Smakkaðu í vatnspípuna

Drykkjarvatn er ein af þeim matvælum sem stranglega er stýrt. Engu að síður er veitukerfið ekki ónæmt fyrir slysum, sliti eða markvissum árásum. Mínútuhratt viðvörunarkerfi fyrir eiturefni og önnur skaðleg efni í vatninu gæti í framtíðinni þegar í stað hringt viðvörun ef hætta er yfirvofandi.

Það á að vera litlaus, svalt, lyktarlaust og bragðlaust. Það má ekki innihalda neina sýkla og má ekki vera heilsuspillandi. Drykkjarvatn fer því í röð skimuna með reglulegu millibili. Auk þessara prófana er nú verið að þróa kerfi fyrir stöðugt neysluvatnseftirlit í rauntíma í „AquaBioTox“ verkefninu.

Prófanir sem mælt er fyrir um í neysluvatnsreglugerð takmarkast nú við skyndiskoðun, sem oft gefa niðurstöður eftir vinnutíma og eru alltaf sniðnar að sérstökum efnum. Hjarta AquaBioTox kerfisins er aftur á móti lífskynjari sem bregst við fjölmörgum hugsanlegum hættulegum efnum og bregst við eftir örfáar mínútur. Það virkar í samræmi við smekkregluna: Nokkuð af drykkjarvatni er gefið frá aðallínunni í kvíslum niður í gegnum skynjarann, sem inniheldur tvo mismunandi bakteríastofna auk spendýrafrumna. Á meðan smásæju bakteríurnar tryggja hröð efnisskipti vegna stórs yfirborðs þeirra og bregðast við eitruðum efnum innan nokkurra mínútna, tryggja spendýrafrumurnar niðurstöðuna vegna tengsla sinna við mannslíkamann og stækka um leið svið efnahvarfa. „Við prófuðum mismunandi flokka efna sem gætu verið til staðar í vatni en ættu ekki að vera það og hingað til hefur skynjarinn okkar brugðist við hverju þessara efna,“ segir Dr. Iris Trick frá Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB í Stuttgart, sem ásamt kollega sínum Dr. Anke Burger-Kentischer þróað.

Örverurnar í skynjaranum hafa verið hannaðar til að framleiða rautt flúrljómandi prótein. Ef þau komast í snertingu við eitruð efni breytist flúrljómunin. Mjög næmt myndavélakerfi með matseiningu þróað hjá Karlsruhe Fraunhofer stofnuninni fyrir ljóstækni, kerfisverkfræði og myndmat IOSB skráir jafnvel minnstu breytingar á flúrljómun og metur þær sjálfkrafa. „Vöktunareiningin notar vélanámsaðferðir til að læra af sögulegum gögnum hvaða sveiflur í eðlisfræðilegum, efnafræðilegum og líffræðilegum breytum eru eðlilegar. Ef áberandi mynstur kemur fram í merkjunum, þá gefur það viðvörun,“ útskýrir Dr. Thomas Bernard, hópstjóri frá IOSB. Lífskynjarinn bregst við minnsta magni hættulegra efna. „Skynjarinn okkar getur greint mjög lágan styrk,“ segir Trick. Klassísk eiturefni eins og sýaníð eða rísín, en einnig skordýraeitur eða eitruð umbrotsefni frá bakteríum geta verið banvæn í styrkleika sem nemur nanógrömmum á lítra.

Til þess að hægt sé að stjórna lífskynjaranum til frambúðar þarf að tryggja ákjósanleg lífsskilyrði fyrir örverurnar. IOSB vísindamennirnir hafa þróað kerfi sem fylgist sjálfkrafa með og stjórnar mikilvægum breytum eins og hitastigi og næringarefnaframboði. Annar hluti Aqua-BioTox kerfisins er daphnia eiturefni frá Kiel verkefninu bbe Moldaenke – vatnsflær eru sérstaklega viðkvæmar fyrir taugaeiturefnum. Nú er verið að prófa eftirlitskerfið í ónotuðum línukafla í húsnæði Berliner Wasserbetriebe - annars samstarfsaðila verkefnisins. Markmiðið er að gera kerfið svo lítið og ódýrt að hægt sé að setja upp net skynjaraeininga sem eiga samskipti sín á milli á viðkvæmum stöðum um neysluvatnskerfið.

Heimild: Stuttgart [IGB]