Bisfenol A niebezpieczny i powszechny

Bisfenol A nawet gdy występuje w niewielkich stężeniach może upośledzać gospodarkę hormonalną organizmów i powodować zaburzenia rozrodu. Nad metodami usuwania go ze ścieków pracuje zespół badawczy dr inż. Agnieszki Cydzik-Kwiatkowskiej.

Rozmowa z dr inż. Agnieszką Cydzik-Kwiatkowską, kierowniczką grantu dotyczącego pionierskich w skali kraju badań nad wykorzystaniem tlenowego osadu granulowanego do usuwania bisfenolu A ze ścieków.

- Co kryje się pod nazwą bisfenol A i do czego jest wykorzystywany ten związek?

- Bisfenol A (BPA) jest organicznym związkiem chemicznym z grupy fenoli. Stosowany jest do produkcji tworzyw sztucznych wykorzystywanych m.in. do wytwarzania butelek do karmienia niemowląt, dysków kompaktowych, telefonów komórkowych, elementów wyposażenia samochodów czy lakierów służących do pokrywania metalu w puszkach z żywnością, kapslach itp. BPA jest również stosowany jako przeciwutleniacz w środkach spożywczych i kosmetycznych . Plastiki zawierające BPA są wszechobecne w naszym życiu a  światowa produkcja BPA sięgająca 3,5 mln ton rocznie skutkuje wzrostem ładunku tego mikrozanieczyszczenia w środowisku naturalnym.

- Jak bisfenol A dostaje się do środowiska?

Do środowiska naturalnego BPA dostaje się na etapie produkcji oraz na skutek wydzielania lub wymywania bisfenolu A z elementów plastikowych. Duży ładunek BPA może być wprowadzany do wód w wyniku nieskutecznego usuwania tego związku ze ścieków. W tym kontekście tematyka grantu koresponduje z problemem obecności mikrozanieczyszczeń w środowisku i wpisuje się w strategię ograniczenia ich rozprzestrzeniania się.

- W jaki sposób BPA oddziałuje na organizmy ?

- Pomimo występowania w niewielkich stężeniach, BPA może wpływać na  równowagę biologiczną ekosystemów wodnych. To mikrozanieczyszczenie ma właściwości endokrynne, jego obecność w środowisku upośledza gospodarkę hormonalną organizmów. Doniesienia literaturowe wskazują, że BPA może zaburzać różnicowanie płci, dojrzewanie, rozród, wpływać na pracę tarczycy a także skutkować rozwojem nowotworów złośliwych, w tym raka piersi i prostaty.

- Jak można usunąć BPA ze ścieków?

- W badaniach po raz pierwszy do usuwania bisfenolu A ze ścieków zostanie wykorzystany układ technologiczny biomasa granulowana – filtracja membranowa, co pozwoli wskazać zasadność stosowania granul tlenowych do usuwania tego mikrozanieczyszczenia ze ścieków. Wstępne badania zespołu wskazują, że technologia tlenowego osadu granulowanego może znaleźć zastosowanie w usuwaniu BPA, ponieważ zapewnia długi wiek osadu oraz wysoką liczebność i aktywność wolno rosnących bakterii nitryfikacyjnych, rozkładających mikrozanieczyszczenia na drodze ko-metabolizmu. Duża zdolność sorpcyjna biomasy granulowanej, wynikająca z intensywnej produkcji polimerów zewnątrzkomórkowych, może dodatkowo poprawić efektywność usuwania BPA. Naszym celem jest określenie wpływu bisfenolu A na skład gatunkowy, aktywność mikroorganizmów oraz sprawność oczyszczania ścieków w układzie technologicznym wykorzystującym tlenową biomasę granulowaną.

- Jak to wygląda w praktyce?

- Do układu technologicznego składającego się z reaktora porcjowego z tlenową biomasą granulowaną oraz instalacji membranowej wprowadzane są ścieki o zmiennym stężeniu BPA. Sprawność usuwania BPA określimy na podstawie zmian jego stężenia w fazie stałej (granule) oraz ciekłej - po oczyszczaniu w reaktorze porcjowym oraz w module membranowym. Badania składu gatunkowego, aktywności oraz liczebności wybranych zbiorowisk mikroorganizmów w biomasie prowadzimy nowoczesnymi technikami biologii molekularnej. Wielokierunkowa analiza molekularna zbiorowisk mikroorganizmów osadu granulowanego poddanego ekspozycji na BPA w połączeniu z wynikami analiz wskaźników fizyko-chemicznych pozwoli określić główne drogi usuwania BPA ze ścieków, w tym określić rolę sorpcji w usuwaniu badanego mikrozanieczyszczenia. Projektowane badania powinny dostarczyć informacji o wpływie bisfenolu A w ściekach na bioróżnorodność, strukturę przestrzenną i aktywność mikroorganizmów tlenowego osadu granulowanego oraz znacząco poszerzyć wiedzę na temat mechanizmów biosorpcji i biodegradacji BPA przez wielogatunkowe konsorcja mikroorganizmów zorganizowane w postaci tlenowych granul.

Sylwia Zadworna

„Struktura gatunkowa i aktywność tlenowego osadu granulowanego podczas ekspozycji na bisfenol A” – projekt badawczy finansowany z Narodowego Centrum Nauki na kwotę 450 tys. zł. W skład zespołu badawczego wchodzą: dr inż. Agnieszka Cydzik-Kwiatkowska, kierowniczka grantu, dr inż. Magdalena Zielińska, dr inż. Katarzyna Bernat, dr inż. Katarzyna Bułkowska oraz prof. dr hab. Irena Wojnowska-Baryła z Katedry Biotechnologii w Ochronie Środowiska na Wydziale Nauk o Środowisku.

w kategorii