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Public Lab Research note


¿Cómo detectar abrillantadores ópticos (aguas residuales) yendo a un río? / How to detect optical brighteners (wastewater) going to a river?

by alejobonifacio | August 04, 2021 17:54 04 Aug 17:54 | #27395 | #27395

alejobonifacio was awarded the Basic Barnstar by xose for their work in this research note.


Propósito

Detectar la presencia de abrillantadores ópticos en desagües pluviales que desembocan en un río. La presente actividad deriva de la nota de investigación: https://publiclab.org/notes/mcairns/07-23-2015/tampon-testing-for-wastewater

Vamos a ver los pasos necesarios para determinar la presencia de abrillantadores ópticos, presentes en aguas residuales domiciliarias.

Materiales necesarios

  • Tampones
  • Lámpara UV
  • Bolsas negras
  • Plomada
  • Hilo / tanza
  • Agua desionizada
  • Detergente para ropa
  • Papel tissue

Paso 1 🔍

Identifica un desagüe pluvial que drena sus aguas a algún río, del cual sospeches que acarrea abrillantadores ópticos.

Paso 2 📌

Coloca un tampón sujetado a una plomada o a una superficie rígida dentro del caño para que no se lo lleve la corriente.

Paso 3 ⌚️

Deja que los abrillantadores (en caso de estar presentes) se absorban al tampón. Esto sucede, desde los 5 segundos, pero puedes dejarlo hasta 30 días para tener un periodo de monitoreo más largo. El tampón, no debe recibir luz, así que déjalo en una zona oscura del caño o asegúrate de taparlo con una bolsa de plástico negra pero que no impida que el agua circulante penetre en él. Al mismo tiempo deja otro tampón, al que llamaremos control, en un recipiente limpio y de vidrio con agua desionizada, por el mismo tiempo que estuvo el de la cañería para comparar el brillo de ambos tampones.

Paso 4 👜

Después del tiempo de exposición, retira del agua el tampón expuesto al desagüe sospechoso y colócalo en una bolsa oscura. Realiza lo mismo con el tampón control

Paso 5 🔦:

Coloca en recipientes de vidrio limpios (lavados con abundante agua, solo agua) los tampones e ilumínalos con lámparas UV. Si el tampón expuesto al desagüe fluoresce, es porque era un desagüe contaminado con aguas probablemente domiciliarias


Cerrando

Para saber si seguiste los pasos correctamente, es indispensable el uso del tampón en agua desionizada. Otra consideración importante para saber si realmente sos capaz de detectar la fluorescencia en el tampón es usar abrillantadores ópticos (AO) como control positivo. Muchos materiales de cuidado e higiene personal poseen AO, por lo tanto podemos usarlos para saber qué esperar ver en un tampón expuesto a AO. Entre los materiales más comunes que contienen AO están el papel tissue y detergentes para ropa, aunque no necesariamente los tienen. Por eso, es útil iluminar un tampón con una lámpara UV y comparar lo que sucede con un pedazo de papel tissue y con el detergente para ropa que tengamos en nuestra casa. Para el detergente para ropa, también es útil iluminar con lampara UV la gaveta del detergente de nuestro lavarropas, está también debería fluorescer por todos los AO adsorbidos a sus paredes.


Imagen: arriba, papel tissue con abrillantadores ópticos, abajo, tampón sin la presencia de estos. Ambos iluminados con una lámpara UV

Ahora bien, para probar como se vería un tampón que adsorvió AO hay que seguir unos sencillos pasos. Coloca un tampón en un vaso con agua desionizada (control negativo, no tiene que haber fluorescencia) y un tampón en un vaso con agua y detergente para ropa (control positivo, debería fluorescer). Para asegurarnos ver fluorescencia dejaremos los tampones en remojo durante 1 hora, después de este tiempo los colocaremos sobre una bandeja y los iluminaremos con alguna lámpara UV en completa oscuridad. El tampón expuesto a detergente para ropa tiene que brillar más que el sumergido en agua desionizada.


Imagen: A la izquierda tampones control negativo y positivo, expuestos a luz blanca. A la derecha tampones control negativo y positivo, expuestos a luz UV.

