フィラデルフィアの水：鉛管を見つける新しい方法を研究者が実験

連邦政府は水道事業者に対し、有毒な鉛で作られた給水管を特定するよう求めている。フィラデルフィアの研究者たちは、より簡単な方法を見つけようとしています。

ドレクセルのエンジニアであるジョン・デヴィティス氏（左）とキム・イクバル氏（右）は、センサーを使って音波を記録することで、フィラデルフィアのオーセージ・アベニューの住宅につながる水道管が鉛でできているかどうかを掘削することなく判断できるようになった。 (キンバリー・ペインター/なぜ)

ジョン・デヴィティスさんは片手に小さな金属製のハンマーを持ち、フィラデルフィア西部の長屋の前の歩道にしゃがんでいる。

彼はハンマーを使って、コンクリートの穴から垂直に突き出た金属棒の上部をたたきます。

地下では、ロッドは、道路の下にある水道本管から家に水を運ぶ給水管として知られる金属パイプに触れます。

ハンマーを叩くたびに振動が地下引込線に伝わります。上の道路に設置されたセンサーがこれらを検知します。

「パイプに沿って応力波を送り、それが土壌を通ってセンサーまで伝播します」とデヴィティス氏は語った。「アイデアは、パイプの材質の種類を把握することです。」

DeVitis はドレクセル大学の研究者チームの一員であり、全国の水道事業体がリードサービスラインをすべて掘り起こすことなく、EPA の要件に準拠してリードサービスラインの在庫を確認できるようにする技術をテストしています。

「鉛は、特に幼い子供たちの健康に非常に有害です」と、このプロジェクトに取り組む博士課程の学生、キム・イクバル氏は語った。「私たちは…[それを]見つける最短の方法を見つけようとしています。」

ドレクセル研究所の実験は、金属の種類が異なれば、波の伝わり方も異なる、たとえば、より速くなったり、より遅くなったりするという考えに基づいています。

「もし私がハンマーを鉄に跳ね返させたら、ピンという非常に高周波の音が聞こえるでしょう」とデヴィティス氏は語った。「リードで同じことをすると、もっと鈍くて低音っぽく聞こえるでしょう。」

地上のセンサーはこれらの振動を感知します。次に、研究者はこのデータを分析して、各種類の金属に関連する固有の特徴を特定します。

ニューアークの住民は鉛のパイプを調べれば1年分の無料水を獲得できるかもしれない

鉛は、建物や住宅に接続されている給水管を通じて飲料水に浸透する可能性があります。

3週間前

課題は、振動が土壌を伝わり、センサーに到達する途中で木の根や岩、その他の障害物に当たる可能性があることだ、とプロジェクトを主導するドレクセル大学の土木工学教授イヴァン・バルトリ氏は述べた。

バルトリ氏によると、この実験はブラインドテストとして設計されているという。彼のチームがデータを収集している給水ラインは、水道事業者によってすでに知られている材料で作られています。バルトリ氏のチームは振動に基づいて材質を推測し、これを電力会社の記録と照合する。

バルトリ氏によると、研究所は2018年にニュージャージー州カムデンにあるアメリカン・ウォーターの一部のパイプでこの技術のテストを開始したという。現在、この研究は、引込線の材質を決定する最適な方法を見つけるための水道研究財団によるプロジェクトの一環として行われています。この提携により、チームはピッツバーグ、シンシナティ、ワシントン DC などの都市でサービスラインを調査できるようになりました。

ドレクセルの研究者は、大規模に展開する前に、データを検証し、開発中のプロセスを微調整する必要があります。

「アイデアは、これを…簡単に実行できるようにすることです」とデヴィティス氏は語った。「100ドルかそこらのオーダーで、自宅の蛇口から簡単に行える鉛検査のようなものです。私たちはそれを大衆に届けようとしているのです。」

ドレクセルチームの技術が機能すれば、需要が高まる可能性がある。

EPAの鉛と銅に関する規則に基づき、全国の水道事業体は2024年10月までに給水ラインとその材質の初期在庫を作成する必要がある。

フィラデルフィア水道局の応用研究グループを管理するアダム・ヘンドリックス氏は、「当社には約50万のサービス回線があるので、これはかなり大がかりな取り組みだ」と語る。