Pessoas que obtêm água da zona rural, pequenos sistemas de água correm um maior risco à saúde de exposição a bactérias e outros patógenos prejudiciais, de acordo com um estudo recente na revista AWWA Water Science .

"Muitos pequenos sistemas de água nos Estados Unidos lutam para cumprir a desinfecção, "disse Natalie Hull, autor principal do estudo e professor assistente no Departamento de Civil da Ohio State University, Engenharia Ambiental e Geodésica. "Essas violações de desinfecção relacionadas à saúde afetam desproporcionalmente pequenos sistemas, por isso estamos interessados ​​em encontrar um mais acessível, solução sustentável de tratamento de água. "

Só em 2015, quase 21 milhões de americanos dependiam de sistemas de água comunitários que violavam os padrões de qualidade baseados na saúde.

O estudo, publicado em julho, descobriram que a desinfecção por luz ultravioleta (UV) por meio de diodos emissores de luz (LEDs) pode ser uma opção de tratamento sustentável para pequenos sistemas de água.

"Esses LEDs que estudamos são realmente pequenos, assim como os do seu telefone ou outros eletrônicos, exceto que eles emitem irradiação UVC, que é germicida e realmente eficaz na desinfecção, "Hull disse." Por causa de seu tamanho pequeno e baixo consumo de energia, somos capazes de projetar reatores de todas as formas e tamanhos, inclusive para sistemas pequenos. "

Ao contrário do processo de cloração tradicional que muitos sistemas usam hoje, A desinfecção UV não requer adições químicas, não causa problemas de sabor ou odor, não tem efeito prejudicial de sobredosagem e não causa corrosão na tubulação.

Para o estudo, a equipe conduziu uma implementação de um ano do primeiro reator de tratamento de água UV LED disponível comercialmente em um pequeno sistema nas montanhas do Colorado. Medindo as principais bactérias indicadoras, os pesquisadores compararam os resultados dos LEDs UV com a desinfecção tradicional com cloro. O reator UV funcionou igualmente, bem como o sistema de cloração para desinfecção dos organismos indicadores, o que significa que pode ser uma opção viável para o tratamento de água municipal.

"É realmente emocionante porque custa menos de US $ 25 em eletricidade para operar esta unidade durante todo o ano, "disse Hull." Estava tratando meio litro por minuto - com aquela taxa de fluxo, isso ainda não é suficiente para fornecer água para uma cidade inteira, mas é água mais do que suficiente para abastecer uma casa inteira durante o ano. "

De acordo com Hull, os processos de tratamento de água em comunidades industrializadas não mudaram muito desde o início do século XX.

"Estamos otimizando nossos tratamentos à medida que entendemos melhor os poluentes químicos emergentes, como produtos químicos farmacêuticos, metais pesados, pesticidas e plásticos, e os impactos que podem ter na nossa saúde, "disse ela." Desenvolvemos tratamentos mais avançados, mas eles se concentram muito no combate aos produtos químicos em nossa água. Uma área em que estamos atrasados ​​é a análise do microbioma de nossos sistemas de tratamento e distribuição de água potável. "

As próximas etapas incluirão análises detalhadas de amostras de água e tubos. Usando técnicas de sequenciamento de DNA de última geração, sua equipe irá comparar comunidades microbianas em amostras de água e biofilme entre as duas práticas de desinfecção:UV versus cloro.

"Embora se saiba como o cloro afeta as comunidades microbianas, pouco se sabe sobre como os raios ultravioleta afetam as comunidades microbianas, " ela disse.

A equipe também determinará como as comunidades microbianas foram afetadas ao longo do tempo por fatores como temperatura e turbidez, ou nebulosidade, e como seus resultados se alinham com as medidas de bactérias indicadoras, como coliformes e E. coli , e atividade microbiana geral. Adicionalmente, eles irão comparar os dados de sequenciamento de alto rendimento normalmente fornecidos por laboratórios comerciais com os dados de um sequenciador de DNA portátil em seu laboratório.

"Não estamos apenas procurando uma tecnologia de tratamento de água mais acessível, mas estamos procurando uma tecnologia de monitoramento mais acessível também, " ela disse.