Om du är som de flesta människor, du lägger inte mycket tid på att tänka på vad som skulle hända om mjältbrand släpptes ut i ditt lokala tunnelbanesystem.

Lyckligtvis, Sandia National Laboratories ingenjör Mark Tucker har ägnat mycket av de senaste 20 åren åt att tänka på incidenter som involverar kemiska eller biologiska krigföring, och de bästa sätten att städa upp dem. Tuckers nuvarande projekt fokuserar på att städa upp ett tunnelbanesystem efter att ett biologiskt krigföringsmedel som mjältbrand släppts.

Förutom att utveckla Sandias dekontamineringsskum, som användes för att sanera delar av federala kontorsbyggnader och postrum under miltbrandattacker 2001, Tucker har lett Sandias team under många kemiska och biologiska saneringsprojekt som sponsras av Department of Homeland Security Science and Technology Directorate's Homeland Security Advanced Research Projects Agency.

Dessa projekt fokuserade på specifika saneringssituationer, börjar med att städa upp en flygplats efter att ett biologiskt medel släppts. Team av forskare testade tillgängliga saneringsmetoder och tekniker, lärt sig vad nuvarande teknik inte kan göra, undersökt lösningar och sedan utvecklat rekommendationer vid en flygplatsattack.

Deras arbete fortskred genom en serie DHS -projekt för att städa upp en flygplats efter en kemisk utsläpp, steg för att vidta en stadsomfattande miltbrandattack och hur man skurar ett tunnelbanesystem efter en kemisk utsläpp.

En kritisk aspekt av sanering av kemiska och biologiska krigföringsmedel är att ta reda på vad föroreningen är och hur långt den har spridit sig. Sandia -ingenjören Bob Knowlton har arbetat med denna utmaning i ett dussin år. Hans team har utvecklat vetenskapliga provtagningsmetoder för att bestämma föroreningens omfattning och art. Provtagning är också avgörande för att bekräfta att saneringen var effektiv och att webbplatsen är säker att komma in igen.

Tucker sa, "Det vi försöker göra är att göra det så att om någon släpper ut mjältbrand i ett tunnelbanesystem, vi kan få systemet i drift igen så snart som möjligt samtidigt som vi fortfarande skyddar folkhälsan och säkerheten. "

Tunnelbanesystem är komplexa med många rörliga delar och miles av tunnlar

Det DHS-sponsrade projektet Underground Transport Restoration avslutas efter fyra års forskning. Tucker, Knowlton och ett tiotal andra Sandia -forskare och deras medarbetare vid andra nationella laboratorier och lokala, statliga och federala myndigheter har tittat på allt från hur man rengör tunnelbanestationer och smutsiga tunnlar till vart en surrogat för mjältbrand skulle gå när den släpptes inuti tunnelbanesystemet i New York och det bästa sättet att sanera en tunnelbanevagn.

I juli 2015, i samarbete med Naturvårdsverket, forskare testade saneringen av en riktig tunnelbana. Med 3 till 5 miljoner dollar vardera, tunnelbanebilar är inte billiga, så operatörerna måste städa upp dem för att systemet ska fungera igen. En extra stark dos av ett industriellt gasformigt bekämpningsmedel, metylbromid, kan döda mjältbrandsporer utan att skada tunnelbanevagnen, sa Tucker.

Dock, processen är tidskrävande och tunnelbanesystem har många bilar. Till exempel, tunnelbanesystemet i New York City har mer än 6, 000 spårvagnar. Knowlton sa, "När du tänker på antalet spårvagnar och den tid och ansträngning det skulle ta att avkoda ett betydande antal, det är klart att det är ganska viktigt att avgöra om en bil har blivit förorenad. "

Vetenskaplig provtagning för att påskynda tunnelbanescreeningen

Det nuvarande sättet att testa för mjältbrand är att ta pinnar, skicka dem till ett laboratorium och se efter tillväxten av Bacillus anthracis bakterier. För att påskynda denna process, Knowltons team har utarbetat rekommendationer för den första uppsättningen prover den första dagen efter en misstänkt frigivning för att hjälpa beslutsfattare. Dessa rekommendationer inkluderar föreslagna pinnar för tunnelbanetunnlar, järnvägsvagnar, stationer, även kontrollrum.

För att minska antalet pinnar som måste analyseras av laboratorier, Knowltons team tittade också på sätt att förbättra den aspekten av processen. Forskarna utvecklade metoder för att hantera tunnelbanesmuts på pinnar och förslag för att kombinera flera prover i en kultur. Om inga Bacillus anthracis -bakterier växer, då är alla dessa pinnlägen rena.

