Ваша питьевая вода пахнет плохо, или вы беспокоитесь, что химические вещества могут нанести вред здоровью вашей семьи? Водоочистные сооружения в настоящее время используют хлор, который производит канцерогенные побочные продукты, чтобы сохранить вашу водопроводную воду чистой, но ученые Тель-Авивского университета определили, что ультрафиолетовый (УФ) свет может быть лучшим решением.
Доктор Хадас Мамане из Школы экологических наук Портера и инженерного факультета Тель-Авивского университета, профессор Элиора Рон из факультета наук о жизни Джорджа С. Уайза ТАУ и их докторант Анат Лакрец из Школы машиностроения ТАУ недавно определили оптимальную длину волны ультрафиолета для поддержания чистоты воды от микроорганизмов. Их подход может быть использован водоочистными сооружениями, а также крупномасштабными опреснительными установками для уничтожения опасных для здоровья микроорганизмов и повышения эффективности этих объектов.
«Облучение ультрафиолетовым светом все чаще применяется в качестве основного процесса для обеззараживания воды», — говорит Лакрец. «В нашем недавнем исследовании мы показали, как эта обработка может быть оптимизирована для уничтожения свободно плавающих бактерий в воде - видов, которые также застревают внутри водораспределительных труб и фильтров засорения в опреснительных установках путем производства бактериальных биопленок».
Эта нежелательная «липкость» бактерий к поверхностям называется «биообрастанием», которое обходится налогоплательщикам и правительствам в миллиарды долларов каждый год. «Никто не должен пить микроорганизмы в своей воде. Кроме того, когда микроорганизмы застревают в порах мембран фильтров, они создают серьезные проблемы», — говорит Лакрец.
Не все ультрафиолетовые излучения создаются равными
Облучение может быть использовано в качестве предварительной обработки для инактивации взвешенных микроорганизмов в воде с вторичной целью предотвращения биообрастания. В своем исследовании, опубликованном в журнале Biofouling, исследователи изучили целевые длины волн ультрафиолетового света на бактериях Pseudomonas aeruginosa, обычно встречающихся в питьевой воде.
Исследователи TAU исследовали длины волн ультрафиолета в пределах шкалы 220-280 нанометров (нм) и обнаружили, что любая длина волны между 254 и 270 нм эффективно очищает воду. Те, кто находится в том же регионе, также лучше всего подходят для защиты мембран от бактериального накопления в опреснительных установках, сообщили они. Использовались специальные лампы, которые излучают многоволновый УФ-спектр - более продвинутый, чем одноволновые ультрафиолетовые лампы, найденные в домашних системах водоснабжения.
УФ-«зап» также предотвращал повторный рост бактерий в воде после УФ-инактивации. «Лучший способ контролировать и убивать эти микроорганизмы — это повредить их ДНК», — говорит Лакрец. «Ущерб, который наносит ультрафиолетовый свет, не оказывает никакого известного негативного влияния на воду», — добавляет она.
Кроме того, профилактика образования биопленки бактериями была УФ-дозозависимой. Исследователи сообщили о меньшем биообрастании, когда большая доза ультрафиолетового света была применена к воде вокруг пленки.
Свет для спасения жизней
Этот подход еще более полезен против паразитов, на которых не оказывает негативного воздействия обработка хлором, таких как Giarrdia и Cryptosporidium, два вредных паразита, которые вызывают сильную диарею и могут привести к смерти. Дети, пожилые люди и жители развивающихся стран особенно уязвимы. «Утечка сточных вод в водоснабжение представляет собой большую проблему с точки зрения бактериального загрязнения, и это то, что ультрафиолетовый свет может исправить», — говорит Лакрец.
Небольшое количество хорина или других окислителей все еще будет необходимо, чтобы убедиться, что остаточные бактерии не попадают в воду дальше по распределительному трубопроводу. Но Лакрец говорит, что этот новый подход к дезинфекции воды при одновременном контроле биообрастания может также уменьшить количество канцерогенных побочных продуктов, которые производит хлор.