Por favor, cualquier duda, sugerencia o pregunta ¡no dudes en hacerla!


English

Purpose

Detect the presence of optical brighteners in storm drains that flow into a river. This activity derives from the research note: https://publiclab.org/notes/mcairns/07-23-2015/tampon-testing-for-wastewater

Materials needed

  • Tampons
  • Uv lamp
  • Black bags
  • Plumb
  • Thread / tanza
  • Deionized water
  • Clothes detergent
  • Tissue paper

Step 1 🔍

Identify a storm drain that drains its waters into a river, which you suspect carries optical brighteners.

Step 2 📌

Place a tampon attached to a plumb line or a rigid surface inside the spout so it is not carried away by the water flow.

Step 3 ⌚️

Allow optical brighteners (if present) to absorb into the tampon. This happens, from 5 seconds, but you can leave it up to 30 days to have a longer monitoring period. The tampon should not receive light, so leave it in a dark area of the spout or make sure to cover it with a black plastic bag but do not prevent the circulating water from penetrating it. At the same time, leave another buffer, which we will call a control, in a clean glass container with deionized water, for the same time that the pipe was left to compare the brightness of both tampons.

Step 4 👜

After the exposure time, remove the tampon exposed to the suspected drain from the water and place it in a dark bag. Do the same with the control tampon.

Step 5 :flashlights:

Place the tampons in clean glass containers (washed with plenty of water, just water) and illuminate them with UV lamps. If the tampon exposed to the drain fluoresces, it is because it was a drain contaminated with probably household water.


Wrap up

To know if you followed the steps correctly, it is essential to use the tampon in deionized water. Another important consideration to know if you are really capable of detecting the fluorescence in the tampon is to use optical brighteners (OB) as a positive control. Many personal care and hygiene supplies have OBs, so we can use them to find out what to expect to see in a tampon exposed to OBs. Among the most common materials that contain OBs are tissue paper and laundry detergents, although they do not necessarily have them. For this reason, it is useful to illuminate a tampon with a UV lamp and compare what happens with a piece of tissue paper and with the laundry detergent that we have in our house. For laundry detergent, it is also useful to illuminate the drawer of our washing machine with a UV lamp, it should also fluoresce for all the OBs adsorbed to its walls.


Imagen: top, tissue paper with optical brighteners, bottom, tampon without the presence of these. Both illuminated with a UV lamp

Now, to test what a tampon that adsorbed OBs would look like, you have to follow a few simple steps. Place a tampon in a glass of deionized water (negative control, there should be no fluorescence) and a buffer in a glass of water and laundry detergent (positive control, it should fluoresce). To make sure we see fluorescence, we will leave the buffers soak for 1 hour, after this time we will place them on a tray and illuminate them with a UV lamp in complete darkness. The tampon exposed to laundry detergent has to shine brighter than the one immersed in deionized water.


Image: On the left negative and positive control tampons, exposed to white light. On the right negative and positive control tampons, exposed to UV light.

Please, any doubt, suggestion or question, do not hesitate to ask!


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7 Comments

Very good project! With the corona virus, many uvc flashlights have become cheaply available. That would add some danger to the project. But would it also increase the sensitivity of the system?

Is this a question? Click here to post it to the Questions page.

Hi @Ag8n !!! I am very happy that the project liked to you. I do not know if these kind of UV lamp (sterilizer) be more sensitive to optical brighteners. I am going to search in the original paper.


Hi again @Ag8n! I've just read again the Research Paper Chandler, D. M., & Lerner, D. N. (2015). A low cost method to detect polluted surface water outfalls and misconnected drainage. Water and Environment Journal, 29(2), 202–206. https://doi.org/10.1111/wej.12112. But is not information about the kind of UV light that they use for the study.


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@xose awards a barnstar to alejobonifacio for their awesome contribution!

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Found a file, labeled just 3414, that is a method for the analysis by fluorometer. They used 360 nm for excitation and then read the signal at 400-440 nm. The title on the file was sop.3.4.1.4. Hope that helps.

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Here the full Chandler - Lerner paper :) https://sci-hub.st/https://doi.org/10.1111/wej.12112

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Thank you! Regards

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