17/02/2014 - Einrichtungen zum Nachweis von Schadstoffen in Flüssen durch Fluoreszenz

Menéame

Forscher der UPM Sie arbeiten an der Entwicklung von Geräten für Nachweis n Kohlenwasserstoffe in Flüssen um eine Verschmutzung zu vermeiden, die die Natur ernsthaft beeinträchtigen würde.

Die neuen Geräte würden UV-LED als Lichtquelle für den Nachweis von Schadstoffen durch Fluoreszenzverfahren. Dies hätte gegenüber den derzeitigen Systemen zahlreiche Vorteile, da sie die Entwicklung schnellerer, robusterer und kostengünstigerer Erkennungssysteme ermöglichen würden, was bei der Suche nach potenziell gefährlichen Stoffen in den Binnengewässern, wie die Forscher der Technische Hochschule für Ingenieurwesen und Kommunikationssysteme der Polytechnische Universität Madrid (UPM), die derzeit ihre Machbarkeit prüfen.

Die Forderung der Gesellschaft und der zuständigen Behörden nach sauberen Binnengewässern sowohl auf nationaler als auch auf europäischer Ebene ist eine wachsende Nachfrage. Durch die Entwicklung von Technologien zur kontinuierlichen Messung werden derzeit zahlreiche Parameter in Wasser in Flüssen und Staudämmen (Säuregrad, Leitfähigkeit, Sauerstoff) gemessen, um die Qualität dieser Parameter zu bestimmen. Allerdings gibt es einige Schadstoffe, die gelegentlich (in der Regel durch einen Unfall) gefunden werden können, deren direkte Identifizierung sehr nützlich wäre, da die indirekte Erkennung durch Änderung der Messung der anderen Parameter sehr komplex und ungenau ist. Andererseits ist die Schnelligkeit bei der Feststellung dieser Schadstoffe von entscheidender Bedeutung, um große Übel zu vermeiden. 

Kohlenwasserstoffe sind insbesondere eine Art von Schadstoff, die nicht vorhanden sein darf und die sehr dramatisch Flora und Fauna verändert, wenn sie in Binnengewässer gelangen, wobei ihre Entsorgung sehr kostspielig ist. Fluoreszenz ist eine nichtinvasive Methode, die bei der Ermittlung verschiedener Substanzen sehr hilfreich ist. Auf die aquatische Umwelt angewendet, kann es helfen, Kohlenwasserstoffe zu erkennen und zu identifizieren. In diesem Zusammenhang gibt es mehrere Studien, die jedoch in der Regel auf die Meeresumwelt ausgerichtet sind und mit sehr starken Lichtquellen wie Lasern betrieben werden. Im Labor ist nach der Entnahme einer Probe eine Identifizierung möglich, aber der Zeitfaktor ist sehr wichtig und verdreht diese Methode etwas.

Um ein schnelles, robustes und kostengünstiges System zur Erkennung von Kohlenwasserstoffen zu entwickeln, ist daher zunächst eine Untersuchung der heute verfügbaren Lichtquellen erforderlich (z. B. einige der im Labor verwendeten Lichtquellen, wie Xenon, da sie teuer sind und Monochrome benötigen), wobei der Schwerpunkt auf LEDs liegt, da sie offensichtliche Vorteile wie geringe Größe, schnelle Reaktion und die Möglichkeit haben, gedrücktes Licht auszustrahlen. Diese Geräte entwickeln sich sehr schnell, und auch wenn sie in anderen Wellenlängen sehr fortgeschritten sind, entwickeln sich sie in relativ hohen Frequenzen noch weiter, weshalb Untersuchungen über ihre Lebensfähigkeit erforderlich sind, um unter nicht idealen Bedingungen in Bezug auf Zeit, Feuchtigkeit oder Temperatur (wie sie in den oben genannten kontinuierlichen Messstationen gegeben sind) zu arbeiten.

In der Arbeit der Forscher wird auch die Durchführbarkeit der Herstellung zuverlässiger Fluoreszenzmuster von Kohlenwasserstoffen deutlich, die als Schadstoffe (Gas und Benzin in verschiedenen Varianten sowie Autoschmieröl) gefunden werden können, so dass sie durch Algorithmen genau und schnell identifiziert werden können. Die erzielten Ergebnisse zeigen, dass diese Technik in der Lage ist, die Entwicklung fortzusetzen.

Ref.

CAZZOLA, GJ; FAZIO, EA; IZQUIERDO, FA. “Study of the bending response of metal foam-filled beams applied to enhance the rollover behaviour of coach structures”. International Journal of Crashworthiness, 18 (6):620-632; 10.1080/13588265.2013.831516 Dec. 1 2013.

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UPM

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