تغطية شاملة

طريقة مبتكرة لتنقية مياه الشرب

أثبت باحثون من جامعة تل أبيب أن الأشعة فوق البنفسجية قادرة على القضاء على الكائنات الحية غير المرغوب فيها الموجودة في مياه الشرب لدينا وبالتالي توفير الكثير من أموال الضرائب.

الدكتورة هداس ميمان تصوير: جامعة تل أبيب
الدكتورة هداس ميمان تصوير: جامعة تل أبيب
هل رائحة مياه الشرب الخاصة بك سيئة، أم أنك قلق من أن المواد الكيميائية يمكن أن تعرض صحة أفراد عائلتك للخطر؟ اليوم، تستخدم مرافق تنقية المياه الكلور، الذي ينتج منتجات ثانوية مسرطنة، للحفاظ على مياه الشرب المنزلية نظيفة، لكن علماء من جامعة تل أبيب قرروا أن الأشعة فوق البنفسجية قد تكون حلاً أفضل.

لقد توصل الدكتور هداس ميمان، من كلية العلوم البيئية وكلية الهندسة، والبروفيسور إليورا رون من كلية علوم الحياة، منذ فترة طويلة إلى الطول الموجي الأمثل للأشعة فوق البنفسجية للحفاظ على مياه الشرب خالية من الكائنات الحية الدقيقة. ويمكن استخدام نهجهم في محطات معالجة المياه وكذلك في محطات تحلية المياه التجارية للقضاء على الكائنات الحية الدقيقة التي تهدد الصحة وتحويلها إلى محطات أكثر كفاءة.

تقول طالبة الدكتوراه أنات ليكارتز: "يتم استخدام الأشعة فوق البنفسجية بشكل متزايد باعتبارها العملية الرئيسية في تطهير المياه". "في بحثنا الحالي، أظهرنا كيف يمكن تحسين هذه المعالجة للقضاء على البكتيريا الحرة الموجودة في الماء - وهي نفس الأنواع التي تلتصق أيضًا بداخل أنابيب نقل المياه وتسد مرشحات محطات تحلية المياه من خلال إنشاء طبقة حيوية (بيوفيلم) ( تراكم عدة طبقات) من البكتيريا."

يُطلق على هذا "الالتصاق" غير المرغوب فيه للبكتيريا على الأسطح اسم "القاذورات الحيوية"، ويكلفنا مليارات الدولارات كل عام - أموال تأتي من الحكومات ودافعي الضرائب. "لا ينبغي لأحد أن يشرب الكائنات الحية الدقيقة التي تأتي من مياه الشرب. بالإضافة إلى ذلك، عندما تلتصق الكائنات الحية الدقيقة بفوهات أغشية المرشح، فإنها تخلق مشاكل خطيرة".

يمكن استخدام التشعيع كعلاج أولي للقضاء على الكائنات الحية الدقيقة الحرة في الماء، مع منع الانسداد البيولوجي أيضًا. وفي دراستهم، التي نشرت في المجلة العلمية Biofouling، قام الباحثون بفحص أطوال موجية معينة من الأشعة فوق البنفسجية التي تعرضت لها بكتيريا Pseudomonas aeruginosa، الشائعة في مياه الشرب.

وقام الباحثون بفحص الأطوال الموجية في نطاق 280-220 نانومتر، ووجدوا أن كل من الأطوال الموجية في نطاق 270-254 نانومتر قادر على تنقية المياه بشكل فعال. كما وجد أن هذا النطاق فعال في الحفاظ على أغشية المرشحات خالية من تراكم البكتيريا في محطات التحلية. واستخدمت في التجارب مصابيح خاصة تنبعث من طيف واسع من الأطوال الموجية، وهي طريقة أكثر تقدما من المصابيح التي تنبعث من طول موجي واحد، وهي شائعة في أنظمة تنقية المياه المنزلية.

