Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Engineering team udvikler ny tilgang til at begrænse blyforurening i vand

Et team af ingeniører ved Washington University i St. Louis har udviklet en ny måde at spore, hvor farlige blypartikler kan transporteres i drikkevandsforsyningen under en fælles nedsættelsesprocedure. Kredit:Washington University i St. Louis

Mens blyrør blev forbudt for årtier siden, de forsyner stadig millioner af amerikanske husstande dagligt med drikkevand blandt risici for korrosion og udvaskning, der kan forårsage udviklingsmæssige og neurologiske virkninger hos små børn.

En almindelig reduktion:Grav gamle ledninger op, og udskift en del af dem med et andet metal, såsom kobber. Imidlertid, denne teknik kan fjerne blypartikler og frigive dem i vandforsyningen. Desuden, delvis udskiftning af ledningsrørforbindelsen i stedet for helt at udskifte den er problematisk.

Et team af ingeniører ved Washington University i St. Louis har udviklet en ny måde at modellere og spore, hvor blypartikler kan transporteres under deludskiftningsprocessen, i et forsøg på at holde vandforsyningen mere sikker.

"Vi ved alle, at bly ikke er sikkert, det skal gå, "sagde assisterende vicekansler for internationale programmer Pratim Biswas, Lucy og Stanley Lopata -professoren og formanden for energi, Miljø- og kemiteknik på School of Engineering &Applied Science. "Dette er den første omfattende model, der fungerer som et værktøj til at hjælpe drikkevandsvirksomheder og andre med at forudsige resultatet af en handling. Hvis de har de nødvendige oplysninger om en potentiel handling, de kan køre denne model, og den kan rådgive dem om, hvordan de bedst kan gå videre med en udskiftning af rør for at sikre, at der ikke er negative virkninger. "

Dette diagram viser den nye model på arbejde:Ved at tage hensyn til en række faktorer, herunder vandforbrugsmønstre og vandkemi, ingeniører kan forudsige, hvor blypartikler vil løsne sig og ende i drikkevandsforsyningen under en delvis udskiftning af ledningsservicelinje (LSL). Kredit:Biswas Lab

I forskningen, for nylig accepteret af tidsskriftet Miljøvidenskab og teknologi , Biswas og forskerassistent Ahmed A. Abokifa præsenterer deres tilgang, som forudsiger, hvor langt blypartikler og opløste arter kan rejse efter at de er blevet forstyrret. Ved hjælp af vandkvalitetsmodellering, de tidligere havde udviklet til Environmental Protection Agency, Biswas og hans team byggede en ny beregningsmodel til at forudsige frigivelse af blypartikler, under hensyntagen til faktorer som røralder og dimensioner, vandforbrugsmønstre, vandkemi og tidligere rørforstyrrelser.

Efter at have kørt en række simuleringer testet deres forudsigelser, Biswas og hans team er klar til at gøre deres model bredt tilgængelig for forsyningsselskaber og endda forbrugere. Biswas sagde, at virksomhederne kan indtaste deres individuelle systems oplysninger og modtage anbefalinger, så udskiftning af delvis rør kan fortsætte uden at gå på kompromis med vandkvaliteten. Abokifa og Biswas har udviklet flere andre drikkevandsdistributionssystemmodeller til præcist at forudsige koncentrationer af desinfektionsmidler i ledningsnettet, især blindgange-systemer.

"Vi arbejder på at gøre disse nøjagtige modeller let tilgængelige, så hjælpeprogrammer kan downloade og bruge dem, "tilføjede han." Modellens forudsigelser vil guide dem til bedste praksis for at sikre offentlighedens sikkerhed. "