Desinfiointi auringonvalolla

Aurinkovesidesinfiointi SODIS [ 1] on veden desinfiointimenetelmä , jossa käytetään vain auringonvaloa ja muovipulloja .  SODIS on edullinen ja tehokas tapa hajautettuun vedenkäsittelyyn, jota käytetään tyypillisesti kotitalouksien tasolla ja jota Maailman terveysjärjestö suosittelee toimivaksi tapaksi käsitellä ja varastoida vettä turvallisesti kotona [2] [ tarkenna  linkkiä ] . SODIS on tällä hetkellä käytössä monissa kehitysmaissa. Tätä menetelmää esitteleviä esitteitä on saatavilla useilla kielillä [3] .

Kuinka se toimii

On osoitettu, että auringonvalo on haitallista juomaveden sisältämille mikro-organismeille [4] . Kolmen päätekijän uskotaan myötävaikuttavan sairauksia aiheuttavien organismien tappamiseen:

Noin 30 °C:n (86 °F) veden lämpötilassa ja auringon säteilykynnyksessä vähintään 500 W/m 2 (täysi spektri ) vaikutuksen saavuttamiseksi tarvitaan noin 6 tunnin altistus. Tämä vastaa noin 6 tunnin käsittelyä keskileveysasteilla aurinkoisena kesäpäivänä [4] .

Sovellus

SODIS on tehokas menetelmä vedenkäsittelyyn, kun polttoainetta tai muita lämmönlähteitä ei ole saatavilla tai ne ovat liian kalliita. Vaikka polttoainetta olisi saatavilla, SODIS on taloudellisempi ja ympäristöystävällisempi vaihtoehto. SODISin käyttö on rajoitettua vain, jos säiliöt puuttuvat tai vesi on liian sameaa. Jos vesi on kuitenkin mekaanisten epäpuhtauksien saastuttamaa, riittää, että se suodatetaan lisäksi ennen SODIS-käsittelyä esimerkiksi hiekan läpi [4] .

Menetelmää voidaan käyttää myös luonnonkatastrofeissa tai pakolaisleireillä . Pullojen toimittaminen voi kuitenkin olla vaikeampaa kuin vastaavan määrän klooria , bromia tai jodia sisältäviä desinfiointitabletteja . Lisäksi joissakin tapauksissa on vaikea taata, että vesi on auringossa vaaditun ajan.

Muita kodin vedenkäsittelymenetelmiä ovat klooraus , erilaiset suodatus- tai flokkulointi /desinfiointimenetelmät. Menetelmän valinnan tulee perustua tehokkuuskriteereihin, muuntyyppisten saasteiden esiintymiseen (sameus, kemiallinen kontaminaatio), käsittelykustannuksiin, työvoimaintensiteettiin, mukavuuteen ja käyttäjien mieltymyksiin.

Varoitus

Jos vesipulloja ei ole ollut alttiina auringolle oikeaan aikaan, vesi ei välttämättä ole turvallista ja voi johtaa sairauksiin. Jos auringonvalo ei ole tarpeeksi voimakas (riippuen säästä) tai alueilla, joilla ilmasto ei ole kovin aurinkoinen, on tarpeen pitää vesipulloja auringossa pidempään.

SODIS-dekontaminaatiota käytettäessä on otettava huomioon seuraavat asiat:

Muovisäiliöiden käytöstä on herättänyt huolta myös Heidelbergin yliopiston tutkijoiden julkaisema raportti antimonin vapautumisesta virvoitusjuomien ja kivennäisvesien pulloista, joita on säilytetty useita kuukausia supermarketeissa . pullojen määrä on useita suuruusluokkaa pienempi kuin WHO:n [6] ja juomaveden antimonipitoisuuden kansalliset standardit [7] [8] [9] . Lisäksi SODIS-käsittelyn jälkeen vettä ei varastoida pitkään aikaan.

