如果你曾经尝试过在家制作康普茶,那么你可能对 SCOBY(细菌和酵母的共生菌)很熟悉。SCOBY 是这种古老中国饮料的发酵动力源——但事实证明,这种漂浮的粘稠物质也可能是净化水的关键。 世界卫生组织估计,受污染的饮用水每年导致全球 485,000 人死亡。美国各地也未能获得干净的水,长期存在的弗林特水危机就是明证。作为一种潜在解决方案,蒙大拿理工大学和亚利桑那州立大学的专家重新利用了 SCOBY,看看它们是否可以作为有效、可持续的过滤器。他们的研究结果于 12 月发表在美国化学学会期刊《ACS ES&T Water》上。 首先,研究人员培育出一种薄薄的 SCOBY,利用细菌纤维素和康普茶中常见的微生物,制作出活体过滤膜 (LFM)。据该论文的作者介绍,“所有用细菌纤维素制作 LFM 的材料不仅价格低廉、随处可得,而且可生物降解,对人类安全。” LFM 可以替代商用过滤膜,当水中的微生物以生物膜或细菌群落的形式附着在孔隙上时,过滤膜通常会被堵塞。即使水已经用化学品进行了预处理以去除有害物质,它们也会产生残留物。生物膜会形成牙菌斑和池塘浮渣,但它们也可以形成美丽的扎染图案,防止沉船腐烂。研究人员正在开发解决方案来避免或治疗这种所谓的生物污损,但该论文的作者表示,这些解决方案通常很复杂、昂贵,并且需要大量化学品。过去的研究表明,LFM 能够有效过滤有害颗粒,同时生产成本更低、更具可持续性。在这种情况下,研究人员想知道它们在过滤美国淡水储备的同时,抵抗生物污损的效果如何。 [相关:用针叶树制成的简单过滤器可能会对清洁水危机产生巨大影响] 研究人员在蒙大拿州三个市政水源的预处理水样上,对 LFM 与商用过滤膜进行了测试。研究表明,表面粗糙、疏水的膜更容易堵塞,因此研究人员认为 LFM 比商用膜更容易受到生物污染。 但在查看实验数据后,他们发现了相反的情况。LFM 和商用膜最终都会堵塞并形成生物膜,但 LFM 的过滤水速度仍比商用膜快 19% 至 40%,而且 SCOBY 衍生物的生物膜中微生物较少。 研究人员将此归因于一种名为醋酸杆菌的本土细菌:醋酸杆菌占 LFM 的 97%,在康普茶菌中也以高浓度存在。醋酸杆菌以产生大量乙酸而闻名,而乙酸具有抗菌特性。(厨房里的醋含有 4% 到 8% 的乙酸——这就是为什么它能成为如此强大的清洁剂。) 研究人员希望 LFM 能够提供一种可持续的、易于制造的替代其他水过滤装置的方案。然而,值得注意的是,实验使用的是经过化学预处理的水,而且 LFM 的研究还处于起步阶段。所以,请不要在下次背包旅行时带上 SCOBY,除非它能给你的茶增添一些气泡。 |
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