圖像:WaterSpy系統使用激光,光電探測器和超聲波技術在數小時內識別水中的致命細菌,而不是幾天。 (圖片來源:WaterSpy.eu)
由Photonics PPP Horizo??n 2020資助的水安全項目“WaterSpy”開發了一種便攜式激光水質分析儀,用于水分配網絡的關鍵點,在數小時內提供關于致命細菌的讀數,而不是天。 根據2017年世界衛生組織(WHO)的報告,盡管歐洲各水公司對合規性進行高度監測,但致命的疾病暴發是常見事件。 監測三種最致命的細菌 - 大腸桿菌,沙門氏菌和銅綠假單胞菌 - 在飲用水中可能需要3天,結果通常在暴露后發生。
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隨著其原型準備就緒,WaterSpy團隊將在Genova的兩個地點進行設備測試:普拉托水處理廠和Genova配水管網的入口點。 由于污染物濃度可能非常低,這種致命的三重奏往往難以發現。 目前的過程涉及采集水樣并將其送到遠程實驗室,并且細菌痕跡通常非常小,需要24小時的時間來讓病原體培養。
“大多數水務公司,”協調組織經理Alessandro Giusti(博士)解釋說:“如果他們現在就像現在一樣繼續進行,將難以滿足這些新的嚴格法律。 目前用于細菌診斷的技術非常緩慢,而且一些更快的仍然不夠精確,因此需要新的技術,比如WaterSpy。“
采用最新的光子學技術,該設備 - 結合了新型光電探測器和超聲波粒子操縱的激光配置 - 適用于在線,現場測量。 “盡管從您的水龍頭出來的水在達到您之前是安全的,但水務公共事業機構和監管機構非常依賴頻繁的采樣和實驗室分析,這既耗時又昂貴,WaterSpy打算加速這一過程,我們的設備速度是史無前例的:完整的樣品分析需要6個小時才能完成,因此將其與現有方法所需的2-3天進行比較,我們預計結果為12比現行標準快了許多倍,WaterSpy相對便宜,并且在特異性和靈敏度方面將符合新的監管要求。“
它首先收集細菌的微量痕跡,然后用激光檢測它們。 “不幸的是,”Giusti說,“水本身是一種非常強烈的紅外光吸收劑,必須采用特殊技術。” 同樣,當應用聲波時,沙子會在聚集的瓷磚表面形成共鳴圖案,超聲波用于聚集水樣中的細菌,以提高檢測和靈敏度。 然后,WaterSpy設備通過采用稱為衰減全反射(ATR)的測量技術來檢測細菌,使樣品能夠直接以液態進行檢測。
紅外光束被送入水流過的鉆石中。 然后,IR光在與水樣接觸的內表面上反射,然后由檢測器在離開晶體時收集。
由塞浦路斯研究與創新中心有限公司CyRIC協調,WATERSPY聯盟根據H2020資助計劃獲得了歐盟委員會的資助。 Waterspy由9個合作伙伴組成,參與者來自7個不同的歐洲國家:(意大利)Consiglio Nazionale Delle Ricerche; IREN SPA; (瑞士)Alpes Lasers SA; (希臘)雅典國立技術大學; AUG Signals Hellas技術開發與應用; (奧地利)維也納技術大學; (波蘭)Vigo Systems SA; (德國)弗里德里希 - 亞歷山大大學埃爾蘭根紐倫堡。
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