science >> Wetenschap >  >> Chemie

Onderzoekers ontwikkelen membranen die virussen uit drinkwater halen

Onderzoekers van de Ben-Gurion Universiteit van de Negev (BGU) en de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign (UIUC) hebben nieuwe ultrafiltratiemembranen ontwikkeld die het virusverwijderingsproces van behandeld gemeentelijk afvalwater dat wordt gebruikt voor drinkwater in steden met waterschaarste aanzienlijk verbeteren.

De huidige membraanfiltratiemethoden vereisen intensieve energie om pathogene virussen adequaat te verwijderen zonder gebruik te maken van chemicaliën zoals chloor, die het water kunnen verontreinigen met desinfectiebijproducten. Onderzoekers van UIUC en BGU werkten samen aan de nieuwe aanpak voor het verwijderen van viruspathogenen, die werd gepubliceerd in het huidige nummer van Wateronderzoek .

"Dit is een dringende kwestie van openbare veiligheid, ", zeggen de onderzoekers. "Onvoldoende verwijdering van humaan Adenovirus in gemeentelijk afvalwater, bijvoorbeeld, is gedetecteerd als een verontreiniging in Amerikaanse drinkwaterbronnen, inclusief de Grote Meren en wereldwijd."

Het norovirus, wat misselijkheid kan veroorzaken, braken en diarree, is de meest voorkomende oorzaak van virale gastro-enteritis bij mensen, en wordt geschat op de tweede belangrijkste oorzaak van gastro-enteritis-geassocieerde mortaliteit. Menselijke adenovirussen kunnen een breed scala aan ziekten veroorzaken, waaronder verkoudheid, keelpijn (faryngitis), bronchitis, longontsteking, diarree, roze oog (conjunctivitis), koorts, blaasontsteking of infectie (cystitis), ontsteking van de maag en darmen (gastro-enteritis), en neurologische aandoeningen.

In de studie, Prof. Moshe Herzberg van de afdeling ontzilting en waterbehandeling van het Zuckerberg Institute for Water Research van BGU en zijn groep enten een speciale hydrogelcoating op een commercieel ultrafiltratiemembraan. De "zwitterionische polymeer-hydrogel" weert de virussen van het naderen en passeren van het membraan. Het bevat zowel positieve als negatieve ladingen en verbetert de efficiëntie door de virusophoping op het gemodificeerde filteroppervlak te verzwakken. Het resultaat was een significant hogere verwijderingssnelheid van watergedragen virussen, inclusief humaan norovirus en adenovirus.

"Het gebruik van een eenvoudige ent-polymerisatie van gecommercialiseerde membranen om virusverwijdering uitgebreider te maken, is een veelbelovende ontwikkeling voor het beheersen van de filtratie van pathogenen bij hergebruik van drinkwater, " zegt prof. Nguyen, Afdeling Chemische Technologie, UIUC.