Kort påføring af elektricitet på et blyrør muliggør hurtigt en sikker belægning inde i røret. Kredit:Gabriel Lobo
Udvaskning af bly fra rør ind i vandforsyningen er en alvorlig bekymring for folkesundheden. Og hvis vandkilder eller behandlingsregimer ændres, den nye kemi kan få vandfordelingssystemer, der tidligere var sikre, til at begynde at frigive giftigt bly, som krisen i Flint, Michigan, demonstreret for et par år siden. I dag, forskere vil beskrive en omkostningseffektiv og hurtig metode, der kunne overvinde disse problemer og gøre blyrør sikre til at transportere drikkevand.
Forskerne vil præsentere deres resultater i dag ved American Chemical Society (ACS) National Meeting &Exposition i foråret 2019.
"Mere end 18 millioner mennesker i USA risikerer i øjeblikket at udvikle sundhedsproblemer fra blyudvaskning fra rør i deres vanddistributionssystemer, "siger Gabriel Lobo, en doktorand, der præsenterer arbejdet på mødet. Blyforgiftning hos små børn kan forårsage en lang række symptomer, herunder hjerneskade, indlæringsvanskeligheder, og bremset vækst og udvikling. Vokseneksponering kan forårsage forhøjet blodtryk, hukommelsesvanskeligheder, aborter og andre tilstande.
Historisk set mange kommuner installerede jernvandledninger, der var forbundet med de enkelte bygninger med blyvandsledninger. I et typisk blyrør, kemikalier i vandet får rørets indvendige væg til at tære, frigivelse af blyioner i vandet, Lobo forklarer. For at løse dette problem, kommuner tilføjer korrosionshæmmere til vandet. Over tid, disse tilsatte fosfater reagerer med blyionerne for at skabe forbindelser, der aflejres på indersiden af røret. Denne belægning, eller "skala, "blokerer andre blyioner for at udvaskes fra røret i vandet, gør røret sikkert til vanddistribution. Imidlertid, i Flint, drikkevandskilden blev ændret til en kilde, der havde forskellig vandkvalitet, og samtidig, byen Flint stoppede med at bruge korrosionskontrolforanstaltninger. Den beskyttende skala opløst, og giftige blyioner udvaskede i vandet.
Lobo blev involveret i dette spørgsmål, da hans rådgiver, Ashok Gadgil, Ph.d., begyndte at fokusere på at finde en løsning på blyproblemerne i Flint. Gadgils team er ved University of California, Berkeley, og Gadgil er også tilknyttet Lawrence Berkeley National Laboratory.
Efter et par måneders intens indsats, Gadgil og hans team kom med en elektrokemisk tilgang til problemet. De påførte en lille ekstern spænding på en rørprøve for at fremskynde korrosion. Som sædvanligt, de frigjorte blyioner reagerede derefter med fosfater i vandet for at danne skala. Processen tog kun et par timer, sammenlignet med et par år for den sædvanlige skaleringsmetode. Lobo håber, at denne proces hurtigt kunne genoprette den beskyttende belægning i rørene i Flint, hvor skalaen stadig ikke har malet rørene.
Forskerne har testet deres proces i laboratoriet, men advarer om, at de endnu ikke har foretaget forsøg på blyrør i jorden. Til virkelige applikationer, Gadgil forestiller sig at fastgøre eksterne stik til en husejeres rør ved vandmåleren og ved andre kryds i rørene, og derefter tråde en anden ledning gennem rørene for at fuldføre kredsløbet. "Ideen er, at vi ikke skulle grave hele røret ud, så vi kunne holde omkostningerne nede, "Gadgil forklarer." Udskiftning af alle VVS i et hus ville koste flere tusinde dollars, der henviser til, at vores proces ville koste mindre end en tiendedel af det. "
I øjeblikket, gruppen arbejder sammen med eksperter fra et lokalt vandværk i Californien for at bestemme de praktiske parametre for en test under virkelige forhold. De planlægger også at foretage en test senere på året på en Oakland -skole, hvor normal opbygning ikke sker i rørene.