Microbiologie in hapklare porties

Iets in het water: Giftig afval en schimmels

Written by

Leer is niet goedkoop. Sommige mensen lopen rond met handtassen die evenveel kosten als het gemiddelde maandloon. Maar als de stickerprijs van een tas als een schok komt, dan is dat niets vergeleken met de prijs voor het milieu.

Voor elke ton huid die wordt verwerkt, wordt tussen de 60 en 250 ton afvalwater geproduceerd. De schatting varieert zo sterk omdat leerlooierijtechnieken en regelgeving per land verschillen. Minder ontwikkelde landen hebben geen toegang tot efficiëntere technieken, dus hun afvalwaterproductie is over het algemeen hoger.

Leerlooierij effluent is de technische term die dit water beschrijft, samen met alle verontreinigende stoffen die erin achterblijven. Stikstofhoudende verbindingen, zoals vetten en eiwitten, kunnen eutrofiëring van nabijgelegen waterlichamen veroorzaken. Dit kan aquatische ecosystemen vernietigen. Zouten en zware metalen zijn nog problematischer – van sommige is zelfs bekend dat ze kanker veroorzaken. Dat is wel het laatste wat iemand in zijn water wil. Zou er een efficiënte, kosteneffectieve manier zijn om dit water schoon te maken?

Onderzoekers van de King Saud University voerden een onderzoek uit om uit te zoeken of bioremediatie door schimmels zou kunnen helpen om het afvalwater van leerlooierijen te zuiveren. Bioremediatie beschrijft het proces waarbij een biologisch organisme (meestal bacteriën, schimmels of planten) wordt gebruikt om milieuverontreinigende stoffen op te ruimen.

Wetenschappers namen monsters van water uit een mangrovemoeras in Tarout Bay en isoleerden 5 verschillende soorten zouttolerante schimmels. Net als het afvalwater van leerlooierijen is mangrovewater erg zout – een geweldige plek om op zoek te gaan naar schimmels die goed gedijen in zoute omstandigheden.

They set up different test groups using the fungi and 2 other bioremediating agents: dried vetiver grass roots and biochar. Biochar is a charcoal-like byproduct that comes from burning woody biomass, like agricultural or paper mill waste. Pollutants are removed from the water by adhering to the surface of these agents, a process known as adsorption — yes, that’s a “d.” Put simply, it’s a bit like magnets sticking to a fridge.

Glass tanks were filled with tannery effluent and treated with the following combinations: biochar alone, roots alone, biochar and roots together, each fungal isolate by itself, and each fungal isolate combined with both biochar and roots.

To evaluate the effectiveness of each treatment, ten different variables were measured: turbidity (a measure of clarity), salinity (a measure of salt content), total dissolved solids, total suspended solids, phenols (a type of organic pollutant), nitrogen, ammonia, heavy metals, biological and chemical oxygen demand (two methods of measuring the concentration of organic matter in wastewater).

The treatment with the most statistically significant effect was Emericellopsis fungus in combination with biochar and roots. It produced the lowest values for 6 of the 10 measured variables. All fungus/biochar/roots combination treatments performed better than fungus alone.

This is promising, but there are some limitations. Even the most effective treatment did not purify the water enough to meet local regulations. The authors suggest combining Emericellopsis with other known bioremediating bacteria and fungi might purify the water more effectively. It’s possible that even more efficient fungi are out there, yet to be discovered.

Awareness of the environmental impact of fast fashion is on the rise. This important study highlights one of the lesser talked about aspects of the fashion industry. It might be tempting to think of tannery effluent as a far-off problem. But ultimately, it doesn’t matter where in the world toxic waste is dumped. All water on the planet is connected through the same cycle. So when it comes to the environment, we’re all left holding the bag. — Een kleine mangrove aan de kust van het eiland Tarout, Saoedi-Arabië, waar dit onderzoek werd uitgevoerd. Mangroven worden wereldwijd bedreigd en zijn unieke ecosystemen die een verscheidenheid aan waterleven ondersteunen. ***Bron afbeelding***: *Mustafa Al-Elq, via Wikimedia Commons*

Ze zetten verschillende testgroepen op met de schimmels en 2 andere bioremediatiemiddelen: gedroogde vetivergraswortels en biochar. Biochar is een houtskoolachtig bijproduct dat afkomstig is van de verbranding van houtachtige biomassa, zoals afval van landbouw- of papierfabrieken. Verontreinigende stoffen worden uit het water verwijderd door zich aan het oppervlak van deze middelen te hechten, een proces dat bekend staat als adsorptie – ja, dat is een “d”. Simpel gezegd is het een beetje zoals magneten die aan een koelkast blijven plakken.

Glazen tanks werden gevuld met afvalwater uit leerlooierijen en behandeld met de volgende combinaties: alleen biochar, alleen wortels, biochar en wortels samen, elk schimmelisolaat op zichzelf en elk schimmelisolaat gecombineerd met zowel biochar als wortels.

Om de effectiviteit van elke behandeling te evalueren werden tien verschillende variabelen gemeten: troebelheid (een maat voor helderheid), zoutgehalte (een maat voor zoutgehalte), totaal opgeloste vaste stoffen, totaal zwevende vaste stoffen, fenolen (een soort organische vervuiling), stikstof, ammoniak, zware metalen, biologisch en chemisch zuurstofverbruik (twee methoden om de concentratie van organisch materiaal in afvalwater te meten).

De behandeling met het statistisch meest significante effect was Emericellopsis-schimmel in combinatie met biochar en wortels. Het produceerde de laagste waarden voor 6 van de 10 gemeten variabelen. Alle schimmel/biochar/wortels combinatiebehandelingen presteerden beter dan schimmel alleen.

Dit is veelbelovend, maar er zijn enkele beperkingen. Zelfs de meest effectieve behandeling zuiverde het water niet genoeg om aan de lokale regelgeving te voldoen. De auteurs suggereren dat het combineren van Emericellopsis met andere bekende bioremedierende bacteriën en schimmels het water effectiever zou kunnen zuiveren. Het is mogelijk dat er nog efficiëntere schimmels bestaan, die nog ontdekt moeten worden.

Het bewustzijn van de milieu-impact van fast fashion neemt toe. Dit belangrijke onderzoek belicht een van de minder besproken aspecten van de mode-industrie. Het is misschien verleidelijk om het afvalwater van leerlooierijen als een ver-van-mijn-bed probleem te beschouwen. Maar uiteindelijk maakt het niet uit waar ter wereld giftig afval wordt gedumpt. Al het water op de planeet is via dezelfde cyclus met elkaar verbonden. Dus als het op het milieu aankomt, zijn we allemaal de klos.

Link to the original post: Ameen, F., Alsarraf, M.J., Abalkhail, T. et al. Tannery effluent treatments with mangrove fungi, grass root biomass, and biochar. World J Microbiol Biotechnol 40, 249 (2024). https://doi.org/10.1007/s11274-024-04055-2

Featured image: Workers dyeing leather at a tannery in Fez, Morocco. Image source: Mrinal Mohit, via Wikimedia Commons.

Vertaald door: Liang Hobma