I maj 2016, forskare släppte ofarliga partiklar av storleken på mjältbrandsporer till tunnelbanesystemet i New York under driftstimmar. Testet krävde mer än 100 personer från flera nationella laboratorier, EPA och andra statliga och federala myndigheter för att samla in tusentals prover för att spåra spridning av partiklar. Uppgifterna användes för att uppdatera en modell av tunnelbanesystemet i New York, som kan användas för att bedöma spridningen av en potentiell utsläpp.

Testa dekonmetoder i en stor, hånligt system

Förra hösten, Sandias team var inblandat i ett storskaligt test för att ta reda på de bästa sätten att sanera tunnelbanestationer och tunnlar. Tunnelbanetunnlar tenderar att vara svala och smutsiga, vilket gör dem svåra att rengöra, Sa Tucker. Under det fyra veckor långa testet i den skeniga tunnelbanan, teamet tittade på modifieringar av flera vanliga dekontaminanter för att förbättra deras effektivitet i tunnelbanan:blekmedel, vanliga poolkemikalier och Sandias dekonskum.

Förutom ingredienserna i det ursprungliga dekontamineringsskummet - tvåliga ytaktiva ämnen och milda oxidationsmedel som de som finns i tandkräm - innehåller den nya versionen en kemikalie som hjälper dekonskummet att hålla sig fast på väggarna och till och med tunneln i tunnelbanetunneln längre, så dekontaminanterna kan döda mer av mjältbrand. Sandia kemiska ingenjör Patrick Burton utvecklade denna version. Ännu svalare, Tucker sa, är att "när vattnet har avdunstat, du sitter kvar med ett fint pulver som du bara kan borsta av. Det är ett sätt att övervinna smuts och temperaturproblem utan att skapa en röra. "

Sandias dekontamineringsskum utvecklades ursprungligen med finansiering från Department of Energy and National Nuclear Security Administration Chemical and Biological National Security Program. Det har licensierats till företag, som har utvecklat det för användning i en mängd olika applikationer, såsom sanering av kommersiella och bostadsmögel, desinfektion av sjukhus och skolor och avlägsnande av bekämpningsmedel för lantbruksutrustning.

Den andra nya Sandia -tekniken som teamet testade var ett spray -knockdown -system som delvis utvecklats med Laboratory Directed Research and Development -medel och förfinats av Sandia -tekniker Charles Brusseau. Använd en mycket fin dimma av laddade vätskedroppar, utspädd dekonskum eller rent vatten, de kan locka och dra mjältbrandsporer ur luften. Detta kan hindra människor från att andas in mjältbrand och kan till och med hjälpa till att stoppa spridningen.

Knowltons team demonstrerade också flera nya tekniker för att göra provtagningen enklare och mer effektiv. Bland dessa teknologier fanns en smarttelefonapp för att göra provrekord mer pålitliga och okomplicerade för dem i fältet. Appen kan också kombinera laboratorieresultat och provplatser till ett geospatialt verktyg som visar smittspridningar för att hjälpa beslutsfattare. Forskarna har till och med införlivat dessa verktyg i förstärkta och virtual reality -system.

Fynd som ska vara tillgängliga för tunnelbanesystem och nödplanerare

Nu när multiagency -gruppen har utvecklat och testat saneringsmetoder, de sammanställer sina fynd i en bruksanvisning som innehåller vägledning för att hjälpa tunnelbanor om ett biologiskt medel någonsin släpps ut i deras system. Manualen kommer att beskriva alla saneringsmetoder, med var och en av styrkorna och begränsningarna.

När rapporten är klar och granskad av de relevanta federala myndigheterna, det kommer att vara tillgängligt för kommunala tunnelbanesystem och nödplanerare. Tidigare åtgärdsprojekt publicerade ett 300-sidigt dokument med sina resultat, men detta projekt kommer också att överföra sina resultat till ett användarvänligt mjukvaruverktyg. Denna programvara kommer att innehålla ett flödesschema som belyser beslutspunkter. Den lokala, statliga och federala svarare kan välja ett beslut som "sanera tunnelbanebilar" och se den information de behöver för att göra ett välgrundat val.

Förutom DHS och EPA, Centers for Disease Control and Prevention och Lawrence Livermore, Argonne, Pacific Northwest och Brookhaven nationella laboratorier och MIT Lincoln Laboratory deltog i projektet Underground Transport Restoration.