I tamponi luminosi aiutano a identificare l’inquinamento delle acque reflue nei fiumi

Tamponi che si illuminano al buio sotto la luce ultravioletta sono stati utilizzati dagli ingegneri dell'Università di Sheffield per aiutarli a identificare dove le acque reflue di docce, lavandini, lavatrici e bagni stanno inquinando corsi d'acqua e fiumi e per individuare l'origine del problema in ciascuno di essi. Astuccio.

Il cotone naturale e non trattato all'interno dei tamponi assorbe le sostanze chimiche comunemente utilizzate nei detersivi per bucato, negli shampoo e nella carta igienica. Queste sostanze chimiche (sbiancanti ottici) vengono utilizzate per rendere il bianco più bianco e i colori più luminosi e si manifestano sotto la luce UV (ultravioletta), come fanno alcune magliette luminose in alcuni club e bar.

I ricercatori della Facoltà di Ingegneria dell'Università di Sheffield hanno dimostrato che quando i tamponi sono sospesi in acqua contenente anche piccole tracce di liquame o detergenti, raccolgono sbiancanti ottici e si illuminano quando la luce UV viene diretta verso di loro.

Il professor David Lerner effettua test di inquinamento. (Immagine: Università di Sheffield)

Hanno pubblicato le loro scoperte sul Water and Environment Journal (citazione sotto) .

L'inquinamento può esistere in molte forme. Luce, detriti da costruzione, rifiuti domestici/aziendali, particolato atmosferico e prodotti chimici, ad esempio, sono possibili inquinanti.

I tamponi luminosi possono aiutare a rintracciare oltre 1 milione di case

Il leader dello studio, il professor David Lerner, ha spiegato:

Più di un milione di case hanno le acque reflue collegate in modo errato alla rete idrica superficiale, il che significa che le acque reflue vengono scaricate in un fiume, anziché in un impianto di trattamento. Sfortunatamente, è molto difficile rilevare dove ciò sta accadendo, poiché la scarica è intermittente, non può essere sempre vista ad occhio nudo e i test esistenti sono complessi e costosi.

La principale difficoltà nel rilevare l'inquinamento delle acque reflue mediante la ricerca di sbiancanti ottici è trovare cotone che non contenga già queste sostanze chimiche. Ecco perché i tamponi, essendo esplicitamente non trattati, forniscono una soluzione così ordinata. Il nostro nuovo metodo potrebbe non essere convenzionale ma è economico e funziona.

Gli scienziati hanno condotto prove di laboratorio per scoprire quanto detersivo sarebbe stato necessario nell'acqua prima che i tamponi iniziassero a brillare.

Hanno scoperto che i sbiancanti ottici assorbiti dai tamponi si manifestavano in una soluzione contenente 0,01 ml di detersivo per litro d'acqua, questo è 300 volte più diluito di quanto ci si aspetterebbe in un tubo dell'acqua di superficie.

I tamponi, che erano stati immersi nella soluzione per soli cinque secondi, hanno continuato a brillare sotto i raggi UV per trenta giorni.

Campo di prova

Il Prof. Lerner e colleghi hanno quindi effettuato una prova sul campo. Hanno sospeso i tamponi per tre giorni in sedici diverse prese d'acqua di superficie che scorrevano in torrenti e fiumi a Sheffield e poi hanno testato i tamponi alla luce UV.

In nove prese d'acqua superficiali i tamponi brillavano indicando che c'era inquinamento delle acque reflue.

I ricercatori, con l'aiuto di Yorkshire Water, hanno cercato di trovare esattamente dove le acque reflue stavano entrando nel sistema. Hanno seguito la rete di tubazioni da quattro dei nove punti inquinati, immergendo un tampone in ogni tombino.

Sono riusciti a isolare le sezioni di ciascuna rete da cui provenivano le acque reflue, identificando le famiglie che avrebbero dovuto essere ispezionate in modo più dettagliato.

In un'area, un'ispezione visiva ha immediatamente rivelato una casa in cui sia un cumulo di terra che un lavandino erano collegati alla fogna sbagliata.

Tamponi luminosi più facili del test della tintura

Il Prof. Lerner ha detto:

Spesso l'unico modo per essere sicuri che una casa non sia collegata correttamente è attraverso un test della tintura mettendo la tintura nel lavandino o nel water e vedere dove appare l'acqua colorata nella fogna.

È chiaramente impraticabile per le società idriche farlo per tutte le famiglie che forniscono, ma tornando dal punto in cui viene identificato l'inquinamento e restringendolo a una particolare sezione della rete, il passaggio finale dell'identificazione della fonte diventa fattibile.

Gli inquinanti domestici dell'acqua modificano la vita degli invertebrati e dei batteri nei fiumi, incoraggiando le specie tolleranti agli inquinanti a prosperare, il che porta all'accumulo di funghi delle acque reflue. Il fungo delle acque reflue è visibile come un rivestimento grigio del letto del fiume. Gli scarichi delle acque reflue possono anche portare agenti patogeni come il norovirus a fiumi e torrenti.

La maggior parte delle famiglie che sono collegate in modo errato non hanno idea di scaricare le acque reflue nel sistema sbagliato. Quando il problema viene identificato, viene risolto immediatamente.

Nel Regno Unito, le autorità locali hanno il potere di completare il lavoro e addebitare il capofamiglia. Tuttavia, questo potere è usato molto raramente.

Ora che questo studio ha dimostrato che il metodo del tampone luminoso funziona nella pratica sul campo, il prof. Lerner spera di condurre una prova su scala molto più ampia per identificare tutte le fonti di inquinamento delle acque reflue sul Bradford Beck, il fiume che attraversa Bradford .

La ricerca è stata finanziata dall'EPSCR (Engineering and Physical Sciences Research Council).

Citazione: un metodo a basso costo per rilevare gli scarichi idrici superficiali inquinati e il drenaggio non collegato, Dave Mark Chandler e David Nicholas Lerner. Giornale dell'acqua e dell'ambiente . Pubblicato il 31 marzo 2015. DOI: 10.1111/wej.12112.

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