Desinfektion med solljus

Solvattendesinfektion SODIS [ 1] är en metod för vattendesinfektion som endast använder solljus och plastflaskor .  SODIS är ett prisvärt och effektivt sätt för decentraliserad vattenrening, vanligtvis tillämpad på hushållsnivå och rekommenderas av Världshälsoorganisationen som ett gångbart sätt att behandla och lagra vatten på ett säkert sätt i hemmet [2] [ förfina  länken ] . SODIS används för närvarande i många utvecklingsländer. Broschyrer som introducerar denna metod finns på många språk [3] .

Hur det fungerar

Det har konstaterats att solljus är skadligt för mikroorganismer som finns i dricksvattnet [4] . Tre huvudfaktorer tros bidra till dödandet av sjukdomsalstrande organismer:

Vid en vattentemperatur på cirka 30 °C (86 °F) och en solstrålningströskel på minst 500 W/m 2 (fullt spektrum ) krävs cirka 6 timmars exponering för att uppnå effekten. Detta motsvarar ungefär 6 timmars bearbetning på medelbreddgrader en solig sommardag [4] .

Applikation

SODIS är en effektiv metod för vattenrening där bränsle eller andra värmekällor inte är tillgängliga eller för dyra. Även där bränsle finns tillgängligt är SODIS ett mer ekonomiskt och miljövänligt alternativ. Användningen av SODIS är begränsad endast i händelse av brist på behållare eller överdriven grumlighet i vattnet. Men om vattnet är förorenat med mekaniska föroreningar räcker det med att ytterligare filtrera det före SODIS-behandling , till exempel genom sand [4] .

Metoden kan även användas vid naturkatastrofer eller i flyktingläger . Det kan dock vara svårare att leverera flaskor än att tillhandahålla en motsvarande mängd desinfektionstabletter som innehåller klor , brom eller jod . Dessutom är det i vissa fall svårt att garantera att vattnet står i solen under den tid som krävs.

Andra vattenbehandlingsmetoder för hemmet är klorering , olika filtrering eller flockning /desinfektionsmetoder. Valet av metod bör baseras på kriterier för effektivitet, förekomst av andra typer av kontaminering (turbiditet, kemisk kontaminering), bearbetningskostnader, arbetsintensitet, bekvämlighet och användarpreferenser.

Varning

Om vattenflaskor inte har exponerats för solen under rätt tid kan vattnet inte vara säkert och kan leda till sjukdom. Om solljuset inte är tillräckligt starkt (beroende på vädret), eller i regioner med ett inte särskilt soligt klimat, är det nödvändigt att hålla flaskor med vatten i solen längre tid.

Vid användning av SODIS-dekontaminering bör följande beaktas:

Oro över användningen av plastbehållare har också väckts efter en rapport om utsläpp av antimon från flaskor för läsk och mineralvatten som lagrats i flera månader i stormarknader , publicerad av forskare från universitetet i Heidelberg / Emellertid, innehållet av antimon i flaskor är flera storleksordningar lägre än kraven WHO [6] och nationella standarder för koncentrationen av antimon i dricksvatten [7] [8] [9] . Dessutom, efter SODIS-behandling, lagras inte vatten under lång tid.

Hälsoeffekter

Det har visat sig att SODIS-metoden (och andra vattenbehandlingsmetoder för hemmet) effektivt kan avlägsna patogener från vatten. En studie av dynamiken i förekomsten av diarré bland SODIS-användare visar en minskning av incidensen med 30-80 % [11] [12] [13] [14] . Men smittsamma sjukdomar överförs också på andra sätt på grund av den allmänna bristen på sanitet och hygien .

Effektiviteten av SODIS upptäcktes först av professor Aftim Akra vid American University of Beirut i början av 1980. Efterföljande studier utfördes av Martin Weguelins grupp vid Swiss Federal Institute for Aquatic Science and Technology (EAWAG) och av Dr. Kevin McGuigan vid Royal College of Surgery of Ireland (RCSI). De första kliniska prövningarna utfördes av professor Ronan Conroy vid RCSI i samarbete med Michael Elmore-Meagan.

SODIS Research Joint Project genomförs för närvarande av följande organisationer:

Projektet bedriver forskning i flera länder som Zimbabwe, Sydafrika och Kenya.

