Продаваемые в продаже фильтры для воды хорошо справляются с задачей предотвращения попадания свинца из бытовых водопроводных труб в воду, используемую для питья или приготовления пищи.
Фильтры, однако, плохо справляются со своей задачей, сообщая пользователю, сколько потенциальных клиентов было захвачено.
До сих пор, когда исследователь, отдел общественных работ или частное лицо хотели узнать, сколько свинца содержится в водопроводной воде, не было хорошего способа узнать это. Обычно ученый смотрит на литровую пробу, взятую из крана.
Исследователи из Инженерной школы МакКелви Вашингтонского университета в Сент-Луисе разработали новый метод, который позволяет им извлекать лиды из этих «точечных» фильтров, обеспечивая более четкое представление о том, что выходит крана.
И они могут сделать это менее чем за час.
Их исследование было опубликовано прошлым летом в журнале Environmental Science: Water Research & Technology.
Проблема со сбором литровой пробы заключается в том, что «мы не знаем, как долго она находилась в контакте со свинцовой трубой и быстро ли она вытекала из нее. Модели потребления воды у всех разные», - сказал он. Дэниел Джаммар, профессор Уолтера Э. Брауна в области инженерии окружающей среды на факультете энергетики, экологии и химической инженерии.
«Сбор одного литра не является хорошим способом оценки того, сколько свинца подвергнется воздействию жителя, если он не использует фильтр», - сказал он. «Для этого вам нужно видеть все, что человек пил или использовал для приготовления пищи».
Лучшим методом было бы собрать свинец из фильтра, который использовался достаточно долго, чтобы получить точную картину использования воды в домашнем хозяйстве. Объем большинства коммерческих фильтров, продаваемых в любом крупном розничном магазине, составляет около 100 галлонов, что в 40 раз превышает объем типичного образца воды.
Идея использовать фильтры таким образом не нова, но она не была реализована очень эффективно именно потому, что фильтры так хорошо удерживают лидерство.
Джиаммар сказал, что он, вероятно, слышал об этом методе ранее, но свет погас после разговора о качестве воздуха в помещении. Он разговаривал с профессором из другого института, который следил за качеством воздуха в помещении с помощью коробки, которая всасывала воздух и собирала загрязняющие вещества в трубку. Затем пользователь может удалить пробирку для сбора и отправить ее в лабораторию для анализа.
"Я сказал: "Давайте сделаем то, что вы делаете с воздухом", пропустите воду через фильтр, соберите загрязняющие вещества и затем проанализируйте их. «Тогда мы поняли, что они уже производят и продают эти фильтры».
Высвобождение лидерства
Точечные фильтры обычно изготавливаются из блока активированного угля, который выглядит твердым, почти как кусок угля. Вода фильтруется через крошечные поры в угле; углерод связывается со свинцом, задерживая его до того, как вода потечет из крана.
«Если вы хотите взять лидерство из воды, вам нужно что-то, что действительно хорошо его удерживает», - сказал Джаммар.
"Поэтому нам пришлось использовать что-то еще более сильное, чтобы вырвать это лидерство."
Решение? Кислота.
Работая со старшекурсником Элизабет Джонсон, аспирант Вейи Пан пробовал разные методы, но в конечном итоге обнаружил, что медленное пропускание кислого раствора через фильтр высвобождает 100% свинца.
Весь процесс занял около двух литров кислоты и около получаса.
В ближайшем будущем Джаммар видит, что фильтры будут использоваться для исследований, а не выброшены в мусор.
«У клиента есть фильтр, потому что он хочет удалить свинец из воды. Водоканал или исследователь хотят знать, сколько свинца содержится в воде дома за какой-то средний период времени», - сказал Джаммар. Даже если клиенту все равно, у него есть часть данных, которую они обычно просто выбрасывают.
"Мы бы предпочли, чтобы они отправили его в свою коммунальную службу или нам, и мы могли бы использовать его для получения информации."