Phytoremediation of eutrophicated coastal lagoon water using macroalgae bioreactor: case study of the Il-Maghluq tal-Bahar ta'Marsaskala Natura 2000 reserve

Abstract

Il-Maghluq ta’ Marsaskala is a maltese Natura 2000 nature reserve that includes a small pond. The site hosts various endemic species that are important to protect: this is why the manager of the site, James Gabarretta, decided to implement a project of phytoremediation to purify the water of the pond with different water treatments. This project includes the algea bioreactor: two species from the site were used (Ulva lactuca and Cladphora sp.) to decontaminate the water. The objectives were to quantify the changes (if any) in the phosphate, nitrate and nitrite level in the water placed in the tanks and to determine which algae give the best results. The concentrations of the parameters in the control tanks were decreasing but less rapidly than in the tanks with the algae. The results obtained demonstrated that overall, up to 40% of the phosphate was removed, as well as 96% of the nitrates and 99% of the nitrite contained in the water with the algae. After running a Spearman correlation test and given the outcome of the other statistics performed on the dataset, it conveys the impression that Cladophora sp. is the most effective and suitable alga of the two that were tested. Cladophora sp. tended to display the lowest results after the 13 days of experimentation. Moreover, the correlation obtained after the Spearman test proved that the experimentation was reproductible. This alga seemed to be the more efficient and therefore should be reused instead of Ulva sp. for other experimentations in the Marsaskala site. Further experimentations have to be conducted to make sure that the algae can be used on a larger-scale project throughout the year.

Il-Maghluq ta' Marsaskala est une réserve maltaise classée Natura 2000 et est dotée d'un petit étang. Le site abrite diverses espèces endémiques qu'il est important de protéger: c'est pourquoi le gestionnaire du site, James Gabarretta, a décidé de mettre en oeuvre un projet de phytoremédiation pour purifier l'eau de l'étang avec différents traitements de l'eau. Ce projet comprend le bioréacteur à algues: deux espèces du site ont été utilisées (Ulva lactuca et Cladphora sp.). Les objectifs étaient de quantifier les changements (s'il y en avait) du niveau de phosphate, nitrate et nitrite dans l'eau placée dans les réservoirs et de déterminer quelles algues donnent les meilleurs résultats. Les concentrations des paramètres dans les bassins de contrôle diminuaient, mais moins rapidement que dans les bassins avec les algues. Les résultats obtenus ont démontré que globalement jusqu'à 40% du phosphate a été éliminé, ainsi que 96% des nitrates et 99% des nitrites contenus dans l'eau avec les algues. Après avoir effectué un test de corrélation de Spearman et compte tenu des résultats des autres statistiques effectuées sur l'ensemble des données, cela donne l'impression que Cladophora sp. est l'algue la plus efficace et la plus appropriée des deux qui ont été testées. Cladophora sp. a eu tendance à afficher les résultats les plus faibles après les 13 jours d'expérimentation. De plus, la corrélation obtenue après le test de Spearman a prouvé que l'expérimentation était reproductible. Cette algue semble être la plus efficace et devrait donc être réutilisée à la place de Ulva lactuca pour d'autres expérimentations sur le site de Marsaskala. D'autres expériences doivent être menées pour s'assurer que les algues peuvent être utilisées dans un projet à plus grande échelle tout au long de l'année.