Utsläppning av bly från rör till vattenförsörjningen är ett allvarligt folkhälsoproblem. Och om vattenkällor eller behandlingar ändras, den nya kemin kan orsaka att vattenfördelningssystem som tidigare var säkra börjar släppa ut giftigt bly, som krisen i Flint, Michigan, visade för några år sedan. I dag, forskare kommer att beskriva en kostnadseffektiv och snabb metod som kan övervinna dessa problem och göra blyrör säkra för att transportera dricksvatten.

Forskarna kommer att presentera sina resultat idag på American Chemical Society (ACS) National Meeting &Exposition våren 2019.

"Mer än 18 miljoner människor i USA riskerar för närvarande att utveckla hälsoproblem från blyutlakning från rör i sina vattendistributionssystem, "säger Gabriel Lobo, en doktorand som presenterar arbetet vid mötet. Blyförgiftning hos små barn kan orsaka ett brett spektrum av symtom, inklusive hjärnskador, inlärningssvårigheter, och bromsat tillväxt och utveckling. Vuxenexponering kan orsaka högt blodtryck, minnesproblem, missfall och andra tillstånd.

Historiskt sett många kommuner installerade järnvattenledningar som var anslutna till enskilda byggnader med blyvattenledningar. I ett typiskt blyrör, kemikalier i vattnet får rörets innervägg att korrodera, släppa ut blyjoner i vattnet, Lobo förklarar. För att lösa detta problem, kommuner lägger till korrosionshämmare i vattnet. Över tid, dessa tillsatta fosfater reagerar med blyjonerna för att skapa föreningar som avsätts på insidan av röret. Denna beläggning, eller "skala, "blockerar andra blyjoner från att läcka ut från röret i vattnet, gör röret säkert för vattenfördelning. Dock, i Flint, dricksvattenkällan ändrades till en källa som hade olika vattenkvalitet, och samtidigt, staden Flint slutade använda korrosionsbekämpningsåtgärder. Den skyddande skalan löstes upp, och giftiga blyjoner läckte ut i vattnet.

Lobo engagerade sig i denna fråga när hans rådgivare, Ashok Gadgil, Ph.D., började fokusera på att hitta en lösning för blyproblemen i Flint. Gadgils team är vid University of California, Berkeley, och Gadgil är också ansluten till Lawrence Berkeley National Laboratory.

Efter några månaders intensiva ansträngningar, Gadgil och hans team kom med ett elektrokemiskt förhållningssätt till problemet. De applicerade en liten yttre spänning på ett rörprov för att påskynda korrosionen. Som vanligt, de frigjorda blyjonerna reagerade sedan med fosfater i vattnet för att bilda skala. Processen tog bara några timmar, jämfört med ett par år för den vanliga skalningsmetoden. Lobo hoppas att denna process snabbt kan återställa den skyddande beläggningen i rören i Flint, där skalan fortfarande inte har målat om rören.

Forskarna har testat sin process i laboratoriet men varnar för att de ännu inte har genomfört några försök med blyrör i marken. För verkliga applikationer, Gadgil ser för sig att ansluta externa kontakter till en husägarrör vid vattenmätaren och vid andra korsningar i rören, och sedan trä en annan tråd genom rören för att slutföra kretsen. "Tanken är att vi inte skulle behöva gräva ut hela röret, så att vi kunde hålla kostnaden låg, "Förklarar Gadgil." Att byta ut alla VVS i ett hus skulle kosta flera tusen dollar, medan vår process skulle kosta mindre än en tiondel av det. "

För närvarande, gruppen arbetar med experter från ett lokalt vattenföretag i Kalifornien för att bestämma de praktiska parametrarna för ett test under verkliga förhållanden. De planerar också att genomföra ett test senare i år på en Oakland -skola där normal uppbyggnad inte sker i rören.