En varm sommardag i Connecticut, det är vanligt att gå till en strandrestaurang, ät lite färska ostron och musslor, och njut av vågornas slag mot sanden. För en grupp från University of Connecticut-fakulteten och en professor vid Florida Atlantic University, deras plan är att hoppa över stranden och restaurangen och använda släktingar till dessa läckra djur av en annan anledning – filtrera den skadliga mikroplasten som hamnar tillbaka i vår miljö.

"Suspensionsmatande musslor, som ostron, musslor, och zebramusslor är mycket effektiva på att filtrera vatten och fånga på sina gälar ('filtret') partiklar så små som fyra mikrometer i storlek [mindre än 1000:e tum]. Deras "filter" är självrengörande och de filtrerar ofta vatten i 12 eller fler timmar per dag. De är naturens perfekta filtreringsmaskin, ", säger professor J. Evan Ward i marinvetenskap.

Under de kommande fyra åren, gruppen – inklusive Associate Dean Leslie Shor, Professor Kelly Burke i kemi och biomolekylär teknik, Professor i molekylär- och cellbiologi Daniel Gage, Civil- och miljöteknikprofessor Baikun Li, och Ward—kommer att använda ett anslag på 2 miljoner dollar från National Science Foundations Emerging Frontiers in Research and Innovation (EFRI)-program för att studera användningen av musslor (en del av tvåskaliga familjen), kombinerat med mikroplastnedbrytande bakterier, i filtreringen av mikroplast från utsläppet som rinner tillbaka till vårt ytvatten från avloppsreningsverk.

Andra fakultetsmedlemmar som är involverade i projektet inkluderar CEE-professor Christine Kirchhoff, CBE-professor Matthew Stuber, CBE-professor Jeff McCutcheon, Marinvetenskap professor George McManus, och Florida Atlantic University Biology Professor Tracy Mincer.

Mikroplaster, en samlingsterm för partiklar av många olika former, storlekar ( <5 mm), och polymertyper, finns vanligtvis i miljön genom att syntetiska fibrer som tvättar bort kläder i tvätten och små plastfragment som produceras i miljön genom olika processer.

"De flesta avloppsreningsverk förlitar sig på gammal teknik – över 100 år gammal – och använder i vissa fall grundläggande metoder som sandfiltrering som har varit kända sedan urminnes tider, " säger Li. "Faktiskt, de flesta avloppsreningsverk runt om i landet är själva över 50 år gamla. När dessa anläggningar designades och byggdes, plast existerade helt enkelt inte i den sort eller mängd som de gör idag."

Kirchhoff förklarar att även om de tekniska hindren är övervunna, det kan fortfarande finnas ett problem.

"Att bygga om befintlig infrastruktur är ett dyrt förslag, och det finns också många regulatoriska hinder som står i vägen. Bättre förståelse för de icke-vetenskapliga hindren för att implementera innovativ teknik är en nyckelaspekt i vårt forskningsprojekt."

På grund av begränsningarna av avloppsvattenrening, och även för att större plaster bryts ner i miljön, mikroplast hamnar i hela vår miljö, och många typer är svåra att bryta ner. Oron är att mikroplast kan skada djur, växtliv, och så småningom människor.

Enligt Mincer, det har visat sig att plastpartiklar mindre än 150 mikrometer kan ta sig in i våra lymfsystem, orsakar systemisk exponering och, kanske, påverkar människors hälsa.

"Mikroplaster kan också fungera som svampar, samla upp andra skadliga saker i miljön. Många studier har visat att koncentrationer av andra vanliga föroreningar som skadliga kemikalier, patogena bakterier, och även virus kan vara mycket högre i mikroplast än vad de är i det omgivande vattnet. Att konsumera mikroplast är därför ett sätt att utsättas för andra skadliga föroreningar, " säger Mincer.

I slutet, gruppen hoppas att lära sig av naturen och att arbeta med intressenter om hindren för att ta till sig ny teknik kommer att leda till ett hållbart sätt att bättre behandla avloppsvatten.

"Om projektet blir framgångsrikt, inte bara kommer vi att utveckla innovativ mikroplastisk avloppsvattenreningsteknik, men vi kommer också att kvantifiera drivkrafter och hinder för införandet av denna nya teknik med det slutliga målet att öka dess användning, " säger Kirchhoff.