PML'un Sensör Bilimi Bölümünden bir grup araştırmacı, ulusun's içme suyunun geliştirilmiş güvenliği üzerinde doğrudan etkisi olacak bir projenin parçasıdır.
Çevre Koruma Ajansı's (EPA) yüzey suyu arıtma kurallarındaki son değişiklikler, diğer şeylerin yanı sıra, özellikle Cryptosporidium dahil olmak üzere çeşitli patojenlerin daha agresif izlenmesini ve kontrolünü zorunlu kılmaktadır. Ağır hastalığa veya ölüme neden olabilen bu mikrop, klor bazlı dezenfeksiyon uygulamalarına karşı oldukça dirençlidir. Tehdidi azaltmanın bir yolu olarak, EPA, aynı zamanda bir&"ikincil bariyer GG" olarak da hizmet eden ultraviyole (UV) radyasyonu ile suyun arıtılması çağrısında bulunmuştur; adenovirüs ve diğer virüsler gibi diğer önemli patojenlerin yanı sıra Giardia gibi bakteri ve parazitleri etkisiz hale getirmek (üremesini önlemek).
Su, borulara asılan silindirik UV lambaları ile arıtılır ve aydınlatma, bitişik sensör üniteleri tarafından izlenir. Her patojenin, farklı dalga boylarına karşı farklı bir inaktivasyon yanıtı vardır ve şimdi, belirli patojenlerin, geleneksel lambaların ürettiği spektrumdaki en kısa dalga boylarından daha kısa dalga boylarına karşı en duyarlı olduğu görülmektedir. Bununla birlikte, orta basınçlı (MP) UV lamba teknolojisindeki son gelişmeler, 240 nm'den daha düşük dalga boylarında artan UV ışık çıkışına yol açarak, araştırmacıları çok sayıda çözülmemiş soruyu ele almaya sevk etti.
Bu sorular şunları içerir: Hangi dalga boyları veya dalga boylarının kombinasyonları (GG "eylem spektrumu GG" olarak adlandırılır) hangi patojenler üzerinde en etkilidir? Bir&"4-log GG" elde etmek için ne kadar ışınlama gereklidir; Farklı mikroplar için %99,99 inaktivasyon? Yeni nesil UV kaynakları ve sensörler, Amerika'daki her büyüklükteki su tesislerinde nasıl güvenilir bir şekilde kalibre edilebilir ve doğrulanabilir? Ve test tesisleri tarafından patojen vekilleri olarak kullanılan iyi huylu mikroplar, farklı dalga boylarında hedef mikroorganizmalarda inaktivasyon performansını ne kadar doğru temsil ediyor?
Tüm bu sorular ve daha fazlası, Colorado Üniversitesi'nden Karl Linden tarafından yönetilen ve Su Araştırma Vakfı* tarafından finanse edilen ve MP cıva buharlı lambaları kullanan gelecekteki sistemleri test etmek için kılavuzlar geliştirmek amacıyla, çok organizasyonlu ortak bir proje tarafından araştırılmaktadır. UV kaynakları olarak.
GG quot;Farklı patojenler için spektral tepki verilerinin çoğu, su boruları içindeki UV kaynakları olarak düşük basınçlı (LP) cıva buharlı lambalar için oluşturulmuştur," su projesine PML katkısına liderlik eden NIST's Optik Radyasyon Grubu'ndan Thomas Larason."Bu lambalar, 254 nm merkezli nispeten dar bir UV spektrumu üretir ve bazen'mikrop öldürücü UV' lambalar. Ancak yeni EPA kuralları daha yüksek dozlar gerektiriyor ve dikkatler, 240 nm'nin altındaki dalga boyları da dahil olmak üzere çok daha geniş bir UV spektrumu üreten ve potansiyel enerji tasarrufu sağlayan orta basınçlı kaynaklara kaydı. Ancak daha kısa dalga boylarının patojenler üzerindeki etkileri iyi tanımlanmamıştır. Bazı mikroplar için şimdiye kadar sadece tek bir çalışma yapılmıştır.&alıntı;
Bu veriler, farklı 250 nm altı dalga boylarında çeşitli mikropların inaktivasyonunda dramatik bir eşitsizlik olduğunu göstermektedir. Bu yılın başlarında, bu etkileri incelemekle görevli bir su projesi araştırma grubu, PML'nin eylem spektrumlarını belirlemek için NIST ile kalibre edilmiş cihazlardan çeşitli bakteri ve virüslere hassas UV dozları sağlayıp sağlayamayacağını Larason'a sordu. Larason bu talebi, ışınlama kaynağı olarak sürekli ayarlanabilen lazerler kullanan PML's SIRCUS (Tekdüzen Kaynakları Kullanarak Spektral Işıma ve Işıma Duyarlılığı Kalibrasyonları) tesisine götürdü. Kısa bir süre içinde, SIRCUS personeli, bu yılın sonunda tamamlanması planlanan çalışmalar için taşınabilir bir lazer ve ilgili aparatı Vermont'taki proje test laboratuvarına götürdü.
