โซดิส
โซดิส (อังกฤษ: solar water disinfection, SODIS) [1] เป็นวิธีการฆ่าเชื้อโรคในน้ำโดยใช้แสงแดดและขวดพลาสติกโพลีเอทิลีนเทอพาทาเลท (PET) โซดิสเป็นวิธีการที่ไม่มีค่าใช้จ่ายในการบำบัดน้ำ สามารถกระทำได้ในระดับครัวเรือน และองค์การอนามัยโลกได้แนะนำให้ใช้วิธีนี้ในการบำบัดน้ำเสียในครัวเรือน[2] โซดิสเป็นวิธีที่ใช้กันในประเทศกำลังพัฒนาหลาย ๆ ประเทศ และได้รับการแปลเป็นหนังสือในหลาย ๆ ภาษา[3]
หลักการ
[แก้]การนำน้ำดื่มที่สกปรกไปผึ่งแดดช่วยยับยั้งสิ่งมีชีวิตที่เป็นสาเหตุของอาการท้องเสีย ผลสามอย่างของแสงแดดที่เชื่อกันว่าช่วยยับยั้งจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค:
- UV-A จะรบกวนการเผาผลาญอาหารและทำลายโครงสร้างของเซลล์แบคทีเรีย
- UV-A (ความยาวคลื่น 320 − 400 nm) จะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนที่ละลายในน้ำและสร้างรูปแบบปฏิกิริยาของออกซิเจน (อนุมูลอิสระออกซิเจนและไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์) ที่เชื่อว่าจะทำความเสียหายให้กับเชื้อโรค
- รังสีอินฟราเรดจะให้ความร้อนกับน้ำ ถ้าหากอุณหภูมิน้ำเพิ่มขึ้นสูงกว่า 50°C การฆ่าเชื้อจะเกิดขึ้น 3 ครั้งอย่างรวดเร็ว
ที่อุณหภูมิน้ำประมาณ 30°C (86°F) ความเข้มข้นของแสงแดดน้อยกว่า 500 W/m2 (ทุกสเปกตรัมแสง) ต้องผึ่งแดดประมาณ 5 ชั่วโมงจึงจะได้ผล เกณฑ์นี้มีพลังงานที่ 555 Wh/m2 ในช่วง UV-A และแสงม่วง 350 nm − 450 nm เหมือนกันกับใช้เวลา 6 ชั่วโมงในละติจูดกลาง (ยุโรป) ในกลางแดดตอนเที่ยงในฤดูร้อน
ที่อุณหภูมิน้ำสูงกว่า 45°C (113°F) ผลร่วมกันของรังสียูวีและอุณหภูมิจะเพิ่มประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อโรค
ข้อควรระวัง
[แก้]ถ้าขวดใส่น้ำผึ่งแดดไม่นานพอ น้ำอาจไม่ปลอดภัยพอที่จะใช้ดื่มและอาจเป็นสาเหตุของอาการป่วย ถ้าแสงแดดไม่แรงพอจากสภาพดินฟ้าอากาศระยะเวลาในการผึ่งแดดเป็นสิ่งที่สำคัญมาก
รายละเอียดที่ควรพิจารณามีดังต่อไปนี้:
- วัสดุที่ใช้ผลิตขวด: แก้วบางชนิดและวัสดุ PVC อาจป้องกันแสงอัลตร้าไวโอเล็ตไม่ให้ลงไปสู่น้ำ[4] แนะนำให้ใช้ขวดที่ทำจาก PET เพราะสะดวกและหาง่าย ขวดที่ทำจากโพลีคาร์บอเนตนั้นจะกันรังสี UVA และ UVB ดังนั้นจึงไม่ควรใช้
- อายุของขวดพลาสติก: ประสิทธิภาพโซดิสขึ้นกับสภาพทางกายภาพของขวดพลาสติก ขวดที่มีรอยขีดข่วนและอาการอื่น ๆ จะลด ประสิทธิภาพของโซดิสลง ถ้าขวดมีรอยขีดข่วนมากหรือเก่าก็ควรจะเปลี่ยน
- รูปร่างของภาชนะบรรจุ: ความเข้มของรังสี UV จะลดลงอย่างรวดเร็วด้วยตามอัตราส่วนความลึกของน้ำ น้ำที่น้ำลึก 10 เซนติเมตร และมีความขุ่นปานกลาง 26 NTU รังสี UV จะลดลงถึง 50% ขวดเครื่องดื่ม PET หาง่ายและให้ผลดีที่สุดสำหรับโซดิส
