Új módszerek a szennyezett ivóvízforrások megtisztítására

David Reckhow mérnök a Massachusetts-i Amherst Egyetemen. Egy nagy fészer a város szélén vált világszínvonalú laboratóriumává. Ezért sok szakértő szeretné használni ezt a laboratóriumot – többen, mint amire az épületben van hely. Ezek az emberek szeretnék kipróbálni új technológiáikat az ivóvíz tisztítására.

A labor népszerűségének leküzdése érdekében jövőre új épületszárnyat állít elő – egyet kerekeken. Ez a Mobil Víz Innovációs Laboratórium ígéretes új és megfizethető technológiákat visz a helyi közösségekhez tesztelésre.

Az amerikai ivóvíz szigorúan szabályozott. Összességében elég tiszta is szokott lenni. Ennek ellenére számos közelmúltbeli vízmérgezési eset került országos címlapokra. Valószínűleg a legismertebb a 2014-es ólomválság volt, Flintben, Michiában. Az ólom mérgező, nehézfém, amelyet az ország számos vízvezetékében használtak. Tanulmányok kimutatták, hogy megbetegítheti az embereket, és tartósan csökkentheti a fejlődő gyermek IQ -ját. A Flint ivóvizének kezelésében bekövetkezett változás becslések szerint 99 000 városlakót – köztük sok gyermeket – emelt ólomszintnek tett ki.

Az ilyen események arra utaltak, hogy a víz kezelése folyamatban van. Ez sok ember bizalmát is megrendítette csapvizükben.

Flint nem volt elszigetelt vízválságú hely. A 2013 és 2014 közötti időszakban 42 ivóvízmérgezési kitörést regisztrált az Egyesült Államok Betegségmegelőzési és Megelőzési Központja (CDC). Ezek a járványok több mint 1000 ember megbetegedéséhez vezettek. Tizenhárom meghalt. A legfőbb bűnösök a Legionella baktériumok és valamilyen vegyi anyag, toxin vagy parazita voltak. A CDC ezeket az adatokat közölte a 2017. november 10-i Morbidity & Mortality Weekly Report -ban.

De ezek a számok csak egy részét mondják el a történetnek. Az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége által szabályozott számos szennyezőanyag csak akkor okoz problémát, ha az emberek hónapoktól évekig vannak kitéve. Például az ólom hatásai nem hajlamosak azonnal megjelenni. Egy tavaly februári tanulmány 1982 és 2015 között rekordokat vizsgált az ivóvízről, amely nem felelt meg az EPA szabványainak. (Ezek voltak a legutóbbi évek, amelyekre vonatkozóan rendelkezésre álltak adatok.) Megállapították, hogy 21 millió embert szolgáltak ki az amerikai szabványoknak megfelelő ivóvízrendszerek. A kutatók a Nemzeti Tudományos Akadémia folyóiratában számoltak be eredményeikről.

Mindez segít megmagyarázni, hogy miért olyan nagy az érdeklődés az ivóvíz jobb fertőtlenítésére, a mérgek kiszűrésére és annak megállapítására, hogy mikor történt vízkezelési csúszás.

David Sedlak szerint a jelenlegi technológia képes eltávolítani a legtöbb szennyező anyagot. Környezetmérnök, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetemen dolgozik. Ezek a szennyező anyagok közé tartoznak a mikrobák, az arzén, a nitrátok és az ólom. Rámutat azonban másokra, „amelyeket nagyon nehéz lebontani vagy átalakítani”. Ide tartoznak az ipari vegyi anyagok, például azok, amelyeket vízzel és foltokkal taszító textíliák kezelésére használnak.

Különösen a kisebb közösségek nem engedhetik meg maguknak a csúcsminőségű berendezéseket a kihívást jelentő szennyező anyagok eltávolítására. Sokan nem engedhetik meg maguknak a szivárgó vagy ólom alapú csövek cseréjét sem. Tehát a Reckhow létesítménye új, megfizethetőbb módszereket tesztel az ilyen közösségek megsegítésére.

Néhány kutató új technológiákat ad hozzá az új és potenciálisan káros szennyező anyagok kezelésére. Mások olyan megközelítéseket terveznek, amelyek a meglévő vízrendszerekkel működnek. Mások célja, hogy a szennyezőanyagokat a forrásukban tisztítsák meg.

A Reckhow UMass Amherst csapata a ferrátot több vízkezelési lépés helyettesítőjeként teszteli. A vas villamosan töltött formájaként a ferrát ion. Ez az anyag elpusztítja a vízben lévő baktériumokat. De ennek volt egy további előnye is. A szénalapú szennyező anyagokat kevésbé káros vegyi anyagokra bontja.

Végül a ferrát a fém-mangán ionjait kevésbé oldja vízben. Így könnyebb lesz kiszűrni őket – állítja Reckhow és kollégái. Leírták a kezelést a Journal – American Water Association 2016-os cikkében.

A ferrát számos előnye mellett segíthet az ivóvízkezelés egyszerűsítésében, mondja Joseph Goodwill. A ferrát csökkentheti a fertőtlenítőszerek szükségességét is. Ezek közül néhány, például a klór, veszélyes melléktermékeket eredményezhet – jegyzi meg.

Néhány víztisztító berendezés ózongázt használ fel a szennyező anyagok lebontására. De költséges. A ferrátnak kevesebbe kell kerülnie, ami vonzóvá teszi a kisebb víztisztító üzemek számára, mondja Reckhow. Jövő év elején mobil vízkezelő laborja azt tervezi, hogy teszteli a ferrátos vízkezelést Gloucester kisvárosában, Mass.

Brian Chaplin mérnök a chicagói Illinois Egyetemen. Megjegyzi, hogy néhány vízszűrő membrán eltömődhet apró részecskékkel. A szűrő eldugulása energiát pazarol. Ez növeli a víz kezelésének költségeit is. Az áram megoldhatja ezt a problémát, javasolja Chaplin, és néhány mellékhatást kínál.