كما منع تشعيع الضوء فوق البنفسجي إعادة نمو البكتيريا في الماء. يقول الباحث: "إن أفضل طريقة للسيطرة على هذه الكائنات الحية الدقيقة وتدميرها هي إتلاف الحمض النووي الخاص بها". وتضيف وتقول: "إن الضرر الناجم عن تشعيع الأشعة فوق البنفسجية لا يسبب تأثيرًا سلبيًا معروفًا على الماء".

وبالإضافة إلى ذلك، فإن منع تكوين الأغشية الحيوية البكتيرية يعتمد على شدة التشعيع. أفاد الباحثون أن كمية أقل من الأغشية الحيوية تشكلت عندما تم تسليط كثافة أكبر من الأشعة فوق البنفسجية على الماء بالقرب من الطبقة البكتيرية.

ويعد هذا النهج أكثر فائدة ضد الطفيليات التي لا تتأثر بشكل فعال بالمعالجة بالكلور، مثل الجيارديا والكريبتوسبوريديوم، وهما من الطفيليات الضارة التي تسبب الإسهال الشديد وحتى الموت. المعرضون بشكل خاص لهذه الطفيليات هم الأطفال وكبار السن والمقيمون في البلدان النامية. يوضح الباحث أن "تسرب مياه الصرف الصحي إلى نظام إمدادات المياه يمثل مشكلة خطيرة من حيث التلوث البكتيري، والتشعيع بالأشعة فوق البنفسجية هو وسيلة يمكن أن تقلل من هذه المخاطر الصحية".

ستظل هناك حاجة إلى كميات صغيرة من الكلور أو العوامل المؤكسدة الأخرى لضمان عدم دخول أي بكتيريا متبقية إلى الماء أسفل خط أنابيب الإمداد. لكن الباحثين يزعمون أن هذا النهج المبتكر لتطهير المياه، مع التحكم في تكوين الانسداد الحيوي، يمكن أيضًا أن يقلل من كمية المنتجات الثانوية المسببة للسرطان التي ينتجها الكلور.

الأخبار من جامعة تل أبيب

تعليقات 14

  1. ذات مرة - كان أصحاب محلات البقالة يفعلون ذلك بالحليب.
    لم يحسن ذلك من جودته ولكنه سمح لهم بالنوم لاحقًا.

  2. وتبين أن هناك أيضًا شيئًا جيدًا وهو أن شركات المياه المعدنية تضع زجاجاتها في الشمس لعدة ساعات.

  3. إن استخدام الإشعاع الكهرومغناطيسي عند الترددات فوق البنفسجية معروف ومعروف بفعاليته في كسر الجينوم في الخلايا. لقد تم استخدام هذا لسنوات عديدة في العمل المختبري لتنقية السوائل. يمكن أن يكون التقدم في هذا المجال هو إيجاد مكان استراتيجي لوضع مصباح الأشعة فوق البنفسجية، على سبيل المثال، عند التقاطعات المركزية لمعبر المياه.
    هناك مشكلة أخرى في رأيي في هذا العمل وهي التركيز على سلالة واحدة من البكتيريا وبيئة معقمة بعيدًا عنها. بالطبع، في الحياة الواقعية لا يوجد شيء من هذا القبيل وهو نموذج تجريبي يجب إعادة فحصه في مياه الشرب القياسية.
    وطبعاً هذا صحيح فيما يتعلق بوجود الحياة فقط (رغم أن هناك بالتأكيد أشكال حياة تعرف كيف تتعامل مع مثل هذه الكميات من الإشعاع) وليس مع نواتج الإشعاع مثل السموم أو الإفرازات العضوية من هذا وذاك. وحتى مع الملوث الكيميائي فإن الإشعاع ليس من الضروري أن يعالجه، لأنه مشكلة صعبة في حد ذاته.

