Salute e malattia
L'acqua è, ovviamente, essenziale alla vita. Ci sono molti possibili contaminanti — chimici, materiali o biologici — che possono entrare in un sistema idrico. Il risultato può essere acqua semplicemente sgradevole da bere o effettivamente dannosa per la salute. Per questo motivo è spesso importante poter trattare l'acqua per rimuovere la contaminazione. Ci sono molti modi per purificare l'acqua, a seconda della situazione e del tipo di impurità da rimuovere.
Il trattamento dell'acqua è solitamente finalizzato a produrre acqua che possa essere consumata in sicurezza da persone o bestiame, sebbene a volte produca acqua per altri scopi, come un particolare processo industriale. Le opzioni di purificazione possono essere grossolanamente divise in quattro tipi principali: fisica, chimica, biologica e radiazione. Ognuna ha i suoi vantaggi e svantaggi ed è più adatta a una particolare situazione.
Il metodo più semplice di purificazione fisica è la filtrazione. Filtri grossolani possono rimuovere limo e altre contaminazioni fisiche objectionable. Filtri molto più fini, chiamati membrane, possono anche rimuovere microbi e germi, sebbene alcuni filtri possano non rimuovere virus più piccoli. Anche membrane fini non rimuovono contaminazione chimica disciolta; ma un processo noto come osmosi inversa può rimuovere chimici come sale disciolto forzando l'acqua attraverso una membrana speciale. La filtrazione a carbone attivo è un metodo complementare che rimuove chimici disciolti. Semplicemente bollire l'acqua è un'altra tecnica fisica che ucciderà la maggior parte dei microbi, ma non rimuoverà chimici.
La purificazione chimica è generalmente utile solo per rimuovere contaminazione biologica — microbi come batteri e protozoi che possono causare malattie. Questa tecnica implica semplicemente l'aggiunta di un chimico all'acqua in concentrazioni sufficienti a uccidere i microbi. Purificatori chimici comuni includono cloro, cloramina, iodio e ozono. Alcuni di questi chimici, come il cloro, hanno il vantaggio aggiunto di rimanere nell'acqua e continuare a uccidere microbi molto tempo dopo l'aggiunta. Uno svantaggio è che alcuni composti a base di cloro sono noti per reagire con materiale organico in acqua formando piccole quantità di chimici cancerogeni.
Un metodo comune di purificazione biologica che non richiede fonte energetica esterna è la filtrazione a sabbia lenta. In questa tecnica, l'acqua da trattare viene drenata lentamente attraverso un letto di sabbia su cui è stato permesso crescere uno strato sottile di materia organica. Questo strato organico — o biofilm — contiene batteri utili, larve di insetti, funghi e altri esseri viventi. Mentre l'acqua gocciola lentamente attraverso questo strato, contaminanti fisici e biologici sono filtrati e digeriti dai vari organismi nel biofilm.
La radiazione ultravioletta (UV) è capace di influenzare molti microbi, come batteri, così che non possano più riprodursi. Poiché i sistemi a luce UV sono economici, portatili e facili da usare, ci sono vantaggi a questo metodo. Gli svantaggi sono che la luce UV non penetrerà bene in acqua torbida o torbida. Inoltre, alcuni microbi sono meno sensibili di altri e potrebbero persino recuperare dall'esposizione UV.
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