นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นเป็นผู้ริเริ่มการบำบัดด้วยดิน แนวคิดเบื้องหลัง: หาของหนักๆ มาเกาะสาหร่ายแล้วถ่วงให้เหมือนสมอเรือขนาดเล็ก

ในปี พ.ศ. 2532 สิ่งพิมพ์ของญี่ปุ่นหลายฉบับบรรยายถึงการแพร่กระจายของดินเปียกบนเรือไปยังกลุ่มสาหร่ายที่คุกคามฝูงปลา Mario R. Sengco จาก Woods Hole (Mass.) Oceanographic Institution กล่าวว่า “แม้ว่ารายงานทั้งหมดจะออกมาดี” นักวิจัยชาวเอเชียได้ระงับแนวคิดนี้โดยอ้างถึงต้นทุนที่ห้ามปรามจากนั้นในปี 1995 สาหร่าย Cochlodinium polydrikoidesจำนวนมากได้ทำลายล้างอุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงสัตว์ทะเลของเกาหลี มันฆ่าปลามูลค่าประมาณ 100 ล้านเหรียญ

ในชั่วข้ามคืน ความสนใจในระบบป้องกันดินพุ่งสูงขึ้น

นักวิทยาศาสตร์ชาวเกาหลีเร่งโครงการวิจัยทันทีเพื่อทดสอบเทคนิคภาคสนามสำหรับการพ่นดินเหนียวลงบนผืนน้ำที่ได้รับผลกระทบ การทดลองทั่วประเทศในปีหน้ามีค่าใช้จ่ายประมาณ 1 ล้านดอลลาร์ แต่รักษาความสูญเสียจากการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำของเกาหลีไว้เพียง 5 ล้านดอลลาร์ “ชาวเกาหลีใช้ดินเหนียวตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา” Sengco กล่าว

ในปีนี้เพียงปีเดียว นักวิจัยชาวเกาหลีได้กระจายดินเหนียวสีเหลืองประมาณ 140,000 ตันในการบำบัดซึ่งโดยปกติแล้วจะสามารถกำจัดสาหร่ายได้ 90 เปอร์เซ็นต์ ตามข้อมูลของ Sam-geun Lee จากแผนกวิจัย Harmful Algal Blooms Research Department ในเมืองปูซาน แม้ว่าการประเมินด้านสิ่งแวดล้อมของเทคนิคนี้ยังอยู่ระหว่างดำเนินการ แต่ Lee บอกกับScience News

ว่ากลุ่มของเขายังไม่พบผลกระทบเชิงลบใดๆ

จากรายงานดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์ของสหรัฐฯ จึงเริ่มต้นการสืบสวนของตนเองในปี 1990 สิ่งที่สำคัญที่สุดคือ Sengco รายงานว่า แม้ว่าดินเหนียวจะสามารถแยกตะไคร่พิษเข้าไปในตะกอนได้ แต่ “ขนาดเดียวใช้ไม่ได้ทั้งหมด” ผู้ใช้ต้องเลือกดินเหนียวเพื่อกำหนดเป้าหมายจุลินทรีย์ที่เฉพาะเจาะจง และในบางกรณี ต้องใช้สารเคมีเร่งปฏิกิริยา เขาตั้งข้อสังเกต

ปุยดีที่สุด

ดินเหนียวเป็นสิ่งสกปรกที่เกิดจากอนุภาคแร่ขนาดเล็กโดยเฉพาะ Sengco และเพื่อนร่วมงานคาดการณ์ว่าแร่ธาตุบางชนิดจะไม่มีความสัมพันธ์ที่เท่ากันในการเกาะติดเซลล์สาหร่าย โดยทดสอบดินเหนียว 25 ก้อนของสหรัฐฯ และดินเหนียวสีเหลืองของเกาหลีกับสิ่งมีชีวิตจากน้ำแดงในฟลอริดา ซึ่งปัจจุบันเรียกว่า Karenia brevis และ Aureococcus ของสาหร่ายสีน้ำตาลในนิวยอร์กanophagefferens .