- ออกซิเจน: แสงแดดผลิตรูปแบบปฏิกิริยาของออกซิเจน (ออกซิเจนอนุมูลอิสระและเพอร์ออกไซด์ไฮโดรเจน) ในน้ำ โมเลกุลเหล่านี้จะทำปฏิกิริยาร่วมกันในการทำลายจุลินทรีย์ ภายใต้เงื่อนไขปกติ (น้ำจากแม่น้ำลำธาร, หลุม, บ่อ, ประปา) เป็นน้ำที่มีออกซิเจนเพียงพอ (ออกซิเจนมากกว่า 3 มิลลิกรัมต่อลิตร) จึงไม่ต้องเติมอากาศก่อนการทำโซดิส
- สิ่งที่สกัดหลุดจากวัสดุทำขวด: มีความกังวลมากในคำถามที่ว่าภาชนะพลาสติกสามารถปล่อยสารเคมีหรือส่วนประกอบของสารพิษลงไปในน้ำ ซึ่งกระบวนการนี้มีทางเป็นไปได้ว่าโดยเร่งให้เกิดเร็วขึ้นด้วยความร้อน ศูนย์ทดสอบและวิจัยวัสดุแห่งสหพันธรัฐสวิสส์ได้ตรวจสอบการแพร่ของ อดิเพท (adipates) และ พาทาเลต (phthalates) (DEHA และ DEHP) จากขวด PET ขวดใหม่และขวดที่นำกลับมาใช้ใหม่และในน้ำในระหว่างการเปิดรับแสงอาทิตย์ ระดับของความเข้มข้นที่พบในน้ำหลังจากรับแสงอาทิตย์ของ 17 ชั่วโมงที่ 60 °C น้ำที่ได้มีค่าต่ำกว่าเกณฑ์ของ WHO สำหรับน้ำดื่มและเป็นความเข้มข้นของพาทาเลตและอดิเพทขนาดเดียวกับที่พบโดยทั่วไปในน้ำประปาคุณภาพสูง
ความกังวลเกี่ยวกับการใช้งานขวด PET เกิดขึ้นหลังจากมีรายงานที่ตีพิมพ์โดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยไฮเดลเบิร์ก จากพลวงที่ออกจากขวด PET สำหรับเครื่องดื่มและน้ำแร่ที่ถูกเก็บเวลาหลายเดือนในซุปเปอร์มาร์เก็ต อย่างไรก็ตามปริมาณพลวงที่พบในขวดมีค่าต่ำกว่ามาตรฐานของ WHO[5] และมาตรฐานสากลสำหรับความเข้มข้นของพลวงในน้ำดื่ม[6][7][8] นอกจากนั้น น้ำโซดิสจะไม่เก็บไว้ในขวดนานขนาดนั้น
- การเติบโตขึ้นใหม่ของแบคทีเรีย: เมื่อนำออกจากแสงแดด แบคทีเรียที่เหลืออาจแบ่งตัวอีกครั้งในความมืด จากการศึกษาในปี ค.ศ. 2010 พบว่าการเพิ่มขึ้น 10 ส่วนในล้านส่วนของไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์มีประสิทธิภาพในการป้องกันการเติบโตขึ้นใหม่ของ Salmonella[9]
ผลกระทบต่อสุขภาพและการลดลงของอาการท้องร่วง
[แก้]
วิธีการโซดิส (และวิธีการอื่น ๆ ของการบำบัดน้ำใช้ในครัวเรือน) แสดงให้เห็นว่าสามารถลดการปนเปื้อนที่ทำให้เกิดโรคจากน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่โรคติดเชื้อยังสามารถส่งผ่านมาตามเส้นทางอื่น ๆ ได้ เช่น การขาดสุขาภิบาลและสุขอนามัย จากการศึกษาการลดลงของโรคอุจจาระร่วงของผู้ใช้วิธีโซดิสแสดงค่าลดลง 30 − 80%[10][11][12][13][14]
อ้างอิง
[แก้]- ↑ sodis.ch
- ↑ World Health Organization
- ↑ Training material เก็บถาวร 2012-10-12 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน Sodis.ch accessed 1 February 2010
- ↑ "SODIS Technical Note # 2 Materials: Plastic versus Glass Bottles". sodis.ch. 20 October 1998. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 2016-04-06. สืบค้นเมื่อ 1 February 2010.
