Pogarszająca się jakość wody to jedno z największych globalnych wyzwań, a co za tym idzie – także obszar zainteresowania naukowców. Europejski projekt Aquasense ma na celu stworzenie nowego – samowystarczalnego i autonomicznego – systemu monitorowania jakości wody w czasie rzeczywistym. Uczestniczą w nim również badacze z Polski. Po wybuchu globalnej pandemii uwaga naukowców skupiła się na tym, czy koronawirus SARS-CoV-2 może przenosić się przez wodę. Wyniki dotychczasowych badań mogą być cenną wskazówką dla służb sanitarnych.
Po wybuchu pandemii COVID-19 na początku 2020 roku naukowcy z projektu Aquasense postanowili sprawdzić, czy nowy koronawirus może przenosić się przez wodę, do której dostają się nieoczyszczone ścieki komunalne. To istotne o tyle, że – jak podaje ONZ – ponad 80 proc. nieoczyszczonych ścieków powstałych w wyniku działalności człowieka ma ujście do rzek lub mórz, 6 na 10 ludzi nie ma dostępu do bezpiecznych urządzeń sanitarnych, a na całym świecie wciąż ponad 890 mln ludzi nadal praktykuje defekację na wolnym powietrzu. Transmisja wirusa poprzez wodę zanieczyszczoną ściekami oznaczałaby więc potężne zagrożenie epidemiologiczne w globalnej skali, a także realne ryzyko zainfekowania zwierząt wodnych.
– Na to, czy koronawirus SARS-CoV-2 może znajdować się w wodzie, wpływa szereg czynników. Jednym z nich jest technologia oczyszczania ścieków. Przykładowo, jeśli do sterylizacji ścieków stosowane jest promieniowanie UV, przeżycie wirusa zależy od intensywności tego promieniowania. Jeśli jego dawka zabije wirusa, to problem zniknie i jego transmisja staje się niemożliwa. Jeśli jednak uda się mu przetrwać, bo promieniowanie było zbyt mało intensywne, ścieki mogą być drogą rozprzestrzeniania się wirusa. To samo dotyczy też innych metod, takich jak chlorowanie. Przeżycie wirusa zależy od tego, jak dużo chloru dodamy do wody. Jeśli będzie go zbyt mało, istnieje ryzyko transmisji – mówi agencji Newseria Biznes Kiranmai Uppuluri, stypendystka programu Maria Skłodowska-Curie Actions i specjalistka inżynierii środowiska Grupy Badawczej Technologia LTCC i Elektronika Drukowana w Łukasiewicz – Instytucie Mikroelektroniki i Fotoniki.
Badania w ramach projektu Aquasense pokazały, że transmisji koronawirusa przez wodę sprzyja kombinacja temperatury (w niskiej wirus żyje dłużej) i niskich opadów – co oznacza mniejsze rozcieńczenie ścieków przez deszcz. To pozwoliło naukowcom wyliczyć szacowane stężenie wirusa w wodzie po wycieku ścieków i skorelować je z liczbą zakażeń. Innymi słowy: na podstawie stężenia wirusa w wodzie badacze są w stanie oszacować rzeczywistą liczbę chorych na COVID-19 na danym obszarze, co stanowi cenną wskazówkę np. dla służb sanitarnych. Wykorzystując zdobytą wiedzę, naukowcy zaprojektowali też bezpłatny kalkulator JamieLab/CoV2-wastewater, który pomaga oszacować ryzyko transmisji SARS-CoV-2 po wycieku ścieków do wody. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie „ACS ES&T Water”.
Celem naukowców z projektu Aquasense jest stworzenie samowystarczalnego i autonomicznego systemu monitorowania jakości wody, który będzie dostarczać danych w czasie rzeczywistym. Badacze korzystają w tym celu z najnowszych technologii: od dronów i podwodnych robotów po zaawansowane czujniki i algorytmy sztucznej inteligencji.
– Mamy w zespole różnych naukowców. Część z nas opracowuje czujniki, inni zajmują się ich testowaniem, a jeszcze inni tworzą drony pobierające próbki. Są też tacy, którzy zajmują się technologiami sieciowymi. Jako zespół naukowców wspólnie staramy się stworzyć nowy system monitorowania jakości wody – mówi ekspertka. Jak podkreśla, efekty międzynarodowych badań, w których uczestniczy też Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki z polskiej Sieci Badawczej Łukasiewicz, pomogą nie tylko w zapewnianiu dostępu do bezpiecznej, czystej wody pitnej, ale i przyczynią się do ochrony ekosystemów wodnych.
– Gdy ktoś zrzuci do jeziora groźne odpady, to ryby i ssaki wodne są zagrożone, bo nie zawsze są w stanie wyczuć niebezpieczeństwo. Dlatego to my odpowiadamy za zastosowanie odpowiednich czujników, które sprawdzą jakość wody, żeby chronić te formy życia. Ich naturalne sensory nie potrafią wykryć zagrożenia, więc to my musimy się tym zająć. Za pomocą naszych czujników możemy sprawdzić, czy woda jest bezpieczna i czy nadaje się do picia – tłumaczy Kiranmai Uppuluri.
Więcej na newseria.pl
