Die Zukunft der Wasserqualitätsprüfung: Spektralphotometer sollen die Katastrophe abwenden

Der Wasserverbrauch ist in den landwirtschaftlichen Prozessen, aus denen die meisten unserer Nahrungsmittel hervorgehen, allgegenwärtig. Vor fünfzig Jahren gingen die Menschen davon aus, dass diese Ressource unendlich sei, da sie weniger Nahrungsmittel verbrauchten als wir heute und daher nur ein Drittel der heute verbrauchten Wassermenge benötigten. Heute hat sich der Wettbewerb um Wasser verschärft, da die Aufgabe, sieben Milliarden Menschen zu ernähren, mit der industriellen Nutzung von Wasser, z. B. für die Produktion von Biokraftstoffen, sowie mit der Urbanisierung konkurriert. In diesem Umfeld wird die Wiederverwendung von landwirtschaftlichen Abwässern, die entweder von den Feldern abfließen (auch als Bewässerungsrückstände bekannt) oder bei der Verarbeitung von Feldfrüchten und verarbeiteten Lebensmitteln anfallen, immer häufiger.

Jeder Teil der landwirtschaftlichen Produktion verbraucht Wasser, vom Anbau und Waschen der Produkte bis zur Fütterung der Tiere. Mit der steigenden Nachfrage nach Gemüse, Obst und Fleisch hat auch der Wettbewerb um Wasser zugenommen.
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Die Details dieser Lösung für die Wasserknappheit sollten jedoch nicht bagatellisiert werden. Agrarabwässer weisen oft einen hohen Gehalt an organischen Stoffen sowie Salzen, Nährstoffen, Pestiziden und anderen Chemikalien auf, die zum Schutz der Kulturen und zur Steigerung der Ernteerträge eingesetzt werden. Angesichts der hohen Konzentrationen dieser Stoffe werden landwirtschaftliche Abwässer häufig mit Quellwasser mit geringerem Salzgehalt gemischt oder sogar entsalzt, um den hohen Salzgehalt zu verringern. Die Wiederverwendung von verunreinigtem Wasser ist jedoch ein ständiges Problem, das die menschliche Gesundheit erheblich gefährden kann, da die Menschen durch Krankheitserreger oder künstliche Chemikalien verunreinigten Produkten ausgesetzt sind.

Spektralphotometrie als Instrument zur Charakterisierung von natürlichem Wasser und zur Sicherstellung der Wasserqualität von wiederverwendetem Wasser

Natürliches Wasser kann mit Hilfe der Spektralphotometrie sorgfältig charakterisiert werden, um den normalen oder zulässigen Bereich bestimmter Stoffe wie natürliche organische Stoffe, Nitrate, organische Spurenstoffe, Chrom (VI) und Huminsubstanzen (Elemente, die Huminsäure enthalten, die beim biologischen Abbau toter organischer Stoffe entsteht) zu bestimmen. Zu den Stoffen, auf die ein Landwirt oder Wissenschaftler testen kann, gehören die wichtigsten Arten von UV-Spektren, die zur Charakterisierung von natürlichem Wasser verwendet werden, wie Nitrat, humusartige Stoffe, Schwebstoffe und Chlorid.

Wasser ist eine wichtige, aber zunehmend begrenzte Ressource. Die Verwendung von landwirtschaftlichen Abwässern ist ein wichtiges Mittel zur Wiederverwendung und Erhaltung von Wasser, muss aber getestet werden, um sicherzustellen, dass es die menschliche Gesundheit nicht gefährdet.
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Landwirte und die mit ihnen zusammenarbeitenden Wissenschaftler können mit Hilfe der Spektralphotometrie die Eigenschaften des Quellwassers bestimmen und diesen Standard dann auf die wiederverwendeten landwirtschaftlichen Abwässer anwenden, um die Wasserqualität innerhalb sicherer Grenzen zu halten. Abgesehen von der Effektivität der UV-Vis-Spektrophotometrie als Methode zur Analyse der Wasserqualität ist diese Technik auchschnell, hat geringe Wartungskosten und ist keine Quelle von Sekundärverschmutzung. Darüber hinaus können Landwirte und die mit ihnen zusammenarbeitenden Wissenschaftler dank der Entwicklungen bei der Online-Spektralphotometrie-Analyse ein Echtzeit-Analysesystem für die Wasserqualität einführen, das die Arbeiter sofort warnt, wenn das Wasser möglicherweise verunreinigt ist oder einfach nicht den festgelegten Normen entspricht. Spektralphotometer werden bereits häufig zur Bestimmung der Haltbarkeit von Fleischprodukten sowie zur Analyse der Qualität von Teeblättern eingesetzt. Ihr systematischer Einsatz zur Prüfung der Wasserqualität setzt sich daher schnell als wichtiges Mittel zur Analyse der Wasserqualität durch.

Die Befolgung der vorgeschlagenen Wasserstandards für die Landwirtschaft beginnt mit einer spektrophotometrischen Wasserqualitätsanalyse

Kürzlich hat die FDA ihre Wasserstandards überarbeitet und neue Anforderungen festgelegt, darunter Standards für die Führung von Aufzeichnungen, die Wasseraufbereitung, Tests und allgemeine Auflagen für die Wasserqualität. Ziel dieser Änderungen ist es, die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass Krankheitserreger und Chemikalien im wiederverwendeten Wasser für den Anbau und die Ernte von Erzeugnissen verwendet werden. In jeder Phase der Wassernutzung durch die Landwirte (von der Wasserentnahme aus einem Grundwasserbrunnen über die Bewässerung bis hin zum Waschen der Erzeugnisse) ist die Verwendung eines Spektralphotometers zur Überwachung der Wasserqualität und zur Aufzeichnung aller Ergebnisse nach den Inspektionen von entscheidender Bedeutung für die Aufrechterhaltung der Wasserqualität und die Einhaltung der FDA-Anforderungen.

Wenn unbehandeltes Abwasser die Wasservorräte verunreinigt, kann dies für die Umwelt und die menschliche Gesundheit schädlich sein. Die spektralphotometrische Analyse kann helfen, die Qualität des Abwassers zu bestimmen und in der Folge zu entscheiden, wie mit diesem Wasser umgegangen werden sollte.
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Die Aufrechterhaltung der Wasserqualität ist nicht nur eine Frage des Schutzes der menschlichen Gesundheit, die natürlich wichtig ist. Die Verschmutzung durch die Landwirtschaft kann auch Schäden in Milliardenhöhe für die Umwelt verursachen. So wird beispielsweise die Zahl der Seen mit schädlichen Algenblüten in der ersten Hälfte dieses Jahrhunderts wahrscheinlich um 20 Prozent zunehmen, während die Kosten für die Verschmutzung durch die Landwirtschaft wahrscheinlich in die Höhe schnellen werden, da die Landwirte mehr Geld für die Behandlung von verschmutztem Wasser ausgeben müssen. Durch die sorgfältige Überwachung des Wassers mit Hilfe von Echtzeit- und anderen spektrophotometrischen Systemen können Landwirte und die mit ihnen verbundenen Wissenschaftler feststellen, wann die Wasservorräte verunreinigt sind, wie schnell sich die Verunreinigung des Wassers verschlimmert und welche Techniken dann am wirksamsten sind, um diese Verunreinigung zu verhindern oder zu bewältigen. Um herauszufinden, wie die spektralfotometrische Analyse Ihre Arbeit in der Landwirtschaft unterstützen kann, bitte kontaktieren Sie HunterLab noch heute.