- ↑ "Guidelines for drinking-water quality" (PDF). World Health Organization. pp. 304–6.
- ↑ Kohler M, Wolfensberger M. "Migration of organic components from polyethylene terephthalate (PET) bottles to water" (PDF). Swiss Federal Institute for Materials Testing and Research (EMPA). คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 2007-09-21.
- ↑ William Shotyk, Michael Krachler & Bin Chen (2006). "Contamination of Canadian and European bottled waters with antimony from PET containers". Journal of Environmental Monitoring. 8 (2): 288–292. doi:10.1039/b517844b. PMID 16470261.
- Katharine Sanderson (19 January 2006). "Toxic risk in bottled water?". Chemical Science.
- ↑ "Bottled Waters Contaminated with Antimony from PET" (Press release). University of Heidelberg. 26 January 2006. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2008-08-04. สืบค้นเมื่อ 2010-04-27.
- ↑ Sciacca F, Rengifo-Herrera JA, Wéthé J, Pulgarin C (2010-01-08). "Dramatic enhancement of solar disinfection (SODIS) of wild Salmonella sp. in PET bottles by H(2)O(2) addition on natural water of Burkina Faso containing dissolved iron". Chemosphere. 78 (9): 1186–91. doi:10.1016/j.chemosphere.2009.12.001. hdl:11336/10091. PMID 20060566.
- ↑ Conroy RM, Elmore-Meegan M, Joyce T, McGuigan KG, Barnes J (1996). "Solar disinfection of drinking water and diarrhoea in Maasai children: a controlled field trial". Lancet. 348 (9043): 1695–7. doi:10.1016/S0140-6736(96)02309-4. PMID 8973432. S2CID 10341637.
- ↑ Conroy RM, Meegan ME, Joyce T, McGuigan K, Barnes J (October 1999). "Solar disinfection of water reduces diarrhoeal disease: an update". Archives of disease in childhood. 81 (4): 337–8. doi:10.1136/adc.81.4.337. PMC 1718112. PMID 10490440.
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์) - ↑ Conroy RM, Meegan ME, Joyce T, McGuigan K, Barnes J (October 2001). "Solar disinfection of drinking water protects against cholera in children under 6 years of age". Archives of disease in childhood. 85 (4): 293–5. doi:10.1136/adc.85.4.293. PMC 1718943. PMID 11567937.
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์) - ↑ Rose A, Roy S, Abraham V, และคณะ (February 2006). "Solar disinfection of water for diarrhoeal prevention in southern India". Archives of Disease in Childhood. 91 (2): 139–41. doi:10.1136/adc.2005.077867. PMC 2082686. PMID 16403847.
- ↑ Hobbins M. (2003). The SODIS Health Impact Study, Ph.D. Thesis, Swiss Tropical Institute Basel
แหล่งข้อมูลอื่น
[แก้]- SODIS
- How does it work เก็บถาวร 2009-03-30 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
- Plastic versus glass bottlesPDF (36.0 KB)
- SODIS in Latin America
- covers the concept briefly
- Drinking Water For All เก็บถาวร 2006-07-19 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน (PDF) by Anumakonda Jagadeesh. Test results in Tamil Nadu, India.
- Kenyans Tap Sun to Make Dirty Water Sparkle เก็บถาวร 2012-07-22 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน Multimedia from CLPMag.org
- Pure water for all, The Hindu Business Line, Apr 15, 2005
- Clean water at no cost, the SODIS wayเก็บถาวร 2012-05-04 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน, The Hindu, Sep 14, 2006
- A place in the sun physics.org, October 7, 2009