    فيما يتعلق بالزجاجة الشفافة في الشمس - ربما يكون هناك شيء من هذا القبيل. إن وضع زجاجة شفافة بها ماء في ضوء الشمس لعدة ساعات سيؤدي بالتأكيد إلى القضاء على أنواع الحيوانات التي لا تستطيع تحمل الإشعاع. وبطبيعة الحال، فإن الحيوانات الأخرى سوف تستفيد من هذا وتنمو بكفاءة أكبر في وجود الشمس. وفي كلتا الحالتين، إذا لم يكن لدي خيار آخر لتنظيف المياه غير هذا الخيار - فسأختاره. تعتبر السموم المنطلقة من البلاستيك مشكلة أيضًا ولكنها ليست بخطورة اختراع الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض في الماء. مع مرور الوقت (سنوات) فمن المستحسن أقل.

    تحيات أصدقاء،
    عامي بشار، عالم ميكروبيولوجي

  4. هناك شركة هولندية تابعة لشركة Philips Berson http://www.bersonuv.com/index.php?id=news
    التي تبيع معدات تنقية بالأشعة فوق البنفسجية بقدرة تصل إلى 70000 متر مكعب في الساعة وأكثر
    تعتمد براءة اختراعهم على ضوء الأشعة فوق البنفسجية واسع النطاق الذي يدمر نواة الخلية ولا يسمح للبكتيريا بتكاثر نفسها
    تم اختبار المنتج منذ حوالي 7 سنوات بواسطة شركة ميكوروت

  5. يا له من هراء، فهو موجود في الكثير من آلات الشرب الحديثة (ليس فقط في تامي)، وبشكل عام - إنه ليس شيئًا مبتكرًا.

  6. إن النجاح المذهل لتطهير المياه بواسطة زجاجة بلاستيكية يفسر متوسط ​​العمر المتوقع في أفريقيا وهو 40 عامًا. أعتقد أن براءات الاختراع الخاصة بهم تأتي من موقع يوتيوب.

  7. على وجه التحديد في زجاجة بلاستيكية في الشمس؟ تطلق الحرارة مواد كيميائية من البلاستيك إلى مياه الشرب.

  8. تنشر ناشيونال جيوغرافيك هذه الأيام مقالات عن المياه. وهناك صور لأحد الأطباء في أفريقيا وهو يقوم بتطهير المياه عن طريق وضعها في الشمس في زجاجة بلاستيكية لمدة يوم كامل. يدعون نجاحا لا يصدق مع هذه الطريقة البسيطة.

  9. عندما تسافر إلى الهند، لا تنس أن تأخذ معك مصباحًا يدويًا بتردد 280-220 نانو في جيبك.

  10. ليس هذا ليس جديدًا فحسب، بل إنه ليس كافيًا أيضًا - فمجرد القضاء على الكائنات الحية لا يجعل المياه نقية

    تم إجراء تحليل لـ 20 مليون اختبار لجودة مياه الصنبور (من مرافق المياه) على مدى السنوات الخمس الماضية في الولايات المتحدة من قبل مجموعة العمل البيئي (EWG)، ووجدت 316 مادة ملوثة في المياه المقدمة للاستهلاك العام. ومن بين تلك الملوثات، 114 منها فقط لديها معايير قابلة للتنفيذ من وكالة حماية البيئة (EPA).

    http://bluelivingideas.com/topics/drinking-water/hundreds-pollutants-tap-water/

  11. 1:
    أتذكر ذلك أيضًا عندما كنت في الرابعة من عمري وأتحدث عن عقود!
    ومع ذلك - ربما يكون هناك ابتكاران هنا:
    الأول هو أنهم قاموا بتحسين الترددات،
    والثاني أنهم يقترحون دمجه عند نقطة دخول المياه إلى الأنابيب الإقليمية (بدلاً من المنزل) وتقليل كمية الكلور

  12. ما هو المبتكر في ذلك؟ لقد حصلت عليه لسنوات في تامي 4.

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.