巧妙的基础工程可以大大有助于预防水传播疾病 以及接触水中的致癌物质。
我们大多数人都习惯打开水龙头，水就会流出来。我们很少质疑是否 是否会发生这种情况，或者水是否足够干净可以洗澡或饮用。虽然 维持水质的过程对于我们大多数人来说几乎是看不见的， 水中的细菌和污染物需要人类和人类付出巨大的努力 处理系统类似。
Mohammad Alizadeh Fard，足球比赛结果土木与环境系博士生 工程系和土木与环境工程教授 Brian Barkdoll， 正在开发低技术、负担得起的解决方案来改善市政水质 水箱，并使用可再生材料去除水中的微污染物。
他们的研究已发表在三本期刊上——水利工程学报（DOI： ), 分子液体杂志（DOI：)，和胶体和表面 A（DOI：)—第四篇论文正在等待审核。他们的工作证明解决棘手问题 简单中可以优雅。
优雅、低技术含量的解决方案
在全国各地的社区中，都有大型储水箱用于市政 饮酒使用。许多这样的水箱都有一条向水箱供水的管线，以及一个 出线。然而，这些进出管线通常位于罐底部。虽然 水箱每天都会重新加水，水箱顶部的水从未被使用过，变成 停滞不前。尽管许多市政供水经过氯处理， 顶层水层可能成为细菌、藻类或水源性疾病的滋生地， 例如贾第鞭毛虫和大肠杆菌。
“如果水不流动，（细菌和藻类）就会开始生长，”巴克多尔说。 “它可能最初不是来自水源；它可能来自空气。或者 停滞水中的氯在一段时间后可能会用完。你想要水 继续前进，尤其是在该国的炎热地区。”
保持水循环：Barkdoll 和 Alizadeh Fard 的淋浴头状附件 可以添加到新的或现有的市政水箱中，将水保留在水箱中 移动，防止停滞。
但是，如果社区或周围乡村发生大火，水 水箱的水位大幅下降，然后人们就喝死水。
“所以，当你着火时，所有的积水都会流到每个人的房子里，” 巴克多尔说道。 “火灾后，人们会生病，这是众所周知的事情。这就是问题所在 我们正在努力解决这个问题。”
为了解决这个问题，Alizadeh Fard 和 Barkdoll 创造了类似淋浴喷头的附件 可以以最低的成本添加到新的或现有的水箱中。添加 PVC 管 水箱顶部有一个喷头，底部有一个反向喷头， 将水注入系统并保持所有水循环。阿莉扎德·法德和 Barkdoll 在 中发表了关于这个简单但有效的系统的文章水利工程学报 3 月 15 日。他们希望这将是一个易于水质管理者使用的低技术解决方案 采用。
看不见的威胁：微污染物
但是有机污染物并不是水污染的唯一来源。很少有市政 系统配备用于处理微污染物，例如药物、激素、 微塑料、袜子和合成羊毛中的纳米颗粒以及抗真菌化合物——甚至 浓度非常低的工业废物类型。尽管 即使水中含有少量（仅微克）这些污染物，它们仍然具有致癌性 对人类和水生生物的影响。改造处理厂以过滤 微污染物价格昂贵，促使 Barkdoll 和 Alizadeh Fard 探索潜力 解决方案。
“这些污染物对健康有长期影响，”Alizadeh Fard 说。 “大多数 我们的处理厂的设计目的并不是将它们从水中去除，因此这一点很重要 找到可靠的解决方案来解决问题。”
研究人员想到了从水中吸附污染物的想法。吸附 当分子基本上粘在表面上时就会发生。第一种方法 Alizadeh Fard Barkdoll测试的是使用聚合物涂层的磁性纳米颗粒来吸附Tonalide （用于掩盖气味，常见于洗涤剂中）、双酚 A（更广为人知的名称是 BPA， 用于使塑料透明且坚韧）、三氯生（一种抗菌和抗真菌剂） 现已禁止的清洁产品中使用的药剂）、异丙甲草胺（一种除草剂）、酮洛芬 （抗炎药）和雌三醇（雌激素补充剂）。
聚合物涂覆的磁性纳米粒子对吸附酮洛芬最有效 和 BPA，在 15 分钟内去除污染物，效率分别为 98% 和 95%， 分别仅使用 0.1 毫克吸附剂。
但是一旦纳米颗粒完成其工作会发生什么？因为吸附剂 具有磁性，研究人员可以使用磁铁将纳米粒子从 水。
Barkdoll 和 Alizadeh Fard 表示，他们工作的关键组成部分之一是 一旦用恢复性甲醇溶液冲洗，吸附剂就可以重复使用。在 实验室中，聚合物涂覆的纳米粒子被修复并再次使用之前五次 看到效率下降。
研究人员还使用磁性碳纳米管和活性炭作为吸收剂。 在实验室试验中，迄今为止，聚合物涂层纳米粒子已被证明是 最有效。
后续步骤：根据经验验证研究
研究人员表示，下一阶段是扩大在水处理厂的使用。 使用可持续且负担得起的技术去除水中的微污染物 无需昂贵的改造即可保护人类和水生健康 处理厂。
不幸的是，人类一些最大的问题是他们自己造成的。 但长期以来，开拓和验证技术来解决人类造成的问题 普罗维登斯，毫无疑问将继续下去。
“土木和环境工程师将不得不处理社会交给我们的任何事情。” 阿莉扎德·法德说道。 “我们必须去除纳米粒子和其他东西，例如 阿片类药物。这也是我们必须从政治和社会角度讨论的话题。”
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