• Joop Soesan

Israelische onderzoekers kunnen waterverontreiniging detecteren voordat het uit de kraan komt


Ter illustratie. Screenshot YouTube]


In de meeste gevallen in Israël is het water dat uit de kraan stroomt volkomen veilig en kan het zonder enige twijfel worden gedronken. Elders in de wereld is dit echter niet het geval. Volgens het UN Global Water Development Report 2020 heeft ongeveer twee derde van de wereldbevolking te maken met ernstige watertekorten gedurende ten minste één maand per jaar.


En zelfs als er water uit de kraan komt, is het niet altijd veilig om te drinken vanwege vervuiling - een wijdverbreid probleem waar ongeveer 500 miljoen mensen wereldwijd last van hebben.


Alleen al in 2012 waren naar schatting 842.000 sterfgevallen in midden- en lage-inkomenslanden het gevolg van vervuild drinkwater.


"In de Verenigde Staten bijvoorbeeld leidt verschillende soorten waterverontreiniging tot tienduizenden ziekenhuisopnames per jaar, en de geschatte kosten voor de behandeling van deze ziekten en infecties bedragen meer dan $ 1 miljard", zegt prof. Shlomo Sela van het Department of Food Science in het Volcani Center, Agricultural Research Organization in Rishon Lezion.


Dit probleem strekt zich ook uit tot Israël, waar pesticiden van oudsher de belangrijkste agrochemische verontreinigende stoffen zijn geweest die de grondwaterlagen van het land verontreinigen, evenals vervuiling door bronnen zoals defecte rioolleidingen of beschadigde leidingen.


De mogelijke katalysatoren van vervuiling zijn vooral talrijk als het gaat om water uit bronnen aan de oppervlakte.


"In het verleden, toen het grootste deel van onze watervoorziening uit het Meer van Galilea kwam, was er angst voor vervuiling door overstromingen, die zich konden vermengen met dierlijke uitwerpselen of pesticiden uit de landbouw in het gebied", zegt Sela.


"Momenteel wordt in Israël een test uitgevoerd die tot doel heeft de aanwezigheid van bacteriën in water eenmaal per dag te detecteren, en pas na 24 uur kunnen de resultaten worden gezien", legt hij uit.


Vanwege de lange tijd die nodig is om de testresultaten te verkrijgen, kunnen er gevallen zijn waarin vloeistofverontreinigingen pas worden gedetecteerd nadat ze de kraan in het huis van de consument al hebben bereikt. "Daarom horen we soms op het nieuws over vervuild drinkwater uit een bepaald gebied, en waarom wordt burgers gevraagd het water eerst te koken om de bacteriën te doden."


Voor een land dat regelmatig te maken heeft met chronische watertekorten, is het absoluut noodzakelijk dit probleem op te lossen. Nu heeft een Israëlische studie een innovatieve methode ontwikkeld om snel bacteriële infecties in drinkwatervoorzieningssystemen op te sporen voordat deze de consument bereiken, aldus meldt ISRAEL21C.


Lokaliseren van de vervuiling


De nieuwe studie, gefinancierd door de waterschapsautoriteit van de Israëlische regering, had tot doel fluorescentiespectroscopie te beoordelen als een hulpmiddel om snel de microbiële kwaliteit van water te meten en te evalueren.


"De nieuwe methode die we hebben ontwikkeld, biedt de mogelijkheid om in realtime op de hoogte te zijn van een ongunstige verandering in de kwaliteit van het water in de drinkwatervoorzieningssystemen", zegt Sela.


Het is bedoeld om situaties te voorkomen waarin waterverontreinigingen te laat worden gedetecteerd en om ervoor te zorgen dat water zonder bacteriële verontreinigingen het huis van de consument bereikt.


De methode is gebaseerd op een combinatie van fluorescentiemetingen naast geavanceerde statistische tools en machine learning.


Sensoren verlichten de bacterie op een bepaalde golflengte en krijgen een reflectie op een andere golflengte. Hierdoor is het mogelijk om binnen een milliliter water infecties op te sporen tot op het niveau van 10.000 bacteriën.


