Laut einer neuen Studie der Ingenieurprofessorin des Bundesstaates Ohio, Natalie Hull, haben viele kleine Wassersysteme in den USA Probleme mit der Einhaltung der Desinfektionsbestimmungen. Bildnachweis: Die Ohio State University
Laut einer aktuellen Studie in der Zeitschrift AWWA Water Science besteht für Menschen, die ihr Wasser aus ländlichen, kleinen Wassersystemen beziehen, ein höheres Gesundheitsrisiko, Bakterien und anderen schädlichen Krankheitserregern ausgesetzt zu sein.
GG "Viele kleine Wassersysteme in den Vereinigten Staaten haben Probleme mit der Einhaltung der Desinfektionsbestimmungen, GG"; sagte Natalie Hull, Hauptautorin der Studie und Assistenzprofessorin am Department of Civil, Environmental and Geodetic Engineering der Ohio State University.&"Diese gesundheitsbezogenen Desinfektionsverletzungen betreffen überproportional kleine Systeme. Daher sind wir daran interessiert, eine zugänglichere und nachhaltigere Wasseraufbereitungslösung zu finden.""
Alleine im Jahr 2015 vertrauten fast 21 Millionen Amerikaner auf kommunale Wassersysteme, die gegen gesundheitsbezogene Qualitätsstandards verstießen.
Die im Juli veröffentlichte Studie ergab, dass die Desinfektion durch ultraviolettes (UV) Licht über Leuchtdioden (LEDs) eine nachhaltige Behandlungsoption für kleine Wassersysteme sein kann.
GG "Diese von uns untersuchten LEDs sind sehr klein, genau wie die in Ihrem Telefon oder einer anderen Elektronik, außer dass sie eine UVC-Bestrahlung abgeben, die keimtötend und bei der Desinfektion sehr effektiv ist." Sagte Hull.&"Aufgrund ihrer geringen Größe und ihres geringen Strombedarfs sind wir in der Lage, Reaktoren aller Formen und Größen zu konstruieren, auch für kleine Systeme.""
Im Gegensatz zum herkömmlichen Chlorierungsverfahren, das viele Systeme heute verwenden, erfordert die UV-Desinfektion keine chemischen Zusätze, verursacht keine Geschmacks- oder Geruchsprobleme, hat keine schädlichen Auswirkungen durch Überdosierung und verursacht keine Rohrkorrosion.
Für die Studie führte das Team eine einjährige Implementierung des ersten kommerziell erhältlichen UV-LED-Wasseraufbereitungsreaktors in einem kleinen System in den Bergen in Colorado durch. Bei der Messung der Schlüsselindikatorbakterien verglichen die Forscher die Ergebnisse der UV-LEDs mit der herkömmlichen Chlordesinfektion. Der UV-Reaktor lief genauso gut wie das Chlorierungssystem zur Desinfektion der Indikatororganismen, was bedeutet, dass es eine praktikable Option für die kommunale Wasseraufbereitung sein könnte.
Natalie Hull arbeitet im Labor mit der wissenschaftlichen Mitarbeiterin Judith Straathof. Bildnachweis: Die Ohio State University
GG "Es ist wirklich aufregend, weil es weniger als 25 US-Dollar Strom kostet, um dieses Gerät für das ganze Jahr zu betreiben, GG". sagte Rumpf." Es wurde ein halber Liter pro Minute behandelt - bei dieser Durchflussrate reicht&noch nicht aus, um eine ganze Stadt mit Wasser zu versorgen, aber&# 39 ist mehr als genug Wasser, um einen ganzen Haushalt zu versorgen für Jahr."
Laut Hull haben sich die Wasseraufbereitungsprozesse in Industriegemeinden seit Beginn des 20. Jahrhunderts kaum verändert.
GG "Wir optimieren unsere Behandlungen, da wir neu auftretende chemische Schadstoffe wie pharmazeutische Chemikalien, Schwermetalle, Pestizide und Kunststoffe sowie deren Auswirkungen auf unsere Gesundheit besser verstehen." Sie sagte.&"Wir haben fortgeschrittenere Behandlungen entwickelt, aber sie konzentrieren sich sehr auf die Bekämpfung der Chemikalien in unserem Wasser." Ein Bereich, in dem wir hinterherhinken, ist das Mikrobiom unserer Trinkwasseraufbereitungs- und -verteilungssysteme."
Die nächsten Schritte umfassen eine detaillierte Analyse von Wasser- und Schlauchproben. Mit modernsten DNA-Sequenzierungstechniken vergleicht ihr Team mikrobielle Gemeinschaften in Wasser- und Biofilmproben zwischen den beiden Desinfektionsmethoden: UV versus Chlor.
GG "Obwohl einige darüber bekannt sind, wie Chlor mikrobielle Gemeinschaften beeinflusst, ist wenig darüber bekannt, wie UV mikrobielle Gemeinschaften beeinflusst, GG"; Sie sagte.
Das Team wird auch bestimmen, wie die mikrobiellen Gemeinschaften im Laufe der Zeit durch Faktoren wie Temperatur und Trübung oder Trübung beeinflusst wurden und wie ihre Ergebnisse mit den Messungen von Indikatorbakterien wie Coliformen und E. coli und der gesamten mikrobiellen Aktivität übereinstimmen. Darüber hinaus vergleichen sie die Sequenzierungsdaten mit hohem Durchsatz, die normalerweise von kommerziellen Labors bereitgestellt werden, mit den Daten eines handgehaltenen DNA-Sequenzierers in ihrem Labor.
GG "Wir suchen nicht nur nach einer besser zugänglichen Wasseraufbereitungstechnologie, sondern auch nach einer besser zugänglichen Überwachungstechnologie, GG". Sie sagte.
