Höga halter av en naturligt förekommande kemikalie som kallas arsenik har varit en källa till förorening av markbaserat dricksvatten, såsom brunnsvatten, för människor i många länder runt om i världen, inklusive delar av USA. Att konsumera arsenikförorenat vatten är ett allvarligt folkhälsoproblem, leder till allvarliga hälsokomplikationer inklusive hud, lunga, blåsa, njur- och levercancer, enligt National Institute of Environmental Health Sciences.

Nu, ingenjörer vid University of Missouri College of Engineering har designat ett billigt vattenfilter som kan ta bort arsenik från hushållens dricksvatten och ge sinnesro för miljontals människor som riskerar att dricka arsenikförorenat vatten runt om i världen. Förutom arsenik, forskarna tror att deras filterdesignkoncept också kan användas för att eliminera andra dricksvattenföroreningar, såsom bly. Medan frågan om arsenikförorenat vatten har studerats tidigare, MU-forskarna tror att den här proof-of-concept-filterdesignen är den första i sitt slag för enstaka hushållsbruk.

Zhengyang "Phillip" Wang är huvudförfattaren till studien. Wang tog nyligen examen från MU med en doktorsexamen i miljöteknik och är nu postdoktor vid Connecticut Agricultural Experiment Station. I nästan ett decennium, han har varit intresserad av att utforska gränserna för hur forskare kan lösa både befintliga och framväxande miljöfrågor, speciellt vattenförorening. Wang tror att en fördel med deras filterkoncept är dess livslängd - han sa att det kunde pågå ett par månader innan det måste bytas ut.

"Även om vissa material har utvecklats tidigare som snabbt kan ta bort arsenik, mycket få är kommersiellt tillgängliga idag eftersom de är dyra att köpa, " sa Wang. "Så, med denna studie, vi föreslår en filterdesign med en tvåmaterialsmetod – för det första, arsenik i vattnet kommer att fångas av ett snabbt adsorberande material, sedan kommer den fångade arseniken att passera till ett andra material som är utformat för "lagring av arsenik". Denna design kan också vara billigare att producera än de nuvarande filtren som finns tillgängliga idag, med tanke på att två material kan fungera tillsammans. Optimalt, denna process skulle inträffa över natten medan människor sover, och ge människor trygga, renat vatten nästa morgon. "

Arsenikförorenat vatten är ett allvarligt problem i landsbygdsområden som inte är anslutna till stora allmänna vattensystem, sa Baolin Deng, en professor vid avdelningen för bygg- och miljöteknik och motsvarande författare på studien.

"I USA, särskilt i områden i sydväst som Arizona och New Mexico, där grundvatten används som primär dricksvattenkälla, det finns risk för en hög koncentration av arsenik, sa Deng, som också fungerar som chef för Missouri Water Resource Research Center. "I andra delar av världen, som Bangladesh, det är mycket anmärkningsvärt. Till exempel, miljontals människor där kan dricka vatten med en hög koncentration av arsenik. "

Studien, "Förbättrad arsenikavlägsnande från vatten genom massåterbalans:kinetik och prestandautvärdering i ett binärt adsorbentsystem, " publicerades i Vattenforskning .