Các nhà nghiên cứu kiểm tra khả năng của một hạt nanô mới để loại bỏ độc tính cadmium khỏi nguồn nước ngọt.

Công nghệ nano đóng một vai trò quan trọng trong việc loại bỏ các hóa chất độc hại tìm thấy trong đất và nước. Hiện nay có hơn 70 chương trình Superfund  của Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) đang sử dụng hoặc thử nghiệm các hạt nano để loại bỏ hoặc làm suy giảm các chất gây ô nhiễm môi trường trong đất, nước … Chương trình Superfund là chương trình của chính phủ liên bang Hoa Kỳ được thiết kế để tài trợ việc dọn sạch các khu vực bị ô nhiễm bởi các chất độc hại và chất gây ô nhiễm. Một trong số đó là sắt nano-zero-valent – được sử dụng rộng rãi, mặc dù ảnh hưởng của nó đối với các sinh vật chưa được kiểm tra kĩ lưỡng.

Trong một thí nghiệm gần đây, một nhóm các nhà khoa học từ UC Santa Barbara đã thử nghiệm ảnh hưởng của Sắt sunfua nano (FeSSi) lên một loại tảo nước ngọt thông thường (Chlamydomonas reinhardtii). Họ phát hiện ra rằng FeSSi nano đã lấy đi cadmium từ môi trường nước và làm giảm độc tính cadmium đối với tảo trong khoảng thời gian hơn một tháng. Kết quả của nghiên cứu này đã được công bố trên Tạp chí ACS Nano.

Tác giả chính của nghiên cứu là Louise Stevenson, một nghiên cứu sinh thuộc khoa Sinh thái, Tiến hóa và Thủy Sinh học  của UCSB, cho biết: “Khi FeSSi hoạt động và khi nó hấp thụ Cadmium thì sẽ trở nên độc hại gấp 10 lần khi không hấp thụ Cadimi. Các tiêu chuẩn hiện tại đang áp dụng chưa hề tính đến tính độc của các phân tử chất ô nhiễm khi chúng kết hợp hoặc phản ứng với các chất khác có trong nước, và thường thì những giới hạn cho phép của tiêu chuẩn đánh giá thấp hơn mức độ độc hại thực tế.

Để mô phỏng hiện tượng kết tủa xảy ra trong đó chất độc hại khi hòa tan vào nước các nhà nghiên cứu đã cho  C. reinhardtii  FeSSi vào cùng với cadimi và để trong một giờ trước khi tiến hành đo. Họ phát hiện ra rằng chất tảo hữu cơ mà tảo tự sản sinh ra như là một sản phẩm phụ của quá trình quang hợp và làm giảm thiểu độc tính của FeSSi và cho phép các hạt nano can thiệp tới lượng cadmium bốn lần.

Tác giả Stevenson cũng cho biết, các vật liệu hữu cơ làm cho hạt FeSSi ít độc hơn, cho phép các hạt này có tác dụng ở  khoảng diện tích lớn hơn và làm tăng  khả năng sự tập trung cadmium do tính chất này các hạt nano này cùng với các vật liệu hữu cơ có thể được sử dụng một cách hiệu quả khi kết hợp với nhau. Và do ảnh hưởng độc hại của các hạt nano chỉ tồn tại ở mức độ tế bào, do vậy những phản ứng của các vật liệu hữu cơ tạo ra bởi tảo sẽ làm giảm tính độc và đồng thời cũng làm giảm độc tính đối với tảo.

Theo Stevenson, những ảnh hưởng về môi trường của công nghệ nano rất rõ ràng và hiệu quả tùy theo hoàn cảnh, do vậy, những dự đoán về tính hiệu quả thật sự của nó phức tạp và khó khăn.  Vì vậy, nhóm nghiên cứu của UCSB đã thiết kế một mô hình sinh thái năng động có thể được sử dụng để có thể ngoại suy thực nghiệm phục vụ nghiên cứu. Các nhà nghiên cứu sẽ thu thập đủ dữ liệu để phát triển một loạt các phương trình để mô tả theo sự dao động của nồng độ mà họ đang tiến hành thí nghiệm và thực nghiệm.

Stevenson lưu ý cần phải thiết kế các mô hình thí nghiệm có liên quan về mặt sinh thái và môi trường là rất quan trọng để có được những kết quả nghiên cứu thực nghiệm chính xác đồng thời cũng có được những thử nghiệm linh động ngoại suy cho các môi trường khác.
>>>Bài liên quan: Công nghệ khử oxi cho nước cấp- Xử lý nước thải
Thành công sử dụng nano sắt để xử lý nước thải
Nguồn: dwrm.gov.vn