Terveysvaikutukset

On havaittu, että SODIS-menetelmällä (ja muilla kodin vedenkäsittelymenetelmillä) voidaan tehokkaasti poistaa patogeenejä vedestä. Tutkimus ripulin esiintyvyyden dynamiikasta SODIS-käyttäjien keskuudessa osoittaa ilmaantuvuuden vähenemisen 30-80 % [11] [12] [13] [14] . Tartuntataudit tarttuvat kuitenkin myös muilla tavoilla yleisen sanitaation ja hygienian puutteen vuoksi .

SODISin tehokkuuden havaitsi ensimmäisen kerran professori Aftim Akra Beirutin amerikkalaisesta yliopistosta vuoden 1980 alussa. Myöhemmät tutkimukset suoritti Martin Weguelinin ryhmä Sveitsin liittovaltion vesitieteen ja teknologian instituutissa (EAWAG) ja tohtori Kevin McGuigan Irlannin Royal College of Surgeryssa (RCSI). Ensimmäiset kliiniset tutkimukset suoritti RCSI:n professori Ronan Conroy yhteistyössä Michael Elmore-Meaganin kanssa.

SODIS-tutkimusyhteisprojektia toteuttavat tällä hetkellä seuraavat organisaatiot:

Hankkeessa tehdään tutkimusta useissa maissa, kuten Zimbabwessa, Etelä-Afrikassa ja Keniassa.

Muita tutkimuksia ovat järjestelmän kehittäminen jatkuvaan virran dekontaminaatioon [15] ja aurinkodesinfiointiin käyttämällä titaanidioksidipinnoitetta , joka estää kolimorfisten bakteerien kasvun SODIS:n jälkeen [16] . Tutkimukset ovat osoittaneet, että halpojen lisäaineiden käyttö voi lisätä SODISin tehokkuutta ja tehdä siitä nopeamman ja tehokkaamman aurinkoisella ja pilvisellä säällä [17] . Vuonna 2008 todettiin, että luonnollisia koagulantteja voidaan käyttää . Useiden palkokasvilajien ( herneet , pavut ja linssit ) sekä maapähkinöiden jauheita on testattu sameutta vähentävinä aineina. Tehokkuus oli teollisen alunan tasolla ja jopa ylitti sen, koska optimaalinen annos oli pieni, flokkulaatio nopea (7-25 minuuttia, riippuen käytetyistä siemenistä) [18] . Myöhemmin tutkittiin kastanjoiden , tammenterhojen ja moringan siementen käyttöä samaan tarkoitukseen [19] [20] .

Toinen tutkimusalue oli puolijohteiden käytön tutkimus happiradikaalien vapautumisen lisäämiseksi ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta [21] . Dublinin yliopiston National Center for Sensor Researchin ja Institute for Biomedical Diagnostics -instituutin tutkijat ovat kehittäneet uuden ultraviolettisäteilyn annosmittarin , joka voidaan lukea matkapuhelimen kameralla. Puhelimen kameralla otetaan kuva sensoreista, ja puhelimessa käynnissä oleva erityinen ohjelmisto analysoi kuvan värejä säteilyannoksen kvantifioimiseksi [22] .

Sovellus maailmassa

Sveitsin liittovaltion vesitieteen ja -teknologian instituutti koordinoi kehitysmaiden vesi- ja sanitaatioosaston (Sandec) kautta SODIS-hankkeen edistämistä 33 maassa, mukaan lukien Bhutan , Bolivia , Burkina Faso , Kambodža , Kamerun , Kongo , Ecuador , El Salvador , Etiopia , Ghana , Guatemala , Guinea , Honduras , Intia , Indonesia , Kenia , Laos , Malawi , Mosambik , Nepal , Nicaragua , Pakistan , Peru , Filippiinit , Senegal , Sierra Leone , Sri Lanka , Ugan , Uzgoon _ , Sambia ja Zimbabwe [23] .

SODIS-projektia rahoittavat muun muassa SOLAQUA Foundation, Lions Clubs International , Rotary International ja Michel Conte Water Foundation.

SODISia käytetään myös useissa yhteisöissä Brasiliassa , erityisesti Beberibissä Länsi- Fortalezassa . Aurinkosadesinfioinnin käyttö näillä alueilla on erittäin onnistunut, kun ilman lämpötila nousee yli 40 °C.