Andra studier inkluderar utvecklingen av ett system för kontinuerlig strömdekontaminering [15] och soldesinfektion med en titandioxidbeläggning som förhindrar tillväxten av kolimorfa bakterier efter SODIS [16] . Studier har visat att användningen av billiga tillsatser kan öka effektiviteten hos SODIS och göra den snabbare och effektivare i soligt och molnigt väder [17] . 2008 fastställdes att naturliga koagulanter kunde användas . Pulver från flera sorter av baljväxter ( ärtor , bönor och linser ) samt jordnötter har testats som disreducerande medel. Effektiviteten var på nivån för industriell alun och till och med överträffade den, eftersom den optimala dosen var låg var flockningen snabb (7-25 minuter, beroende på vilka frön som användes) [18] . Senare studerades användningen av kastanjer , ekekollon och moringafrön för samma ändamål [19] [20] .

Ett annat forskningsområde var studiet av användningen av halvledare för att öka frisättningen av syreradikaler under påverkan av ultraviolett ljus [21] . Forskare vid National Centre for Sensor Research och Institute for Biomedical Diagnostics vid University of Dublin har utvecklat en ny ultraviolett dosimeter som kan avläsas med hjälp av en mobiltelefonkamera. Telefonens kamera används för att fånga bilden från sensorerna, och speciell programvara som körs på telefonen analyserar bildens färger för att kvantifiera stråldosen [22] .

Applikation i världen

Det schweiziska federala institutet för vattenvetenskap och teknik, genom avdelningen för vatten och sanitet i utvecklingsländer (Sandec), koordinerar främjandet av SODIS-projektet i 33 länder, inklusive Bhutan , Bolivia , Burkina Faso , Kambodja , Kamerun , Kongo , Ecuador , El Salvador , Etiopien , Ghana , Guatemala , Guinea , Honduras , Indien , Indonesien , Kenya , Laos , Malawi , Moçambique , Nepal , Nicaragua , Pakistan , Peru , Filippinerna , Senegal , Sierra Leone , Sri Lanka , Togo , Uganda , Vietnam , Uzambique , Uganda , Zambia och Zimbabwe [23] .

SODIS-projektet finansieras bland annat av SOLAQUA Foundation, Lions Clubs International , Rotary International och Michel Conte Water Foundation.

SODIS används också i flera samhällen i Brasilien , särskilt i Beberib i västra Fortaleza . Tillämpningen av soldesinfektion i dessa områden är mycket framgångsrik, eftersom lufttemperaturen stiger över 40 °C.

