(Phys.org) -- Järnnanopartiklar inkapslade i en rostförhindrande polymerbeläggning kan ha en otrolig potential för att städa upp grundvatten kontaminerat med giftiga kemikalier, säger en ledande vattenexpert.

Hundratals platser runt Sydney där jordar har förorenats från tidigare industriavfall, det är känt att deponier och gasläckor finns, inklusive den tidigare HMAS Platypus-ubåtsbasen i Neutral Bay och Orica-platsen i Botany Bay.

"Gift förorening av jordar är ett historiskt problem, säger Dr. Denis O'Carroll, en besökande akademiker vid UNSW Water Research Lab. "Fram till 1970-talet, folk trodde felaktigt att om vi lägger dessa toxiner i marken så skulle de helt enkelt försvinna – att underytan skulle fungera som en naturlig filtreringsenhet.”

"Möjligheten att detta avfall förorenar miljön, och potentiellt förorenande grundvattenkällor och förbli där i decennier ignorerades, ” säger han.

Långt ifrån magiskt att försvinna, kemiska föroreningar från spilld gas och lösningsmedel, när ytvattnet inte direkt förorenar, sippra ner i jorden, färdas genom mikroskopiska jordsprickor, där de samlas och så småningom kan nå grundvattenytan.

Traditionella saneringsmetoder har fokuserat på att pumpa ut det förorenade vattnet eller spola ut gifter med en specialdesignad rengöringslösning, men dessa begränsas av svårigheter att exakt lokalisera och komma åt platser där kontaminering har inträffat, säger O'Carroll.

Hans tillvägagångssätt är att ta itu med giftiga föroreningar med nanoteknik. O'Carroll, som besöker UNSW från University of Western Ontario i Kanada, har testat en innovativ ny teknik för sanering av grundvatten med metallnanopartiklar 500 till 5, 000 gånger smalare än ett människohår.

Järnpartiklarna injiceras direkt i förorenad jord där de strömmar till föroreningarna och initierar en redoxreaktion, varvid elektroner överförs mellan partikeln och föroreningen. Denna reaktion ändrar föroreningens oxidationstillstånd och minskar dess totala toxicitet till säkrare nivåer, säger O'Carroll.

"Den lilla skalan hos dessa nanopartiklar tillåter dem att röra sig genom mikroskopiska flödeskanaler i jord och berg för att nå och förstöra föroreningar som större partiklar inte kan, säger O'Carroll.

Dessutom, järnnanopartiklar är särskilt säkra att använda i miljön eftersom de inte är särskilt rörliga och löser sig snabbt, säger O'Carroll. Detta, faktiskt, är något av en nackdel eftersom det begränsar nanopartiklarnas förmåga att söka upp och bryta ned gifter.

För att optimera nanopartiklarna, O'Carroll experimenterar med olika formationer av järn, och inkapsling av partiklarna i en rostförhindrande polymer, som bromsar upplösningsprocessen och ökar deras rörlighet, utan negativ miljöpåverkan.

Två förorenade platser i Ontario har använts för fältförsök av den nya tekniken och "betydande nedbrytning av föroreningarna på båda platserna har observerats", säger O'Carroll, vars forskning har presenterats på David Suzukis Sakernas natur .