Muistiinpanot

  1. ↑ SODIS - Turvallista juomavettä 6 tunnissa . sodis.ch. Haettu 30. marraskuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 25. syyskuuta 2012.
  2. ↑ Kotitalouksien vedenkäsittely ja turvallinen varastointi . Maailman terveysjärjestö . Haettu 30. marraskuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 25. syyskuuta 2012.
  3. ↑ Koulutusmateriaali . Sveitsin liittovaltion ympäristötieteen ja -teknologian instituutti (EAWAG) Kehitysmaiden vesi- ja sanitaatiolaitos (SANDEC). Haettu 1. helmikuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 25. syyskuuta 2012.
  4. ↑ 1 2 3 Aurinkovesien desinfiointi voisi tappaa vielä enemmän bakteereita uudella huipputeknisellä pinnoitteella . // cleantechnica.com. Haettu 16. kesäkuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 25. syyskuuta 2012.
  5. ↑ SODIS Technical Note #2 Materiaalit: Muovi vs. lasipullot (PDF). sodis.ch (20. lokakuuta 1998). Haettu 1. helmikuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. kesäkuuta 2009.
  6. ↑ Juomaveden laatuohjeet (PDF) 304–6. Maailman terveysjärjestö. Arkistoitu alkuperäisestä 25. syyskuuta 2012.
  7. ↑ Orgaanisten komponenttien siirtyminen polyeteenitereftalaattipulloista (PET) veteen Sveitsin liittovaltion materiaalitestaus- ja tutkimusinstituutti (EMPA), Kohler M., Wolfensberger M.
  8. ↑ William Shotyk, Michael Krachler ja Bin Chen. Kanadan ja Euroopan pullotetun veden saastuminen antimonilla PET-säiliöistä  (englanniksi)  // Journal of Environmental Monitoring : päiväkirja. - 2006. - Voi. 8 , ei. 2 . - s. 288-292 . - doi : 10.1039/b517844b . — PMID 16470261 .
  9. ↑ Heidelbergin yliopisto (26. tammikuuta 2006). Pullotetut vedet, jotka ovat saastuttaneet PET:n antimonilla . Lehdistötiedote . Haettu 17.6.2012 .
  10. ↑ Sciacca F., Rengifo-Herrera JA, Wéthé J., Pulgarin C. Luonnonvaraisten Salmonella sp. PET-pulloissa H(2)O(2)-lisäyksellä Burkina Fason luonnonveteen, joka sisältää liuennutta rautaa  //  Chemosphere : Journal. - 2010. - 8. tammikuuta ( nide 78 , nro 9 ). - s. 1186-1191 . - doi : 10.1016/j.chemosphere.2009.12.001 . — PMID 20060566 .
  11. ↑ Conroy RM, Elmore-Meegan M., Joyce T., McGuigan KG, Barnes J. Juomaveden aurinkodesinfiointi ja ripuli Maasai-lasten lapsilla: kontrolloitu kenttätutkimus  //  The Lancet  : Journal. - Elsevier , 1996. - Voi. 348 , nro. 9043 . - s. 1695-1697 . - doi : 10.1016/S0140-6736(96)02309-4 . — PMID 8973432 .
  12. ↑ Conroy RM, Meegan ME, Joyce T., McGuigan K., Barnes J. Veden aurinkodesinfiointi vähentää ripulitautia  : päivitys  // Archives of Disease in Childhood : päiväkirja. - 1999. - lokakuu ( osa 81 , nro 4 ) . - s. 337-338 . - doi : 10.1136/adc.81.4.337 . — PMID 10490440 .
  13. ↑ Conroy RM, Meegan ME, Joyce T., McGuigan K., Barnes J. Juomaveden aurinkodesinfiointi suojaa alle 6-vuotiaiden lasten koleralta  //  Archives of Disease in Childhood : päiväkirja. - 2001. - lokakuu ( osa 85 , nro 4 ) . - s. 293-295 . doi : 10.1136 / adc.85.4.293 . — PMID 11567937 .
