de déchets contaminants dérivés de polymères synthétiques représente un défi environnemental important.

Bien que les risques sanitaires posés par les microplastiques submicrométriques pour les humains ne soient pas encore entièrement compris, ceux qui les étudient pensent généralement que le risque global associé aux microplastiques submicrométriques – ceux qui sont plus petits qu’un micron dans une mesure spécifique — il est supérieur à celui des plastiques plus gros. Ils émettent l’hypothèse que cela est dû en grande partie à leur plus grand potentiel de transport à longue distance et à leur capacité à pénétrer plus facilement dans les cellules des organismes vivants.

« Des études antérieures ont indiqué que les microplastiques submicrométriques peuvent facilement parcourir des distances considérables dans l’environnement, infiltrant les parois cellulaires des racines des plantes », a déclaré Wang. « Il a également été démontré qu’ils étaient transportés dans les organes fruitiers des plantes et dans le placenta humain. »

Outre les microplastiques générés par des activités humaines directes telles que la fabrication cosmétique et industrielle, les nanoplastiques – des particules de polymères synthétiques allant de 1 nanomètre à 1 micromètre de diamètre – peuvent également être générés par la fragmentation ou la dégradation de plastiques plus gros.

Informations sur l’étude

Une part importante des microplastiques générés par les activités humaines finit dans les usines d’épuration des eaux usées. Bien que ces plantes puissent en éliminer la grande majorité, de nombreuses particules submicrométriques ne sont pas filtrées.

« Les microplastiques et nanoplastiques éliminés après le traitement par boues activées peuvent être davantage éliminés par des méthodes conventionnelles supplémentaires telles que la coagulation, les filtres à disques et la filtration sur membrane », a déclaré Dai. « Mais les microplastiques enrichis posent toujours un défi pour la gestion des déchets. »

Malheureusement, a-t-il déclaré, certaines méthodes d’élimination telles que la mise en décharge ou l’incinération ne sont pas favorables à l’environnement pour les réintroduire dans le cycle naturel du carbone.

Trois souches fongiques candidates ont été choisies pour l’étude en fonction de leur taux de croissance, de la dégradation du colorant, de la production de spores et de la formation de pellets. Deux souches de champignons de la pourriture blanche ont récemment été isolées.

L’étude a produit des résultats encourageants sur l’élimination des microplastiques et nanoplastiques de polystyrène et de polyméthacrylate de méthyle – allant de 200 nanomètres à 5 micromètres dans le milieu aquatique – grâce à ces souches fongiques isolées.

« Ces types de microplastiques et de nanoplastiques sont parmi les plus courants », a déclaré Dai.

Les trois souches présentaient un taux élevé d’élimination des microplastiques et une assimilation potentielle des microplastiques.

« Les microplastiques adhèrent à la surface de la biomasse fongique, ce qui facilite leur élimination de l’eau en tant que partie intégrante du granulé », a expliqué Dai.

Wang a déclaré qu’en raison de la capacité unique des souches fongiques sélectionnées pour la pourriture blanche à former des granulés, elles devraient convenir à la récupération des microplastiques.

« Ils pourraient également avoir le potentiel d’être utilisés pour moderniser les usines de traitement des eaux usées et comme moyen rentable d’éliminer davantage les microplastiques et de minimiser la pollution plastique dans les plans d’eau naturels », a-t-il déclaré.

Études Dai sur la bioremédiation naturelle

L’étude actuelle utilisant des champignons pour éliminer les microplastiques est compatible avec Dai Recherche précédente utiliser des champignons pour éliminer les PFAS ou « produits chimiques éternels » dans l’environnement.

« Les champignons ont des applications environnementales uniques en raison de leur diversité et de leur rusticité », a déclaré Dai. « Ils nous ont également aidé à développer de nouvelles technologies de biorestauration pour ces produits chimiques, qui peuvent menacer la santé humaine et la durabilité des écosystèmes. »

Les PFAS sont utilisés dans de nombreuses applications allant des emballages et emballages alimentaires, au fil dentaire, à la mousse anti-incendie, aux ustensiles de cuisine antiadhésifs, aux textiles et à l’électronique.

La nouvelle technologie de Dai utilise un matériau d’origine végétale pour absorber les PFAS et les éliminer via des champignons microbiens qui les mangent littéralement.