Исследователи из Duke Pratt School of Engineering изобрели новый способ измерения степени воздействия УФ излучения на микроорганизмы. Изобретение нового прибора может стать стимулом к широкомасштабному использованию метода ультрафиолетового водоочистки в США.

Новая технология «дозиметр микросферы» - первый прямой метод тестирования уровня воздействия УФ излучения на микроорганизмы, находящиеся в воде. По словам исследователей, новая технология позволит получить научное подтверждение реальной  эффективности метода очистки с помощью УФ.

Суть метода состоит в следующем: флуоресцентные микросферы, которые под воздействием УФ лучей обесцвечиваются, имитируют болезнетворные микробы, проходящие с водой через УФ реактор. Измеряя степень обесцвечивания микросфер, исследователи могут четко определить полную степень распространения УФ доз на болезнетворные бактерии – информация, критичная для определения эффективности технологии обеззараживания водопроводной воды.

Появления новой технологии как нельзя более кстати, так как Управление по охране окружающей среды США (EPA), планирует в декабре этого года выпустить ряд директив, предписывающих установку дополнительного барьера защиты в виде УФ обеззараживателей на станциях водоочистки с высоким риском заражения воды болезнетворными бактериями.

По словам Карла Линдена, изобретателя метода, использование УФ очистки не только понизит риск заражения воды, так как обеспечит второй барьер защиты, но также снизит необходимость использования химической очистки. В США  метод обработки воды химическими реагентами остается наиболее распространенным способом очистки питьевой воды. Однако хлор способен создавать бипродукты, которые, по мнению ученых, способствуют развитию раковых  образований. Также новые директивы предусматривают более жесткие требования к концентрации бипродуктов в питьевой воде.

К тому же использование хлора оказывается неэффективным в случае с некоторыми инфекционными бактериями, такими как Криптоспоридия. Широко известная по названием Крипто, в США бактерия является традиционным возбудителем болезней находящимся в загрязненной воде. В 1998 году, группа ученных, включая Линдена, обнаружили эффективность действия ультрафиолета на Крипто, что позже стало фундаментальной основой для разработки новых директив EPA. По словам Линдена, в то время как хлор разрушает мембрану клетки, ультрафиолет разрушает их генетический материал.

Новое изобретение поможет глубже понять механизм действия УФ излучения для водоочистки. Кроме того, метод УФ очистки воды является наиболее безопасным для окружающей среды. Использование ультрафиолета позволит снизить использования хлора, что в свою очередь снизит концентрации химических бипродуктов в водопроводной воде и обеспечит выполнение требований  новых стандартов.

Схоже с симптомами заражения организма водой, содержащей традиционные возбудители болезни, в частности знаменитую Лямблию, Крипто может поступать в организм несколькими путями: через воду, при контакте слизистых и др. Симптомами отравления могут быть: острая диарея, боли в животе, рвота и лихорадка. В 1993 году жертвами массового заражения водой, содержащую бактерии Крипто, стали 400 тыс. человек (штат Милуоки). Более 100 случаев оказались фатальными.

Согласно американскому Центру контроля и предотвращения заболеваний (Centre for Disease Control and Prevention), в США бактерия Крипто признана одной из основных возбудителей заболеваний, вследствие  потребления загрязненной воды.

По словам Линдена, использования флуоресцентных микросфер для измерения распространения доз УФ излучения позволит повысить эффективность ранее использованных методов определения  обеззараживающего потенциала УФ систем. Традиционные методы определения обеззараживающего потенциала УФ систем заключаются в измерении количества «выживших» микроб в воде, подверженной обработке ультрафиолетом. Такой метод предусматривает только усредненную степень влияния УФ лучей, тогда как в реальности микроорганизмы подвергаются действию ультрафиолета неодинаково, зависимо от пути прохождения через УФ систему. Многие бактерии проявляют нелинейный эффект под действием УФ излучения, в результате чего усредненная степень влияния может неадекватно отражать  действительную эффективность реактора против разных патогенов. Кроме того, в зависимости от вида бактерии разняться и применяемые дозы УФ излучения.

По словам Линдена, новое изобретение позволит усовершенствовать процесс тестирование и оценки УФ реакторов. Также новый прибор позволит подтвердить и усовершенствовать точность математических моделей для определения эффективности метода очистки воды с использованием ультрафиолета.

Source: Duke University News   November 2, 2005