Luktar ditt dricksvatten illa, eller är du orolig för att kemikalier kan skada din familjs hälsa? Vattenreningsanläggningar använder för närvarande klor som producerar cancerframkallande biprodukter för att hålla ditt kranvatten rent, men forskare vid Tel Aviv University har fastställt att ultraviolett (UV) ljus kan vara en bättre lösning.
Dr. Hadas Mamane vid Tel Aviv Universitys Porter School of Environmental Science and Faculty of Engineering, Prof. Eliora Ron vid TAU: s George S. Wise Faculty of Life Sciences och deras doktorand Anat Lakretz vid TAU: s School of Mechanical Engineering har nyligen fastställt den optimala UV-våglängden för att hålla vatten rent från mikroorganismer. Deras tillvägagångssätt skulle kunna användas av vattenreningsverk samt storskaliga avsaltningsanläggningar för att förstöra hälsohotande mikroorganismer och göra dessa anläggningar mer effektiva.
– UV-ljusbestrålning tillämpas alltmer som en primär process för vattendesinfektion, säger Lakretz. " I vår senaste studie har vi visat hur denna behandling kan optimeras för att döda frid simmande bakterier i vattnet - de typer som också fastnar inuti vattendistributionsrör och träskfilter i avsaltningsanläggningar genom att producera bakteriella biofilmer."
Denna oönskade "klibbighet" av bakterier till ytor kallas "bio-fouling", vilket kostar skattebetalare och regeringar miljarder dollar varje år. – Ingen ska dricka mikroorganismer i sitt vatten. När mikroorganismer fastnar i porerna i filtermembranen skapar de dessutom allvarliga problem, säger Lakretz.
Inte allt UV-ljus skapas lika
Bestrålning skulle kunna användas som en förbehandling för att inaktivera suspenderade mikroorganismer i vatten, med det sekundära målet att förhindra biopåväxt. I sin studie, som rapporterades i tidskriften Biofouling, tittade forskarna på riktade UV-ljusvåglängder på bakterierna Pseudomonas aeruginosa, som vanligtvis finns i dricksvatten.
TAU-forskarna undersökte UV-våglängder mellan skalan 220-280 nanometer (nm) och fann att någon våglängd mellan 254 och 270 nm effektivt rengjorde vattnet. De i samma region var också bäst för att hålla membran fria från bakteriell uppbyggnad i avsaltningsanläggningar, rapporterade de. Speciella lampor som avger ett UV-spektrum med flera våglängder – mer avancerade än de UV-lampor med en våglängd som finns i hemvattensystem – användes.
UV-"zap" förhindrade också bakteriell återväxt i vattnet efter UV-inaktivering. – Det bästa sättet att kontrollera och döda dessa mikroorganismer var att skada deras DNA, säger Lakretz. – Den skada som UV-ljuset orsakar har ingen känd negativ effekt på vattnet, tillägger hon.
Dessutom var förebyggandet av biofilmbildning av bakterier UV-dosberoende. Forskarna rapporterade mindre biofouling när en större dos UV-ljus applicerades på vattnet runt filmen.
Ett ljus för att rädda liv
Tillvägagångssättet är ännu mer användbart mot parasiter som inte påverkas negativt av klorbehandling, såsom Giarrdia och Cryptosporidium, två skadliga parasiter som orsakar svår diarré och kan leda till döden. Barn, äldre och de i utvecklingsländer är särskilt sårbara. – Avloppsläckage i vattenförsörjningen utgör ett stort problem när det gäller bakteriell förorening, och är något SOM UV-ljus kan åtgärda, säger Lakretz.
Små mängder chorin eller andra oxidanter kommer fortfarande att vara nödvändiga för att se till att restbakterier inte kommer in i vattnet längre längs distributionsledningen. Men Lakretz säger att detta nya tillvägagångssätt för att desinficera vatten och samtidigt kontrollera biofouling också kan minska mängden cancerframkallande biprodukter som klor producerar.