Anteckningar

  1. ↑ SODIS - Säkert dricksvatten på 6 timmar . sodis.ch. Hämtad 30 november 2010. Arkiverad från originalet 25 september 2012.
  2. ↑ Rening av hushållsvatten och säker förvaring . Världshälsoorganisationen . Hämtad 30 november 2010. Arkiverad från originalet 25 september 2012.
  3. ↑ Utbildningsmaterial . Schweiziska federala institutet för miljövetenskap och teknik (EAWAG) Institutionen för vatten och sanitet i utvecklingsländerna (SANDEC). Hämtad 1 februari 2010. Arkiverad från originalet 25 september 2012.
  4. ↑ 1 2 3 Desinfektion av solvatten kan döda ännu fler bakterier med ny högteknologisk beläggning . // cleantechnica.com. Hämtad 16 juni 2012. Arkiverad från originalet 25 september 2012.
  5. ↑ SODIS teknisk not #2 Material: Plast kontra glasflaskor (PDF). sodis.ch (20 oktober 1998). Hämtad 1 februari 2010. Arkiverad från originalet 24 juni 2009.
  6. ↑ Riktlinjer för dricksvattenkvalitet (PDF) 304–6. Världshälsoorganisationen. Arkiverad från originalet den 25 september 2012.
  7. ↑ Migration av organiska komponenter från polyetylentereftalat (PET)-flaskor till vatten Schweiziska federala institutet för materialtestning och forskning (EMPA), Kohler M., Wolfensberger M.
  8. ↑ William Shotyk, Michael Krachler och Bin Chen. Kontaminering av kanadensiskt och europeiskt flaskvatten med antimon från PET-behållare  (engelska)  // Journal of Environmental Monitoring : journal. - 2006. - Vol. 8 , nr. 2 . - S. 288-292 . - doi : 10.1039/b517844b . — PMID 16470261 .
  9. ↑ Universitetet i Heidelberg (26 januari 2006). Vatten på flaska kontaminerat med antimon från PET . Pressmeddelande . Hämtad 2012-06-17 .
  10. ↑ Sciacca F., Rengifo-Herrera JA, Wéthé J., Pulgarin C. Dramatisk förbättring av soldesinfektion (SODIS) av vilda Salmonella sp. i PET-flaskor genom tillsats av H(2)O(2) på naturligt vatten från Burkina Faso innehållande löst järn  //  Chemosphere : journal. - 2010. - 8 januari ( vol. 78 , nr 9 ). - P. 1186-1191 . - doi : 10.1016/j.chemosphere.2009.12.001 . — PMID 20060566 .
  11. ↑ Conroy RM, Elmore-Meegan M., Joyce T., McGuigan KG, Barnes J. Solar desinfektion av dricksvatten och diarré hos maasaibarn: ett kontrollerat fältförsök  //  The Lancet  : journal. - Elsevier , 1996. - Vol. 348 , nr. 9043 . - P. 1695-1697 . - doi : 10.1016/S0140-6736(96)02309-4 . — PMID 8973432 .
  12. ↑ Conroy RM, Meegan ME, Joyce T., McGuigan K., Barnes J. Solar desinfektion av vatten reducerar diarrésjukdom  : en uppdatering  // Archives of Disease in Childhood : journal. - 1999. - Oktober ( vol. 81 , nr 4 ). - s. 337-338 . - doi : 10.1136/adc.81.4.337 . — PMID 10490440 .
  13. ↑ Conroy RM, Meegan ME, Joyce T., McGuigan K., Barnes J. Solar desinfektion av dricksvatten skyddar mot kolera hos barn under 6 år  //  Archives of Disease in Childhood : journal. - 2001. - Oktober ( vol. 85 , nr 4 ). - S. 293-295 . doi : 10.1136 / adc.85.4.293 . — PMID 11567937 .
  14. ↑ Rose A., Roy S., Abraham V., et al. Soldesinfektion av vatten för att förebygga diarré i södra Indien  //  Archives of Disease in Childhood : journal. - 2006. - Februari ( vol. 91 , nr 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. Desinfektion av förorenat vatten med hjälp av  solbestrålning  // Appl . Environ. mikrobiol. : journal. - 2004. - Februari ( vol. 70 , nr 2 ). - P. 1145-1150 . - doi : 10.1128/AEM.70.2.1145-1150.2004 . — PMID 14766599 .
  16. ↑ Gelover S., Gómez LA, Reyes K., Teresa Leal M. En praktisk demonstration av vattendesinfektion med TiO2-filmer och solljus   // Water Res . : journal. - 2006. - Oktober ( vol. 40 , nr 17 ). - P. 3274-3280 . - doi : 10.1016/j.waters.2006.07.006 . — PMID 16949121 .
  17. ↑ Fisher MB, Keenan CR, Nelson KL, Voelker BM Speeding up solar disinfection (SODIS): effekter av väteperoxid, temperatur, pH och koppar plus askorbat på fotoinaktiveringen av E. coli  //  J Water Health : journal. - 2008. - Mars ( vol. 6 , nr 1 ). - S. 35-51 . - doi : 10.2166/wh.2007.005 . — PMID 17998606 .
  18. ↑ Mbogo SA En ny teknik för att förbättra dricksvattenkvaliteten med hjälp av naturliga behandlingsmetoder på landsbygden i Tanzania  //  J Environ Health: journal. - 2008. - Mars ( vol. 70 , nr 7 ). - S. 46-50 . — PMID 18348392 .
  19. ↑ Šćiban M., Klašnja M., Antov M., Škrbić B. Avlägsnande av grumlighet i vattnet med naturliga koagulanter erhållna från kastanj och ekollon. (engelska)  // Bioresource technology: journal. - 2009. - Vol. 100 , nej. 24 . - P. 6639-6643 . - doi : 10.1016/j.biortech.2009.06.047 . — PMID 19604691 .
  20. ↑ Nkurunziza, T; Nduwayezu, JB; Banadda, EN; Nhapi, I. Effekten av grumlighetsnivåer och Moringa oleifera-koncentration på koagulationens effektivitet vid vattenbehandling. (engelska)  // Vattenvetenskap och teknik: en tidskrift från International Association on Water Pollution Research: tidskrift. - 2009. - Vol. 59 , nr. 8 . - P. 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 Disinfection of Water: A Review  //  International Journal of Photoenergy: journal. - 2011. - doi : 10.1155/2011/798051 .
  22. ↑ Copperwhite, R; McDonagh, C; O'Driscoll, S. En kameratelefonbaserad UV-dosimeter för övervakning av soldesinfektion (SODIS) av vatten. (engelska)  // IEEE Sensors Journal : journal. - 2011. - doi : 10.1109/JSEN.2011.2172938 .
  23. ↑ Kontaktadresser och fallstudier av projekten som koordineras av det schweiziska federala institutet för vattenvetenskap och teknik (EAWAG) finns tillgängliga på sodis.ch Arkiverad 1 maj 2019 på Wayback Machine .


Länkar