สารเคมีที่ทำให้น้ำดื่มไหลตลอดเวลาอาจทำให้เกิดความเปรอะเปื้อน

ไบโอฟิล์มซึ่งคล้ายกับฟิล์มที่ขึ้นบนกระจกของตู้ปลามีอยู่ในระบบประปาเกือบทั้งหมดและยึดตัวเองไว้กับการสะสมของแร่ธาตุในท่อ พวกมันเต็มไปด้วยจุลินทรีย์ที่ไม่เป็นอันตรายและการเจ็บป่วยจากน้ำนั้นหายาก “น้ำใต้ดินที่หล่อเลี้ยงเมืองหลายแห่งอาจมีแมกนีเซียมและแคลเซียมสูง” เฮเลน เหงียน ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโยธาและผู้ร่วมวิจัยกล่าว "เมื่อรวมกับองค์ประกอบอื่นๆ พวกมันสามารถก่อตัวเป็นคราบตะกรันแร่หนาที่อุดตันระบบน้ำวิศวกรรม ด้วยเหตุนี้ โรงบำบัดน้ำจึงเพิ่มสารเคมีที่เรียกว่าโพลีฟอสเฟตเพื่อละลายแร่ธาตุเพื่อให้การสะสมของตะกรันอยู่ภายใต้การควบคุม" การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้โดยผู้เขียนร่วมและศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อม Wen-Tso Liu ได้แสดงให้เห็นว่าแม้จะมีการเติมสารต้านจุลชีพจากบริษัทผลิตน้ำ แบคทีเรียที่เติบโตในระดับแร่ธาตุก็สามารถแพร่พันธุ์ในระดับที่เป็นอันตรายในวัสดุสิ้นเปลืองที่ซบเซาภายในอาคาร ประปา. ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสารBiofilms and Microbiomesทีมวิศวกรของมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์แสดงให้เห็นว่าการเติมสารเคมีป้องกันการขูดหินปูนทำให้ไบโอฟิล์มหนาขึ้นและนิ่มลง ทีมงานได้วัดความหนาและความแข็งของแผ่นชีวะที่ปลูกในห้องแล็บโดยใช้แมกนีโตโมทีฟออปติคัลโคเฮอเรนซ์อีลาสโตกราฟี น้ำดื่ม ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ใช้ในการวัดความแข็งแรงของเนื้อเยื่อมะเร็ง วิธีการวิเคราะห์ที่พัฒนาโดย Stephen Boppart ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์และผู้ร่วมวิจัย ช่วยให้ทีมงานสามารถประเมินผลกระทบที่โพลีฟอสเฟตมีต่อความแข็งแรงของฟิล์มชีวภาพได้ เพื่อจำลองสิ่งที่เกิดขึ้นในระบบประปาทางวิศวกรรม ทีมงานใช้ท่อพีวีซีและน้ำใต้ดินจากแหล่งพื้นที่ Champaign-Urbana เพื่อปลูกฟิล์มชีวภาพ พวกเขาตั้งค่าหลายสถานการณ์โดยมีและไม่มีโพลีฟอสเฟตที่เพิ่มเข้ามา นักวิจัยกล่าวว่าสถานการณ์ทั้งหมดสร้างฟิล์มชีวภาพ แต่ระบบที่ใช้โพลีฟอสเฟตมีฟิล์มชีวภาพที่หนาและนุ่มกว่าระบบอื่นๆ มาก "ความหนาของฟิล์มชีวภาพที่เพิ่มขึ้นหมายถึงจำนวนแบคทีเรียที่มากขึ้น และการอ่อนตัวจะเพิ่มโอกาสที่ชิ้นส่วนต่างๆ จะหลุดออกและทำให้น้ำประปาสกปรกภายใต้แรงดันการไหลปกติ" เหงียนกล่าว "น้ำประปาถูกควบคุมโดยหน่วยงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมจนถึงระดับทรัพย์สิน ไม่ใช่น้ำประปา ดังนั้นในอาคารที่น้ำนิ่งมาระยะหนึ่ง อาจกลายเป็นปัญหาด้านสาธารณสุขได้" นักวิจัยระบุว่าปัญหาคือสารเคมีป้องกันการขูดหินปูนบางประเภทจำเป็นต่อการรักษาการไหลของน้ำให้เพียงพอผ่านท่อ “แน่นอนว่าทางออกหนึ่งคือการเปลี่ยนท่อเมื่อเกิดการอุดตันจากการสะสมของแร่ธาตุ” เหงียนกล่าว "แต่นั่นจะเป็นความพยายามที่มีราคาแพงมากสำหรับเจ้าของสาธารณูปโภคและทรัพย์สินในประเทศที่มีขนาดใหญ่เท่ากับสหรัฐอเมริกา" Nguyen เชื่อว่าวิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสมที่สุดและเป็นไปได้จริงจะมาจากความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับเคมีของน้ำ ไม่ใช่การพยายามฆ่าจุลินทรีย์ทั้งหมด การลอกท่อ หรือการเปลี่ยนแปลงกฎข้อบังคับ "ก่อนทำงานนี้ เราไม่มีความเข้าใจที่ดีเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างเคมีของน้ำและไมโครไบโอมที่มีอยู่ในระบบประปา งานนี้ทำให้เรามีข้อมูลเชิงลึกเบื้องต้นและเครื่องมือในการช่วยพิจารณาว่าสารเคมีชนิดใดจะทำงานได้ดีที่สุดและมีความเข้มข้นเท่าใด" Nguyen พูดว่า. ทีมงานกำลังก้าวไปข้างหน้าด้วยการศึกษาที่เกี่ยวข้องซึ่งมองหาวิธีช่วยกำจัดฟิล์มชีวภาพในขณะที่ท่อยังคงอยู่ และอื่น ๆ ที่ดูผลกระทบของสารเคมีต้านการกัดกร่อนต่อฟิล์มชีวภาพและคุณภาพน้ำ "เราไม่สามารถควบคุมระยะเวลาที่ผู้ใช้น้ำดื่มจะปล่อยให้น้ำนิ่งได้ แต่เราสามารถทำงานเพื่อทำความเข้าใจว่าสารเคมีที่เราเติมลงไปในน้ำมีปฏิกิริยาอย่างไรกับแผ่นชีวะ"