蠕虫、水蚤和细菌可以给偏远地区带来干净的水

蚯蚓和小水蚤可以通过吞食污水和其他污染物，为生活在世界偏远地区的数十亿人提供清洁的水。

全球估计有23亿人¹没有基本的卫生设施，而8.44亿人无法获得清洁用水，尽管这两者都被视为重要的人权²．即使在欧洲，估计也有6200万人无法获得适当的卫生设施^3.1400万人没有基本的饮用水源。

处理污水和提供饮用水通常需要大型、昂贵的设施，这些设施需要消耗大量的能源来维持运行。这意味着偏远地区或贫困地区的人们往往无法获得此类服务。

但研究人员认为，在小动物吞食水中污染物的帮助下，有可能为这些地方提供负担得起的水处理。从事INNOQUA项目的科学家们正在开发生物过滤器，这种过滤器利用蚯蚓和一种叫做蚯蚓的小甲壳类动物来过滤水水蚤．

这些生物吞噬污泥和其他污染物，如铵，作为一系列水清洁模块的一部分，这些模块可以安装并运行，几乎不需要维护。

“大多数人都对蚯蚓在土壤中扮演的角色有所了解，”位于戈尔韦的爱尔兰国立大学的土木工程师、INNOQUA项目的技术总监Eoghan Clifford博士说。“他们在我们使用的废水处理技术上做了类似的事情。”

在土壤中，蚯蚓会啃食植物残骸和粪便来帮助分解它们，同时也会从这些物质中提取氮和磷等化学物质。

INNOQUA项目是用蚯蚓来分解经常堵塞污水处理厂过滤器的污泥。该公司正试图将这些生物作为过滤器的一部分，其中包含木屑和砾石，以捕获未经处理的污水中的固体物质，以便蠕虫将其分解。

排泄出的

然后，生活在木屑中的细菌通过进一步分解蠕虫排出的物质来完成这项工作。

克利福德博士解释说:“蠕虫会分解污泥和固体物质，从而防止系统堵塞。”“这意味着它比其他类型的系统需要更少的维护。这对于偏远地区的小型系统非常重要。”

INNOQUA项目的目标是在世界各地的不同国家建立11个示范项目，以测试其基于动物的过滤系统在各种环境下的工作效果。其中一个地点将位于苏格兰奈恩(Nairn)高地村庄Littlemill附近的偏远社区。

作为该项目的合作伙伴之一，苏格兰水务公司(Scottish Water)目前不得不派出卡车前往数百英里外的偏远社区，从化粪池中收集污泥。在某些情况下，这些油轮必须长途跋涉才能到达当地没有污水处理设施的岛屿社区。

然而，希望INNOQUA建立的过滤系统能够净化苏格兰19人社区产生的废水。

克利福德博士说，使用戈尔韦城市污水的原型过滤器的早期结果表明，蚯蚓可以从废水中去除90%以上的铵和95%以上的有机碳，尽管他们现在正在测试该系统在试图减小其尺寸的同时能够处理多少污水的极限。

他说:“我们对这种过滤的效果感到非常惊讶。”“但是蚯蚓技术本身不能将废水处理到可重复使用的标准，所以它需要与其他技术合作来进一步处理水。”

这就是水蚤——也被称为水蚤——进来。INNOQUA的愿景是将几个不同的水处理系统作为模块一起使用，这些模块可以组合在一起，以达到不同国家或用途所需的标准。

暂停

水蚤是一种微小的滤食性动物，它们消耗悬浮在水中的物质，包括潜在的有害细菌。西班牙赫罗纳大学正在离赫罗纳几公里远的夸特村外的一个污水处理场测试这种过滤器的原型。

“水蚤在大部分碳和氮被去除后，它们负责清除颗粒，”赫罗纳大学的Narcís Pous Rodríguez博士说，他领导了水蚤过滤器。“我们的系统目前每天可以处理700到3000升的流量。”

该项目的示范点将包括爱尔兰、苏格兰、印度和厄瓜多尔，呈现出各种不同的条件。水蚤它们对温度很敏感，所以一种解决方案可能是在它们可能受到影响的国家将过滤器安装在地下。

后水蚤例如，废水可能需要用紫外线进一步处理，然后才能在大多数国家被认为可以安全再利用。

废水中还经常含有其他合成化学物质，如果没有昂贵的工业处理，这些化学物质很难去除。像多氯联苯(PCBs)这样的污染物，现在被认为会导致人类癌症，曾被广泛用于许多消费品中，作为冷却剂、润滑剂和添加剂，但一旦它们渗入环境，就会持续很长时间，并成为全球供水系统的主要污染物。

销毁多氯联苯最常见的途径是焚烧受污染的土壤或用其他化学物质处理受污染的水以降解它们。

但研究人员正在进行一个名为“低温细菌反应器”的项目，他们的目标是利用生物体来处理这些污染物。他们已经开发出一种将细菌固定在多孔结构中的方法，这样他们就可以在水通过这种材料过滤时将多氯联苯从水中去除。

该项目负责人、英国布莱顿大学的化学家伊琳娜·萨维娜博士说:“已经有一些使用细菌的尝试，但作为水处理系统污泥中的游离细胞，或使用固定化细菌的生物反应器。”“在这些现有的系统中，保持细菌生物膜的稳定是有困难的，而且它们往往相对低效。

“我们已经能够用最少量的聚合物直接从细菌中生产出三维多孔材料。”

目前，低温细菌反应器小组一直在用细菌来测试他们的技术，这些细菌可以降解化学物质，他们将这些化学物质作为多氯联苯的模型。活细菌被固定在一种海绵状材料中，这种材料有20-150微米大小的孔。他们能够在2.5到5天内生物降解相对高浓度的化学污染物，只留下微量的污染物。

根据该项目的研究，这些细菌海绵可以重复使用至少10次，同时它们也可以冷冻储存，然后再重新激活。

Savina博士说:“我们可以对生物反应器进行改造，使其使用具有处理不同化学物质能力的当地细菌物种。”“它为我们提供了一种从水中去除污染物的环保方法。”

理查德·格雷