SIRCUS ekipmanı, ışın çıkışının altına yerleştirilmiş Petri kaplarında tutulan mikrobiyal numunelere çarpan, neredeyse paralel hale getirilmiş bir ışın biçiminde deneysel ilgi alanı boyunca 210 nm'den radyasyon yayar.
GG quot;Bu aşamada," Larason, projenin kısa dalga boylarında farklı mikroplar için gerçek doz-tepki özelliklerini bulmasına yardımcı olacak ekipman ve uzmanlığı sağladığımızı söylüyor. Diğer şeylerin yanı sıra, MP lambasında ne kadar güce ihtiyacınız olduğunu belirleyecek ve bu da enerji maliyetlerini etkileyecektir. Bundan sonra, 200 nm ila 300 nm aralığındaki kaynaklar ve sensörler için kalibrasyon ve doğrulama standartları geliştirmeye dahil olabiliriz. Ama tüm bunların nereye varacağını söylemek için çok erken.&alıntı;
Ancak, Amerikan Su İşleri Birliği'nin takdirini ifade etmesi için çok erken değil. Dernek, PML Direktörü Katharine Gebbie'ye Eylül 2012'de yazdığı bir mektupta, GG'nin "benzersiz uzmanlığı ve araçları GG"yi övdü; projeye Larason tarafından Keith Lykke, Steven Brown, Ping-Shine Shaw ve SIRCUS'tan Mike Lin ile birlikte getirildi. Çalışmaları" düşük dalga boylu UV spektrumu ile patojen inaktivasyonunu anlamamız için kritik bilgiler sağlıyor"" Amerika Birleşik Devletleri genelinde içme suyunda orta basınçlı UV tedavisi için arıtma tasarımını tanımlayacak," mektup dedi.
NIST araştırmacılarının ve SIRCUS ekipmanının katkısı sayesinde, işbirliği, belirli patojenlerin ve ilişkili vekillerin dalga boyu duyarlılığını daha büyük bir doğrulukla belirledi.
GG quot;NIST'un ayarlanabilir UV lazerini kullanarak, ABD genelinde UV dezenfeksiyon uygulamaları için test mikroplarının ve su kaynaklı patojenlerin dalga boyu tepkisini ölçme konusunda altın standardı geliştirdik," Araştırma projesine katkıda bulunan Boise, ID'deki Carollo Engineers, Inc.'den Harold Wright.&"Su Araştırma Vakfı tarafından desteklenen iki UV dezenfeksiyon projesinde Tom Larason ve NIST'den insanlarla birlikte çalıştım. Her iki proje ile de sektörümüzde benzeri olmayan ultraviyole ışığın uygulanması ve ölçülmesi konusunda uzmanlığı masaya yatırdılar.&alıntı;
İşbirliğinin içme suyu güvenliği konusunun ötesinde de yansımaları olabilir."Yeni ekipman ve insan gücüne minimum yatırımla mevcut araştırma alanlarını genişletir," diyor Larason." Ancak mikrobiyolojinin ötesinde, malzeme işleme (UV kürleme), tıbbi (UV maruziyetini ölçen test cihazları) ve ışınım ve doz için genişletilmiş kalibrasyon yetenekleri gibi diğer teknolojik alanlara da uygulanabilir.&alıntı;
