Mnogi mali vodni sustavi u SAD-u bore se s poštivanjem dezinfekcije, pokazalo je novo istraživanje profesorice inženjerstva države Ohio Natalie Hull. Zasluge: Državno sveučilište Ohio
Ljudi koji vodu dobivaju iz ruralnih, malih vodnih sustava izloženi su većem zdravstvenom riziku izloženosti bakterijama i drugim štetnim patogenima, pokazalo je nedavno istraživanje u časopisu AWWA Water Science.
"Puno malih vodnih sustava u Sjedinjenim Državama bori se s poštivanjem dezinfekcije", rekla je Natalie Hull, glavna autorica studije i docentica u Odjelu za građevinarstvo, okoliš i geodetsko inženjerstvo Državnog sveučilišta Ohio. "Ova kršenja dezinfekcije povezana sa zdravljem nerazmjerno utječu na male sustave, stoga smo zainteresirani za pronalaženje dostupnijeg i održivijeg rješenja za pročišćavanje vode."
Samo u 2015., gotovo 21 milijun Amerikanaca oslanjalo se na vodne sustave zajednice koji su kršili standarde kvalitete temeljene na zdravlju.
Studija, objavljena u srpnju, pokazala je da dezinfekcija ultraljubičastim (UV) svjetlom putem svjetlećih dioda (LED dioda) može biti održiva opcija liječenja malih vodnih sustava.
"Ove LED diode koje smo proučavali su zaista male, baš kao i one u vašem telefonu ili drugoj elektronici, osim što emitiraju zračenje UVC-a, što je germiklidno i stvarno učinkovito u dezinfekciji", rekao je Hull. "Zbog njihove male veličine i niskih potreba za energijom, u mogućnosti smo dizajnirati reaktore svih oblika i veličina, uključujući za male sustave."
Za razliku od tradicionalnog procesa kloriranja koji mnogi sustavi danas koriste, UV dezinfekcija ne zahtijeva kemijske dodatke, ne uzrokuje probleme s okusom ili mirisom, nema štetnog učinka od prekomjernog korištenja i ne uzrokuje koroziju cijevi.
Za studiju, tim je proveo jednogodišnju provedbu prvog komercijalno dostupnog UV LED reaktora za pročišćavanje vode u malom sustavu u planinama u Coloradu. Mjereći ključne indikatorske bakterije, istraživači su usporedili rezultate UV LED dioda s tradicionalnom dezinfekcijom klora. UV reaktor jednako je funkcionirao kao i sustav kloriranja za dezinfekciju indikatorskih organizama, što znači da bi mogao biti održiva opcija za pročišćavanje komunalne vode.
Natalie Hull radi u laboratoriju s diplomiranom asistenticom Judith Straathof. Zasluge: Državno sveučilište Ohio
"To je stvarno uzbudljivo jer košta manje od 25 dolara struje za vođenje ove jedinice tijekom cijele godine", rekao je Hull. "Tretirao je pola litre u minuti – tim tempom protoka, to još nije dovoljno za opskrbu vodom za cijeli grad, ali je više nego dovoljno vode za opskrbu cijelog kućanstva za godinu dana."
Prema Hullu, procesi pročišćavanja vode u industrijaliziranim zajednicama nisu se mnogo promijenili od ranih 1900-ih.
"Optimiziramo naše tretmane jer bolje razumijemo nove kemijske zagađivače, kao što su farmaceutske kemikalije, teški metali, pesticidi i plastika, te utjecaje koje oni mogu imati na naše zdravlje", rekla je. "Razvili smo naprednije tretmane, ali oni se puno usredotočuju na borbu protiv kemikalija u našoj vodi. Područje u kojem zaostajemo gleda mikrobiom naših sustava za pročišćavanje i distribuciju pitke vode."
Sljedeći koraci uključivat će detaljnu analizu uzoraka vode i cijevi. Koristeći najmodavije tehnike sekvenciranja DNK, njezin tim će usporediti mikrobne zajednice u uzorcima vode i biofilma između dvije prakse dezinfekcije: UV u odnosu na klor.
"Iako se zna kako klor utječe na mikrobne zajednice, malo se zna o tome kako UV utječe na mikrobne zajednice", rekla je.
Tim će također odrediti kako su mikrobne zajednice s vremenom bile pogođene čimbenicima kao što su temperatura i mutnoća, ili zamućenje, te kako se njihovi rezultati usklađuju s mjerama indikatorskih bakterija, poput koliforma i E. coli, te ukupnom mikrobnom aktivnošću. Osim toga, usporedit će podatke o sekvenciranju visoke prožimanja koje obično pružaju komercijalni laboratoriji s podacima iz ručnog DNK sekvencera u njihovom laboratoriju.
"Ne samo da gledamo dostupniju tehnologiju pročišćavanje vode, već gledamo i dostupniju tehnologiju praćenja", rekla je.