  14. ↑ Rose A., Roy S., Abraham V. et ai. Veden aurinkodesinfiointi ripulin ehkäisyyn Etelä-Intiassa  //  Archives of Disease in Childhood : päiväkirja. - 2006. - Helmikuu ( osa 91 , nro 2 ) - s. 139-141 . - doi : 10.1136/adc.2005.077867 . — PMID 16403847 .
  15. ↑ Caslake LF, Connolly DJ, Menon V., Duncanson CM, Rojas R., Tavakoli J. Saastuneen veden desinfiointi aurinkosäteilyn avulla   // Appl . Ympäristö. mikrobiol. : päiväkirja. - 2004. - Helmikuu ( osa 70 , nro 2 ) - s. 1145-1150 . - doi : 10.1128/AEM.70.2.1145-1150.2004 . — PMID 14766599 .
  16. ↑ Gelover S., Gómez LA, Reyes K., Teresa Leal M. Käytännön esitys veden desinfioinnista käyttämällä TiO2-kalvoja ja auringonvaloa   // Water Res . : päiväkirja. - 2006. - lokakuu ( osa 40 , nro 17 ). - P. 3274-3280 . - doi : 10.1016/j.watres.2006.07.006 . — PMID 16949121 .
  17. ↑ Fisher MB, Keenan CR, Nelson KL, Voelker BM Auringon desinfioinnin nopeuttaminen (SODIS): vetyperoksidin, lämpötilan, pH:n ja kuparin sekä askorbaatin vaikutukset E. colin fotoinaktivaatioon  //  J Water Health : Journal. - 2008. - Maaliskuu ( osa 6 , nro 1 ) - s. 35-51 . - doi : 10.2166/wh.2007.005 . — PMID 17998606 .
  18. ↑ Mbogo SA Uusi tekniikka juomaveden laadun parantamiseksi luonnollisilla käsittelymenetelmillä Tansanian maaseudulla  //  J Environ Health : Journal. - 2008. - Maaliskuu ( osa 70 , nro 7 ). - s. 46-50 . — PMID 18348392 .
  19. ↑ Šćiban M., Klašnja M., Antov M., Škrbić B. Veden sameuden poistaminen kastanjasta ja tammenterhosta saatujen luonnollisten koagulanttien avulla. (englanniksi)  // Bioresurssitekniikka: lehti. - 2009. - Vol. 100 , ei. 24 . - P. 6639-6643 . - doi : 10.1016/j.biortech.2009.06.047 . — PMID 19604691 .
  20. ↑ Nkurunziza, T; Nduwayezu, JB; Banadda, EN; Nhapi, I. Sameustasojen ja Moringa oleifera -pitoisuuden vaikutus koagulaation tehokkuuteen vedenkäsittelyssä. (englanniksi)  // Vesitiede ja teknologia: Kansainvälisen Water Pollution Research -yhdistyksen lehti: aikakauslehti. - 2009. - Vol. 59 , ei. 8 . - s. 1551-1558 . - doi : 10.2166/wst.2009.155 . — PMID 19403968 .
  21. ↑ Byrne JA; Fernandez-Ibañez PA; Dunlop PSM; Alrousan DMA; Hamilton JWJ. Photocatalytic Enhancement for Solar Desinfiction of Water: Review  //  International Journal of Photoenergy : Journal. - 2011. - doi : 10.1155/2011/798051 .
  22. ↑ Copperwhite, R; McDonagh, C; O'Driscoll, S. Kamerapuhelinpohjainen UV-Dosimetri veden aurinkodesinfioinnin (SODIS) valvontaan. (englanniksi)  // IEEE Sensors Journal : päiväkirja. - 2011. - doi : 10.1109/JSEN.2011.2172938 .
  23. ↑ Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technologyn (EAWAG) koordinoimien hankkeiden yhteysosoitteet ja tapaustutkimukset ovat saatavilla osoitteessa sodis.ch . Arkistoitu 1. toukokuuta 2019 Wayback Machinessa .


Linkit