全球水資源拉警報，英國伯明罕大學科學團隊發現神奇的淨水技術，關鍵就在於水蚤！這可不是科幻電影的劇情，而是革命性的科學研究成果。這些微小的生物變身高效能的生物淨水器，過濾掉廢水中的藥物、農藥和工業化學品，有望解決這個時代最棘手的水資源危機。
善用水資源的第一步 革新淨水技術
隨著都市化、人口成長和氣候變遷影響，水危機逐漸浮上檯面，而傳統的水處理技術也將越來越難以負荷用水需求。
雖然使用再生水是幫助水資源做最大限度利用的方式之一，但一篇刊登在環境科學期刊《全面科學環境》（Science of The Total Environment）的論文指出，除非有辦法消除再生水內的持久性有機污染物（persistent chemical pollutants，POPs），否則再生水並不安全。不過，這麼做的成本很高昂，甚至可能產生有毒副產品，例如經過臭氧處理會產生溴酸鹽。
據科學新聞網站《Phy.org》報導，家庭和工業廢水中含有持久性有機污染物，這不是一般廢水處理可以過濾掉的。當處理過的廢水排放至河流中，最終會流入水庫、灌溉系統和地下水，隨後進入食物鏈和水源，每年大約損害9200萬人的健康。
英國科學家發現神奇的生物淨水法
科學家開始從自然界尋找解決方案，據《衛報》報導，伯明罕大學的研究團隊將目光落在水蚤（屬名：Daphnia）身上，這些小動物其實不是真的「跳蚤」，而是超過450種的微小甲殼類動物，這些生物能夠有效過濾水中的細小顆粒，攝取包括碎屑、藻類和細菌等物，讓水源變乾淨。
研究團隊挑選了四種水蚤進行實驗，用來過濾公共衛生人員最擔心的幾種污染物，例如：雙氯芬酸（diclofenac，一種藥物）、草脫淨（atrazine，一種農藥）、重金屬砷和PFOS（全氟辛烷磺酸，一種工業化學品）。
據《Phy.org》報導，水蚤具有休眠幾個世紀的能力。為了找到可以處理不同污染物的水蚤，研究團隊從河底的沉積物中取得休眠的水蚤胚胎，這些沉在湖底的胚胎有外殼包住，以等待更好的孵化條件來臨，研究團隊將胚胎復活，並選擇對化學污染物耐受性不一的水蚤種類進行研究，測試他們的基因組成和生存技能。
便宜的生物淨水器 適合資源有限的地區
據《衛報》報導，水蚤在實驗室中展現了強大的吸附能力，吸收了90%的雙氯芬酸、60%的砷、59%的草脫淨、50%的PFOS。伯明罕大學的環境教授，同時是論文作者之一的奧爾西尼（Luisa Orsini）說，去除50%的PFOS是非常出色的，因為傳統處理方式中沒有什麼方法能像這樣大量去除PFOS。
研究團隊逐步增加水量進行測試，先是在水族箱中，然後是在100公升的水中，如今已經在真正的廢水處理設施，淨化超過2000公升的水，下一步還會繼續升級，進一步淨化2100萬公升的水。
另一位研究作者，伯明罕大學機械工程教授迪恩（Karl Dearn）對《衛報》形容，這種生物淨水方法就像戴森（Dyson）吸塵器一樣，可以將廢水中的污染物通通「吸除」。
印第安納大學環境毒理學家肖（Joseph R Shaw）表示，這種解決方案不僅便宜、也兼顧碳中和，適合開發中國家使用，因其往往缺乏先進的廢水處理廠和基礎設施。
然而，在利用生物解決環境問題時，仍需抱持謹慎態度。雖然水蚤有淨化廢水的莫大潛力，但真正推廣應用之前，還有待科學家要深入研究和評估，確認這種方法的長期潛在影響。
參考資料
- 衛報（The Guardian，2023年9月26日），Scientists use water fleas to filter pollutants out of wastewater
- Muhammad A., Iestyn S., Sophie B., et al.,（2023年）〈Harnessing water fleas for water reclamation: A nature-based tertiary wastewater treatment technology〉，DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.167224
- Phys.org（2023年9月25日），Water fleas may hold key to cleaner environment and better human health
※本文轉載自低碳生活部落格〈小兵立大功！ 科學家發現低成本、有如Dyson吸塵器的「水蚤淨水法」〉
