Исследователи изучили влияние наночастиц меди на окружающую среду с помощью моделей толстой кишки и септика

Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде и UCLA использовали модель человеческой толстой кишки, модель септика, наночастицы меди и эмбрионы рыбок данио, чтобы изучить влияние наночастиц меди (содержащихся в красках и косметике) на организмы.

Ключевые результаты:

  • Вне септика наночастицы меди снижали частоту вылупления эмбрионов данио уже при концентрации 0.5 частей на миллион.
  • При попадании в модель септика (с жидкостями, имитирующими переваренную пищу и бытовые сточные воды) наночастицы теряли биодоступность и не влияли на вылупление.

"Результаты обнадеживают, поскольку показывают, что при правильно функционирующем септике мы можем устранить токсичность этих наночастиц", — сказала Алисия Тейлор, соавтор исследования.

Исследование опубликовано в журнале ACS Nano.

Экспериментальная система:

  • Модель толстой кишки: стеклянная трубка длиной 20 дюймов с диализной мембраной, в которую трижды в день подавалась 100-миллилитровая смесь из 20 компонентов, имитирующая переваренную пищу.
  • Модель двухкамерного септика: заполнялась "отходами" из модели кишки, синтетической "серой водой" (стоки от раковин, ванн) и наночастицами меди.
    • Изучались микро- и нано-медь (элементарные формы разного размера) и CuPRO (наномедь для борьбы с грибками в сельском хозяйстве).
  • Биотест: Эффлюент (очищенная жидкость) из второй камеры септика еженедельно тестировался на эмбрионах рыбок данио для оценки частоты вылупления.

Контекст и значимость:

  • Наночастицы все чаще используются в потребительских товарах, но их экологические последствия изучены слабо.
  • 20–30% домохозяйств в США используют септики для очистки сточных вод.
  • Данные показывают, что до 40% септиков работают некорректно, что вызывает опасения: наночастицы меди могут нарушать работу системы, приводя к попаданию неочищенных отходов в почву и грунтовые воды.

Оставшийся эффлюент исследования хранится в 30 пятигаллонных ведрах в UC Riverside для будущих экспериментов.