在2014年托莱多水危机之前，三天内没有安全饮用水的五十万居民离开，托莱多大学的Jason Huntley博士的研究重点是导致肺炎的细菌。
在有害的藻类繁殖促使托莱多市的“不要喝酒”咨询之后，微生物学家将他的研究项目扩展到针对微囊藻毒素。
“我住在这里，我有一个小儿子，”医学和生命科学学院UT医学微生物学和免疫学系副教授亨特利说。“我不想在水中毒素，我致力于帮助水处理厂保护公众。”
Huntley的研究实验室最近在创建生物过滤器方面取得了重大进展，该生物过滤器使用天然存在的伊利湖细菌去除饮用水中有害藻华释放的微囊藻毒素，减少或消除使用氯和其他化学物质。
“我们已经在伊利湖中发现了可以用来自然净化水的细菌群。据我们所知，这些细菌以前从未用于对抗世界其他地区的有害藻类，”亨特利说。
微生物学家成功地从伊利湖中分离出降解微囊藻毒素的细菌，称为MC-LR - 毒性最大，最常见，与肝癌和其他疾病关系最密切 - 每日十亿分之十( PPB)。
水分析员和毒理学家使用ppb的度量来测量微囊藻毒素和其他污染物; 一个ppb是十亿分之一。这些ppb数字对人类健康非常重要，因为美国环境保护署建议幼儿不要饮用含有超过0.3 ppb微囊藻毒素的水，而成年人则不要饮用含有超过1.6 ppb微囊藻毒素的水。
“我们发现的细菌可以降解比2014年水危机中报道的毒素更多的毒素，”亨特利说。“根据近年来伊利湖记录的毒素水平，这些比率将能够有效地从供水中去除微囊藻毒素。”
13种微囊藻毒素降解细菌分离株中没有一种与人类疾病有关，因此它们在未来的水净化生物过滤器中的使用不太可能成为公共卫生问题。鉴定的细菌包括主要的纤维乳杆菌.
该研究发表在2月份的“ 大湖研究期刊”上。
澳大利亚，中国和其他国家的研究人员也发现了可以咀嚼和分解藻类中的微囊藻毒素的细菌，然而，亨特利说，在他的任何伊利湖研究中都没有发现这些特定类型的细菌。
在2014年和2015年夏季，在伊利湖西部盆地，从可见的藻类大量采集了用于该研究的13个水样。科学家们每隔三到四天就将MC-LR加入到每个水样中大约四周，同时还有一个没有接受额外MC-LR的对照组。
该实验室使用多种方法来确认微囊藻毒素降解结果，包括质谱和ELISA测试，这是水处理厂操作员用于测量藻华期间微囊藻毒素浓度的标准方法。
他的实验室现在正在确定细菌用于分解微囊藻毒素的酶途径。
目前，市政水处理厂使用诸如氯化，臭氧化，活性炭吸附和絮凝的方法去除或降解微囊藻毒素。
“这些技术并不理想，因为成本高，去除效率有限，而且会导致有害副产品或危险废物的产生，”亨特利说。“生物过滤器是使用化学品和其他传统水处理方法的一种经济有效且安全的替代方案。”
“我们对研究和研究结果感到非常兴奋，”托莱多市柯林斯公园水处理厂管理员安德鲁麦克卢尔说。“我们已与Huntley博士进行了初步会谈，讨论如何将其作为我们工厂流程中的一种处理技术。”
Huntley的团队正在开发和测试生物过滤器 - 含有特殊细菌的水过滤器，当它流过过滤器时会降解湖水中的微囊藻毒素。亨特利拥有该技术的临时专利。
该研究得到了俄亥俄州高等教育部通过该州的有害藻类研究计划的资助，该计划由全州各大学的54个科学团队组成，旨在寻找解决伊利湖有毒藻类问题的解决方案。
“这是另一个很好的例子，说明俄亥俄州高等教育部资助的研究如何生产直接有利于俄亥俄州环保局和负责管理饮用水的水处理厂运营商的解决方案，”俄亥俄州海洋基金会主任Chris Winslow博士说。俄亥俄州立大学石材实验室。