I befolkningstette områder i Sør-Afrika mangler de tilgang på rent vann. De vannkildene som finnes er ofte forurenset. Men hva om det fantes en bakterie som kan rense vannet – uten å være giftig? (Illustrasjonsfoto: Colourbox)
Bakterier kan rense forurenset vann
Forskere har funnet bakterier som kan rense skittent vann. Målsetningen deres er å erstatte kjemiske rensemidler med effektive, billige og miljøvennlige bakterier.
I befolkningstette områder i Sør-Afrika er rent vann en mangelvare. Det finnes vann i innsjøer, elver og andre vassdrag, men dette er ofte forurenset vann som må renses før bruk.
Det går an å bruke grunnvann, men nydannelse av slikt vann tar for lang tid for behovet.
Partiklene som forurenser vannet er veldig små og inneholder stoffer som gjør at partiklene ikke klumper seg sammen og synker til bunnen.
Derfor må vi bruke kjemiske prosesser for å skille forurensningen fra vannet. Forskere ved University of Fort Hare og GenØk – Senter for biosikkerhet i Norge samarbeider om å finne et godt alternativ til kjemisk behandling av vannet.
Nedbrytbar og ufarlig
En kjemisk prosess for rensing av vann kalles flokkulering.
Flokkulanter er et bindemiddel som skiller ut avfallsstoffene fra vannet slik at de kan fjernes.
Denne metoden er mye brukt i behandling av kloakkforurenset vann og annet spillvann fra industri og boliger.
Men slike kjemiske flokkuleringsmidler er uorganiske, og er derfor ikke biologisk nedbrytbare. Dermed kan de ha en negativ effekt på miljøet.
Derfor jobber forskerne med å finne bakterier som kan produsere biologiske flokkuleringsmidler. De kan betegnes som såkalte bioflokkulanter. Det vil si at de er nedbrytbare og ikke giftige. Derfor er de foretrukket fremfor kjemiske flokkulanter i behandling av forurenset vann.
For dyre og ineffektive
– Tilgjengelige bioflokkulanter har inntil nå vært dyrere og mindre effektive enn de kjemiske alternativene. Vi ønsker å finne kostnadseffektive bioflokkulanter med høy effektivitet, forklarer Arinze Okoli, forsker ved GenØk.
Okoli forklarer at Eastern Cape i Sør-Afrika har et unikt mangfold av arter. Derfor er det et godt utgangspunkt for å lete etter bakteriestammer som kan testes.
– Vi samler bakterier fra naturmiljø og studerer hvordan de reagerer, forteller forskeren.
Slik fjerner bakterien forurensning
I løpet av prosjektet har forskerne funnet flere gode bioflokkulantprodusenter, blant annet bakterien med det fengende navnet Bacillus sp. AEMREG7.
– Ved siden av å undersøke bakteriers evne til å produsere bioflokkulanter av god kvalitet er en viktig del av prosjektet å identifisere gener og proteiner som er involvert, samt å forstå hvordan disse reagerer på forskjellige miljøforhold, sier Okoli.
For eksempel så har forskerne funnet ut at bioflokkulanten som produseres av Bacillus-bakterien, har høy termostabilitet, som viser at den vil ha god aktivitet også under forskjellige temperaturer.
Kjemisk foruresning fra jordbruket
Ved siden av forurensning fra kloakk og industri, er kjemisk forurensning av vann fra jordbruk en utfordring.
Ugressmiddelet glyfosat og dets nedbrytningsprodukt AMPA, som finnes i varierende konsentrasjoner i miljøet på Eastern Cape, kan påvirke både mengden og kvaliteten på bioflokkulantene som er produsert av bakteriene.
Forskerne ser på hvilke mekanismer og hvilke nivåer av glyfosat og AMPA som påvirker bakteriens evne til å produsere bioflokkulanter og studerer samtidig om bioflokkulanter kan brukes til å rense vann som er forurenset av glyfosat og AMPA.
Prosjektet er finansiert gjennom SANCOOP, et samarbeid mellom Norges forskningsråd og National Research Foundation i Sør-Afrika.
Referanser:
Okaiyeto, K., Mabinya, L.V., Nwodo, U.U., Okoli, A. and Okoh, A.I. “Implications for public health demands alternatives to inorganic and synthetic flocculants: Bioflocculants as important candidates”, MicrobiologyOpen, 2016, 5(2), 177-221.
Okaiyeto, K., Nwodo, U.U., Okoli, A., Mabinya, L.V. and Okoh, A.I. “Studies on a Bioflocculant Production by Bacillus sp. AEMREG7”, Polish Journal of Environmental Studies, 2016, 25(1), 236-245.
Okaiyeto, K., Nwodo, U.U., Mabinya, L.V., Okoli, A.S. and Okoh, A.I. “Characterization of a bioflocculant (MBF-UFH) produced by Bacillus sp. AEMREG7”, International Journal of Molecular Sciences, 2015, 16, 12986-13003
Okaiyeto, K., Nwodo, U.U., Okoli, A.S., Mabinya, L.V. and Okoh, A.I. “Culture conditions optimization and characterization of a bioflocculant produced by Bacillus sp. isolated from Algoa Bay, South Africa”, Journal of Microbial and Biochemical Technology, 2015, 5:4.
Okaiyeto, K., Nwodo, U.U., Okoli, A.S., Mabinya, L.V. and Okoh, A.I. “Evaluation of flocculating performance of a thermostable bioflocculant produced by marine Bacillus sp. ”, Environmental Technology, 2015, 37(14), 1829–1842.
