Ruikt uw drinkwater vies of bent u bang dat chemicaliën de gezondheid van uw gezin kunnen schaden? Waterbehandelingsfaciliteiten gebruiken momenteel chloor dat kankerverwekkende bijproducten produceert om uw kraanwater schoon te houden, maar wetenschappers van de Universiteit van Tel Aviv hebben vastgesteld dat ultraviolet (UV) licht een betere oplossing kan zijn.
Dr. Hadas Mamane van de Porter School of Environmental Science en Faculty of Engineering van de Universiteit van Tel Aviv, Prof. Eliora Ron van TAU's George S. Wise Faculty of Life Sciences en hun promovendus Anat Lakretz van TAU's School of Mechanical Engineering hebben onlangs de optimale UV-golflengte bepaald voor het schoonhouden van water van micro-organismen. Hun aanpak kan worden gebruikt door waterzuiveringsinstallaties en grootschalige ontziltingsfaciliteiten om gezondheidsbedreigende micro-organismen te vernietigen en deze faciliteiten efficiënter te maken.
"UV-lichtbestraling wordt steeds vaker toegepast als primair proces voor waterdesinfectie", zegt Lakretz. "In onze recente studie hebben we laten zien hoe deze behandeling kan worden geoptimaliseerd om vrijzwemmende bacteriën in het water te doden - de soorten die ook in waterdistributieleidingen blijven plakken en filters verstoppen in ontziltingsinstallaties door bacteriële biofilms te produceren."
Deze ongewenste "kleverigheid" van bacteriën aan oppervlakken wordt "bio-fouling" genoemd, wat belastingbetalers en overheden miljarden dollars per jaar kost. "Niemand zou micro-organismen in zijn water moeten drinken. Bovendien, wanneer micro-organismen vast komen te zitten in de poriën van de membranen van filters, creëren ze ernstige problemen," zegt Lakretz.
Niet al het UV-licht is gelijk
Bestraling kan worden gebruikt als een voorbehandeling om gesuspendeerde micro-organismen in water te inactiveren, met als secundair doel biovervuiling te voorkomen. In hun studie, gerapporteerd in het tijdschrift Biofouling, keken de onderzoekers naar gerichte UV-lichtgolflengten op de bacterie Pseudomonas aeruginosa, vaak te vinden in drinkwater.
De TAU-onderzoekers onderzochten UV-golflengten tussen de schaal van 220-280 nanometer (nm) en ontdekten dat elke golflengte tussen 254 en 270 nm het water effectief reinigde. Die in dezelfde regio waren ook het beste om membranen vrij te houden van bacteriële opbouw in ontziltingsinstallaties, meldden ze. Er werden speciale lampen gebruikt die een multi-golflengte UV-spectrum uitzenden - geavanceerder dan de UV-lampen met één golflengte in thuiswatersystemen.
De UV"zap" voorkwam ook bacteriële hergroei in het water na UV-inactivatie. "De beste manier om deze micro-organismen te controleren en te doden was om hun DNA te beschadigen," zegt Lakretz. "De schade die het UV-licht veroorzaakt, heeft geen bekend negatief effect op het water," voegt ze eraan toe.
Bovendien was de preventie van biofilmvorming door bacteriën UV-dosisafhankelijk. De onderzoekers rapporteerden minder bio-fouling wanneer een grotere dosis UV-licht werd aangebracht op het water rond de film.
Een licht om levens te redden
De aanpak is nog nuttiger tegen parasieten die niet nadelig worden beïnvloed door chloorbehandeling, zoals Giarrdia en Cryptosporidium, twee schadelijke parasieten die ernstige diarree veroorzaken en tot de dood kunnen leiden. Kinderen, ouderen en mensen in ontwikkelingslanden zijn bijzonder kwetsbaar. "Rioollekkage in watervoorzieningen vormt een groot probleem in termen van bacteriële besmetting en is iets dat UV-licht zou kunnen verhelpen," zegt Lakretz.
Kleine hoeveelheden chorine of andere oxidanten zullen nog steeds nodig zijn om ervoor te zorgen dat resterende bacteriën niet verderop in het water langs de distributieleiding terechtkomen. Maar Lakretz zegt dat deze nieuwe benadering van het desinfecteren van water en het beheersen van biofouling ook de hoeveelheid kankerverwekkende bijproducten die chloor produceert, kan verminderen.
