İçme suyunu arıtmak için ultraviyole (UV) ışığı kullanmak, yüz yıldan uzun süredir var olan bir kavramdır. Erken başlangıcına rağmen, UV dezenfeksiyonunun arkasındaki bilim karmaşıktır. UV’nin içme suyunu nasıl saflaştırdığının temellerini anlamak, fizik, kimya ve biyolojinin nispeten derin bir şekilde anlaşılmasını gerektirir.
Bu teknolojinin ortalama bir tüketicisi, “borudaki bir ışığın” bir suyu tehlikeli mikroorganizmalardan nasıl koruyacağını tam olarak kavrayacak bilim geçmişine nadiren sahiptir. Bu genellikle tüketici hayal kırıklığına yol açar ve çoğu durumda, yetersiz donanımlı satış görevlileri tarafından sağlanan hatalı bilgiler nedeniyle daha da kötüleşir.
Çoğu zaman bu hayal kırıklığının sonucu tüketici eylemsizliğidir ki bu talihsiz bir durumdur çünkü UV sistemleri içme suyunu saflaştırmak için son derece etkili ve nispeten ucuz bir yoldur. Bu makalenin amacı, ultraviyole ışık kullanarak içme suyunun dezenfekte edilmesinin arkasındaki bilimi olabildiğince basit bir şekilde açıklamaktır.
UV ışığı, elektromanyetik spektrumdaki görünür ışık ve x-ışınları arasında bulunan ışık dalga boylarını ifade eder. UV üç alt kategoriye ayrılabilir: UV-A, UV-B ve UV-C. UV-A ve UV-B, bize güneş yanığı veya güneş yanığı vermekten sorumlu olduklarından, UV dalga boylarının muhtemelen en iyi bilinenleridir. UV-C ışığı çok daha yüksek bir enerji ve çok daha fazla zararlı UV ışığı şeklidir. Ultraviyole ışık su arıtma sisteminde kullanılan UV-C’dir.
Yukarıda belirtildiği gibi, UV-C çok güçlü ve çok zararlı bir ultraviyole ışık şeklidir. Canlı bir hücre UV-C’ye, özellikle 254 nm (nm = “nanometre”) dalga boyuna maruz kaldığında, ışık hücreye nüfuz edebilir ve organizmanın DNA’sına zarar verebilir.
DNA veya deoksiribonükleik asit, tüm canlı hücrelerdeki aktiviteleri yönlendirmekten sorumludur. Düzgün çalışması için tüm hücrelerin sağlam DNA’ya sahip olması gerekir. DNA’nın yapısı, her iki ucundan bükülen bir merdivene çok benzer ve bu da spiral bir merdiven görünümü sağlar. Tüm DNA aslında iki molekülden oluştuğu için bazen “çift sarmal” olarak anılır. Merdivenin her iki tarafını bir molekül olarak ve merdivenin basamaklarını ikisi arasındaki bağlantı noktaları olarak düşünebilirsiniz.
Hücreler çoğaldığında, sonuç, her biri işlevsel bir DNA kopyasına ve hücrenin çalışması için gerekli diğer tüm yapılara sahip iki özdeş hücredir. Bu, insanlardaki, diğer hayvanlardaki, bitkilerdeki hücreler ve içme suyunda bulunabilecek bakteri ve virüsler için geçerlidir. Bu yüzden hücre replikasyon döngüsünün bir noktasında DNA’nın da kopyalanması gerekir.
DNA kopyalandığında, DNA’nın uzunluğu boyunca hareket eden ve onu ikiye bölen özel bir protein vardır. Merdiven benzetmesini kullanarak, bu protein merdivenden aşağı iner ve her basamağı böler. Sonuç, her biri bir merdivenin bir tarafına benzeyen iki ayrı moleküldür. Normal DNA replikasyonunda, protein merdivenden aşağı iner ve her basamak bölündükçe, her iki taraf da hızla yeniden oluşturulur. Sonuç, elde edilen hücrelerin her biri için bir tane olmak üzere iki özdeş DNA ipliğidir.
UV-C ışığı hücreye nüfuz etme ve DNA’ya saldırma yeteneğine sahiptir. Aslında DNA merdiveninin bazı basamaklarını birleştiriyor. Yukarıda, DNA replikasyonu sırasında bir proteinin merdiven boyunca ilerlediğini ve her basamağı böldüğünü hatırlayın. Bir hücrenin DNA’sı yeterince UV-C ışığına maruz kaldığında ve bazı basamaklar kaynaştığında, kopyalayan DNA’yı bölmekten sorumlu protein işini yapamaz. Kaynaşmış bir basamakla karşılaştığında durur ve DNA replikasyonu onunla durur. Bu, hücrenin çoğalmasını engeller. Üreyemeyen bir bakteri veya viral hücre enfeksiyona neden olamaz. Bu ifade tekrarlanmaya değer: Bakteriyel veya viral bir hücre çoğalamazsa bizi hasta edemez.
Dolayısıyla, UV ışığı mikroorganizmaları “öldürmez” – basitçe üremelerini imkansız kılar ve onları bir bardak su içinde yutabilecek kişiler için zararsız hale getirir. Bu süreçte organizmanın DNA’sının yeterli UV ışığına maruz kalması kritik önem taşır. UV su arıtma sistemleri tartışılırken, UV ışığı miktarı genellikle doz olarak adlandırılır. UV dozu, bir organizmanın ultraviyole su arıtma cihazından geçerken maruz kaldığı UV ışığının miktarıdır. UV ile ilgili iyi haber, bir mikroorganizmanın etkisiz hale getirilmesi için nispeten az maruz kalma gerektirmesi ve UV ışığını aşırı dozlamanın imkansız olmasıdır.
Farklı su koşulları nedeniyle ve farklı su akış oranlarını arıtmak için, UV üreticileri farklı boyutlarda UV su filtre sistemleri üretmektedir. Daha yüksek akış hızları için daha uzun bir UV lambası gereklidir. Bu sadece yeterli bir UV dozunun uygulanmasını sağlamak içindir. Daha yavaş akış hızları için, arıtılmakta olan su UV sisteminde daha uzun süre bulunduğundan, daha kısa bir UV lambası kullanılabilir.
GIPHY App Key not set. Please check settings