managing21.be

Cafeïne, een vervuilende stof die in huishoudens veel voorkomt en niet op een gewone manier in het leefmilieu kan worden teruggevonden, kan eventueel worden gebruikt om mogelijke bronnen van lekkages in afvalwatersystemen te vinden. Dat blijkt uit een onderzoek van wetenschappers aan de Hiroshima University in Japan, die van juni 2022 tot mei 2023 tijdens droge periodes een of twee keer per maand water uit de stormafvoeren van zes stedelijke afwateringsgebieden verzamelden.

“Ontwikkelde landen zoals Japan worden geregeld geconfronteerd met afvalwatersystemen – ontworpen om schadelijke verontreinigende stoffen uit de systemen voor de afvoer van stormwater te houden – die aan veroudering en aftakeling lijden”, zegt onderzoeksleider Noriatsu Ozaki, professor milieuwetenschappen aan de Graduate School of Advanced Science and Engineering van de Hiroshima University. “Hierdoor kunnen verontreinigende stoffen in lokale waterstelsels terechtkomen. De speurtocht naar een lek in de afvalwatersystemen, die vaak ver onder de grond liggen, kan echter een uitdaging zijn. Conventionele methodes kunnen lekken over het hoofd zien en zijn niet in staat om lekken stroomafwaarts te detecteren.”

Cafeïne kan helpen om mogelijke bronnen van lekkages in afvalwatersystemen te vinden. – Foto: Pixabay/Makalu

“Lange tijd werden afvalwater en stormafvoer gecombineerd om rioolsystemen te creëren”, geeft Ozaki aan. “Het probleem van een gecombineerde riooloverstort tijdens regenbuien is al langer bekend. Daarom werd het systeem een vijftigtal jaar geleden gewijzigd, waardoor het rioolwater van de stormafvoer kon worden gescheiden. Maar zelfs bij de nieuwere, gescheiden rioleringssystemen wordt de mogelijkheid van rioollekkage als gevolg van verouderde pijpleidingen een probleem. De oudste stelsels bevinden zich inmiddels al vijftig jaar in de grond.”

Tijdens de studie werd naar meerdere frequente huishoudelijke chemicaliën – waaronder geurstoffen die vaak worden aangetroffen in zepen, wasmiddelen en cosmetica – gezocht. Tevens speurden de onderzoekers naar de aanwezigheid van cafeïne en benzofenon, een veelgebruikt ingrediënt voor zonnebrandcrème. “Deze verbindingen worden in Japan consequent in huishoudelijk afvalwater aangetroffen”, zegt Ozaki. “Bovendien werden ook drie polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK’s), die vaak worden gebruikt als indicatoren voor de vervuiling van de atmosfeer en de stedelijke omgeving, gemeten.”

Duidelijke verschillen

In 80 procent van de stalen bleken polycyclische aromatische koolwaterstoffen aanwezig. Bij de meeste geurstoffen werden scores tussen 60 procent en 82 procent gemeld. Benzofenon werd in 100 procent van de stalen regenwater teruggevonden. Bij plaswater werd een score van 90 procent aangegeven. “Koolwaterstoffen en benzofenon waren in het regenwater en plaswater echter zo overvloedig aanwezig dat het bijzonder moeilijk is om de bron van verhoogde niveaus van deze chemische verbindingen in de stormafvoeren te onderscheiden om lekken te identificeren.”

“Bij de geurstoffen bleek er wel een significanter verschil, maar vooral de verontreiniging met cafeïne toonde een duidelijk verschil voor het regenwater en plaswater, de stormafvoeren en het huiselijk rioolwater”, verduidelijkte Ozaki. “Regenval wordt weinig tot niet gekenmerkt door de aanwezigheid van cafeïne in het afvoersysteem. De bron van eventuele cafeïne in de afvoer kan worden toegeschreven aan huishoudelijk afvalwater. Cafeïne zou in theorie gemakkelijk kunnen worden gebruikt om lekken in de watersystemen te suggereren.”

De Japanse onderzoekers geven aan in de toekomst meer inzicht te willen verwerven in de vervuiling die door deze lekken wordt veroorzaakt. “We willen de omvang van de mogelijke vervuiling van openbare waterstelsels – zoals rivieren, meren of kustgebieden – door de lekken verduidelijken”, stipte Ozaki aan. “Ten slotte willen we een diagnostische technologie ontwikkelen om de lekkage op de locatie, met behulp van sporen van organische chemicaliën als indicator, aan te geven.”

Meer over dit onderwerp:

• Waterhuishouding Bangladesh door chemische stoffen zwaar gecontamineerd
• Afvalwatersystemen hebben nog veel te bieden
• Arabische Golf moet zwaar investeren in wateropslag
• Afvalwater bevat heel wat socio-economische informatie
• Zoetwater verliest een groot deel van zijn biodiversiteit