ในองค์ประกอบของแร่ธาตุ ดินเหนียวของสหรัฐฯ 6 ชนิดเป็นเบนโทไนต์ 2 ชนิดเป็นมอนต์มอริลโลไนต์ และอีก 1 ชนิดเป็นดินเหนียวฟอสฟาติก ซึ่งเป็นเศษซากของอุตสาหกรรมเหมืองแร่ฟอสเฟตในฟลอริดา ในการทดลองในหลอดทดลอง ดินเหนียวทั้งเก้านี้แต่ละก้อนดักจับเซลล์สาหร่ายน้ำแดงได้ประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์เมื่อใช้ในปริมาณอย่างน้อย 0.25 กรัมต่อน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วหนึ่งลิตร นั่นเท่ากับการเติมผงเล็กน้อยลงในของเหลวหนึ่งแกลลอน

ในทางตรงกันข้าม ดินเหนียวที่มีลักษณะแร่ธาตุเช่นดินเหนียวสีเหลืองของเกาหลีสามารถกำจัดเซลล์น้ำสีน้ำตาลได้ดีที่สุด แต่ความเข้มข้นที่ต้องการนั้นสูงเป็นอย่างน้อย 16 เท่าสำหรับสารควบคุมกระแสน้ำสีแดงที่ดีที่สุดเพื่อให้มีประสิทธิภาพ

ทีมงานของ Sengco ได้รายงานการค้นพบนี้ในรายงานความก้าวหน้าทางนิเวศวิทยาทางทะเลเมื่อ วันที่ 26 มกราคม 2544

เนื่องจากดินเหนียวฟอสฟอรัสทำงานได้ดีกับสาหร่ายทะเลสีแดง และฟรีสำหรับใครก็ตามที่ต้องการซื้อมันออกไป Sengco และเพื่อนร่วมงานของเขาที่ Woods Hole กำลังหาวิธีที่ดีที่สุดในการทดลองใช้ในฟลอริดาและแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ

ดินเหนียวล้างสาหร่ายออกจากน้ำได้สองวิธี ประการแรก สารอินทรีย์บนพื้นผิวของสาหร่ายมีความเหนียว ดังนั้นจุลินทรีย์จึงจับกับอนุภาคดินเหนียวและจมลง ประการที่สอง ดินเหนียวบางส่วนจะพองตัวในน้ำทะเลและจับตัวเป็นปุย หรือที่ Sengco อธิบายว่าเป็น “หิมะทะเล” เมื่อเกล็ดเหล่านี้จมลง พวกมันก็จะกวาดล้างเซลล์สาหร่ายเพิ่มเติม

ไม่ว่าดินเหนียวจะก่อตัวเป็นหิมะในทะเลหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับโครงสร้างผลึกของมัน ตัวอย่างเช่น Bentonites ประกอบด้วยชั้นประกบของหน่วย tetrahedral ซิลิคอนและสารประกอบอลูมิเนียม octahedral Sengco กล่าว โมเลกุลของน้ำสามารถเลื่อนไปมาระหว่างชั้น ทำให้อนุภาคพองตัวเป็นสองเท่าของขนาดแห้ง Sengco อธิบายว่าการบวมที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นกับมอนต์มอริลโลไนต์ที่ชุบน้ำ แต่ไม่เกิดกับดินเหนียวชนิดอื่น

เพื่อเพิ่มความฟูของดินเปียก กลุ่มของเขาได้เพิ่มสารเคมีที่เรียกว่า โพลิอะลูมิเนียมคลอไรด์ หรือ PAC โรงงานบำบัดน้ำมักจะอาศัยสารจับตัวเป็นก้อนเชิงพาณิชย์นี้เพื่อรวบรวมอนุภาคมลพิษขนาดเล็กให้เป็นก้อนขนาดใหญ่ที่แยกตัวออกมาเพื่อรวบรวม นักวิทยาศาสตร์ของ Woods Hole พบว่าด้วย PAC ดินเหนียวจะก่อตัวเป็นตะแกรงที่เหนียวและใหญ่ขึ้นเพื่อกรองเซลล์สาหร่ายออกจากน้ำ

Credit : เว็บยูฟ่าสล็อต