Volgens Sela zullen de sensoren worden verspreid op kritieke punten van het nationale watertransportsysteem. "Hoe breder de lay-out, hoe gemakkelijker het zal zijn om het getroffen gebied te identificeren", zegt hij.


“De besmettingswaarschuwing komt binnen op de hoofdcomputer en de mobiele telefoons van het bedienend personeel van de waterleverancier”, legt hij uit.


“In een latere fase overwegen we de ontwikkeling van een goedkope, maar minder slimme sensor, die kan aansluiten op een huishoudelijke waterfiltermachine in de woning en kan waarschuwen voor een afname van de waterkwaliteit doordat bijvoorbeeld een filter niet op tijd wordt vervangen. . "


Een ander voordeel van de techniek is dat het alle soorten verontreinigende bacteriën kan detecteren in plaats van slechts één bepaald type en dat het een algemene afname van de waterkwaliteit kan detecteren als er toch verontreiniging optreedt.


"Hoewel de methode in dit stadium niet specifiek pathogene bacteriën detecteert, is het wel in staat om algemene schade aan de waterkwaliteit in realtime te signaleren en netbeheerders naar het gebied te leiden waar de infectie plaatsvond", zegt hij.


Ondanks het optimisme over de functionaliteit van de ontwikkeling, merkt Sela op dat het momenteel niet mogelijk is om de techniek onmiddellijk toe te passen op de watervoorzieningssystemen in Israël vanwege verschillende technische problemen, en dat het waarschijnlijk nog drie tot vijf jaar zal duren voordat dit is gebeurd.


Toegang tot schoon water


Het is duidelijk dat het voorkomen van waterverontreiniging een cruciale stap is om het wereldwijde watertekort aan te pakken. Dit tekort is de afgelopen decennia toegenomen als gevolg van verschillende verstedelijkingsprocessen, toenemende irrigatie van landbouwgrond en veranderende neerslagpatronen, met onder meer de mondiale klimaatcrisis als gevolg.


Het probleem zal waarschijnlijk alleen maar erger worden in het licht van de groeiende wereldbevolking, die op schema ligt om tegen 2050 ongeveer 9,7 miljard te bereiken .


Gelukkig heeft technologische ontwikkeling veel instrumenten en strategieën opgeleverd om de algehele waterschaarste beter te beheren. Israël staat bijvoorbeeld bekend om zijn ontzilting van zeewater en hergebruik van gezuiverd afvalwater of effluent, in de landbouw, beekherstel en het blussen van bosbranden als een manier om het gebruik van zoet water te verminderen.


Om problemen met waterschaarste en vervuiling aan te pakken, is het waarborgen van toegang tot schoon water en sanitaire voorzieningen voor de hele wereldbevolking opgenomen als een van de 17 Duurzame Ontwikkelingsdoelen (SDG's) die in 2015 door VN-aangesloten landen zijn vastgesteld.


Volgens de VN heeft één op de drie mensen geen toegang tot schoon drinkwater, wat zou kunnen resulteren in de ontheemding van ongeveer 700 miljoen mensen in 2030. Daarnaast hebben twee op de vijf mensen momenteel geen toegang tot een eenvoudige handwasgelegenheid. , wat ernstige gevolgen heeft voor de verspreiding van COVID-19 en vele andere pathogenen.


De huidige gegevens suggereren dat er nog een lange weg te gaan is om het duurzame doel van de VN te bereiken, wat de vraag oproept: kunnen de naties van de wereld het echt bereiken?


Technologische en wetenschappelijke ontwikkelingen zoals die gepresenteerd in de Israëlische studie kunnen succesvol blijken te zijn, maar het is ook nodig om het publiek te informeren en bewust te maken van de kwestie, die het potentieel heeft om zowel Israël als de worstelende landen te helpen beter het hoofd te bieden aan de crisis.


Ido Bern schrijft voor het ZAVIT Science and Environment News Agency .

51 keer bekeken0 reacties