"Brązowienie" zbiorników utrudnia dezynfekcję wody przez słoneczny ultrafiolet

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Przez zmianę klimatu zwiększa się spływ związków organicznych. Zjawisko to może ograniczyć penetrację zabijającego patogeny ultrafioletu w jeziorach, rzekach i morskich wodach przybrzeżnych.

Pracami zespołu kierowali naukowcy z Uniwersytetu Miami. Naukowcy analizowali próbki wody. Dzięki modelowi amerykańskiego Narodowego Centrum Badań Atmosfery po raz pierwszy można było określić wpływ rozpuszczonej materii organicznej na potencjał słonecznego promieniowania UV w zakresie zabijania wodnych patogenów.

Ekolog Craig Williamson podkreśla, że rozpuszczona materia organiczna utrudnia pracę nie tylko słońcu, ale i zakładom oczyszczania wody.

W wyniku działania wielu czynników, w tym tzw. brązowienia, przejrzystość wody spada w wielu regionach. [...] Zmiana ta ogranicza naturalną dezynfekcję potencjalnie szkodliwych patogenów - podkreśla Kevin Rose z Rensselaer Polytechnic Institute.

Autorzy publikacji z pisma Scientific Reports analizowali wodę ze zbiorników z całego świata, w tym z Pensylwanii, Wisconsin, Chile czy Nowej Zelandii. Podczas testów określano zawartość rozpuszczonej materii organicznej oraz długość pochłanianych przez nią fal świetlnych.

Posługując się Tropospheric Ultraviolet-Visible Radiation Model (TUV), który symuluje, jak promieniowanie UV jest rozpraszane i pochłaniane, kiedy przechodzi przez atmosferę Ziemi, naukowcy określili, ile ultrafioletu dociera w ciągu roku do powierzchni jezior. Wyliczono też ich refrakcję i odbicie (w ten sposób ustalano, jaka ilość promieniowania penetruje wodę). Ostatnim elementem układanki było stwierdzenie, jak głęboko UV dociera.

Co ważne, model TUV daje możliwość wyliczenia oczekiwanej mocy dezynfekującej promieniowania UV w konkretnym zbiorniku wodnym (słonecznego potencjału inaktywacyjnego, ang. solar inactivation potential, SIP). Bazuje się przy tym na ilości rozpuszczonej materii organicznej i innych czynnikach. W niektórych przypadkach naukowcy wyliczali SIP w różnych częściach tego samego jeziora albo w różnych okresach.

W ten sposób zauważono, że w pewnym jeziorze w północno-wschodniej Pensylwanii, które podobnie jak inne zbiorniki z tego obszaru przeszło w ostatnich dekadach znaczne brązowienie, latem SIP spadło między 1994 a 2015 r. aż o ok. 50%.

W kalifornijskim Tahoe SIP dość dziewiczego środka jeziora może zaś być 10-krotnie wyższy niż w zatoce Meeks, silnie wykorzystywanym przez ludzi regionie na krawędzi zbiornika.

Akademicy zademonstrowali, że po silnych opadach SIP drastycznie spada. Zauważono to w próbkach wody z regionu, gdzie rzeka Manitowoc wpada do jeziora Michigan. Modelowanie w oparciu o próbki pobrane przed i po silnej burzy z 21 czerwca 2011 r. pokazało, że w wyniku spłukania materii organicznej SIP mógł spaść nawet o 22%.

« powrót do artykułu