Quando i tamponi assorbono le sostanze chimiche che si trovano comunemente negli inquinanti dei fiumi, si illuminano alla luce ultravioletta. Gli ingegneri dell'Università di Sheffield li stanno utilizzando per determinare quali fiumi e torrenti sono privi di acque reflue, quali no e dove ha origine il problema.
Il cotone naturale all'interno dei tamponi assorbe le sostanze chimiche utilizzate nella carta igienica, negli shampoo e nei detersivi per bucato. Questi sbiancanti ottici, che vengono utilizzati per rendere i colori più luminosi e il bianco più bianco, si manifestano sotto la luce ultravioletta (UV). Alcuni indumenti contenenti sbiancanti ottici brillano in alcuni bar e club.
In questo ultimo studio, gli scienziati della Facoltà di ingegneria dell'Università di Sheffields hanno dimostrato che quando i tamponi vengono immersi in acqua contenente minuscole tracce di detersivi o liquami, raccolgono sbiancanti ottici e si illuminano quando la luce UV viene illuminata da loro.
Il Prof. Lerner esegue prove di inquinamento in un ruscello utilizzando tamponi e luce UV. (Immagine: Università di Sheffield)
Hanno scritto del loro studio sul Water and Environment Journal (riferimento alla fine dell'articolo) .
I tamponi possono aiutare a trovare 1 milione di case mal collegate
Il professor David Lerner, che ha guidato lo studio, ha dichiarato:
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.
Prova di laboratorio fase IA
In prove di laboratorio, volte a determinare quali concentrazioni di detersivo sono necessarie prima che i tamponi inizino a brillare, i ricercatori hanno scoperto che la soluzione minima era 0,01 ml di detersivo per litro d'acqua, che è oltre 300 volte più diluito rispetto ai livelli che si trovano comunemente in una superficie tubo dell'acqua.
I tamponi, che erano stati immersi nella soluzione per cinque secondi, hanno continuato a brillare ai raggi UV per circa trenta giorni.
Fase II A prova sul campo
Il gruppo di ricerca ha quindi condotto una prova sul campo. Hanno posizionato tamponi in sedici diverse prese d'acqua di superficie che scorrevano in fiumi e torrenti a Sheffield per tre giorni, quindi hanno irradiato luce UV su di essi.
I tamponi che erano stati collocati in nove prese d'acqua brillavano, a dimostrazione del fatto che quelle prese inquinavano il fiume o il ruscello.
Hanno quindi collaborato con Yorkshire Water per cercare di scoprire dove in ogni caso ha avuto origine il problema. Hanno lavorato a ritroso lungo la rete di tubazioni lungo quattro dei nove scarichi inquinati, immergendo un tampone nell'acqua ad ogni tombino.
In ogni caso sono riusciti a isolare i tratti di infiltrazione delle acque reflue, individuando le abitazioni che avrebbero dovuto essere ispezionate con maggiore attenzione.
Un'ispezione visiva in un'area ha rivelato una famiglia in cui sia un lavandino che un camino erano stati collegati alla fogna sbagliata.
Il Prof. Lerner e colleghi hanno in programma di eseguire una prova sul campo più ampia sul Bradford Beck.
Tamponi migliori e più veloci di un test di 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 da dove viene identificato l'inquinamento e restringendolo a una particolare sezione della rete, il passaggio finale dell'identificazione della fonte diventa fattibile.
Fiumi e corsi d'acqua contaminati da sostanze inquinanti finiscono con la rapida moltiplicazione di specie di batteri e invertebrati tolleranti agli agenti inquinanti, che portano a un accumulo di funghi delle acque reflue, visti come un rivestimento grigio sul letto del fiume.
I fiumi contaminati dalle acque reflue possono anche ospitare diversi agenti patogeni (organismi che causano malattie), incluso il norovirus.
La maggior parte dei proprietari di case, proprietari e inquilini le cui proprietà sono mal collegate non sanno che stanno scaricando le acque reflue nel sistema sbagliato.
Fase III Una prova sul campo più ampia
Ora che il Prof. Lerner e colleghi hanno dimostrato che il metodo del tampone luminoso funziona nella pratica sul campo, hanno in programma di effettuare una prova più ampia sul Bradford Beck, il fiume che attraversa la città di Bradford.
Lo studio è stato finanziato dall'Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSCR) e dallo Yorkshire Water.
Riferimento: Dave Mark Chandler e David Nicholas Lerner. Un metodo a basso costo per rilevare scarichi idrici superficiali inquinati e drenaggi non collegati. Giornale dell'acqua e dell'ambiente . Pubblicato il 31 marzo 2015. DOI: 10.1111/wej.12112.