Эрл Б. Фелпс | |
---|---|
Рожденный | ( 1876-07-10 )10 июля 1876 г. |
Умер | 29 мая 1953 г. (29.05.1953)(76 лет) |
Образование | Бакалавр наук, Массачусетский технологический институт , 1899 г. |
Род занятий | Профессор университета и эксперт по санитарии |
Известный | Математическое уравнение дезинфекции сточных вод и качества поверхностных вод |
Награды | Премия Ласкера за государственную службу, 1953 год. |
Эрл Бернард Фелпс (10 июля 1876 г. — 29 мая 1953 г.) был химиком, бактериологом и санитарным экспертом, занимавшим государственные должности и работавшим в качестве академика в некоторых ведущих университетах США. Он известен своим вкладом в дезинфекцию сточных вод, хлорирование воды, очистку сточных вод, пастеризацию молока, контроль за моллюсками и описанием «кривой кислородного провала» в поверхностных водоемах. [1]
Фелпс родился 10 июля 1876 года в Гейлсбурге, штат Иллинойс , административном центре округа Нокс, недалеко от границы с Айовой и в 156 милях (251 километре) к юго-западу от Чикаго. Его родителями были Люциус Джошуа Фелпс и Ида Мэй Тейлор. Люциус (1850–1925) был изобретателем, специализировавшимся на телеграфии. Его отцовская родословная прослеживается на протяжении шести поколений до Уильяма Фелпса-старшего (1599–1672), английского иммигранта, приехавшего в Америку в 1630 году и обосновавшегося в Виндзоре, штат Коннектикут . [2] Эрл получил свое раннее образование в школах Нью-Джерси . Он окончил Массачусетский технологический институт в 1899 году со степенью бакалавра наук по химии. Будучи студентом Массачусетского технологического института , Фелпс находился под влиянием своего учителя и наставника Уильяма Т. Седжвика . [3] [4]
После окончания Массачусетского технологического института и до 1903 года Фелпс работал помощником бактериолога на знаменитой экспериментальной станции Лоуренса в Лоуренсе, штат Массачусетс . С 1903 по 1911 год он был химиком/микробиологом в Лаборатории санитарных исследований Массачусетского технологического института. [4] В этот период он также преподавал в Массачусетском технологическом институте в качестве доцента химии и биологии. [3] В начале своей карьеры он исследовал эпидемию брюшного тифа в Государственной больнице в Трентоне, штат Нью-Джерси . [5] : 6305–7 В этот же период он работал помощником гидрографа в Геологической службе США. Частично он работал над очисткой промышленных отходов и начал свои исследования загрязнения рек в этом агентстве. В 1910–1911 годах он провел новаторское исследование с полковником Уильямом М. Блэком из Инженерного корпуса армии США по загрязнению гавани Нью-Йорка. В этой работе впервые была разработана концепция использования концентрации растворенного кислорода в воде в качестве меры качества воды в гавани. [6]
В 1913 году он покинул Массачусетский технологический институт и стал главой химического отделения в Гигиенической лаборатории США в Вашингтоне, округ Колумбия, которая была частью Службы общественного здравоохранения США. [4] [6] Фелпс работал с HW Streeter, санитарным инженером в Службе общественного здравоохранения, над характеристикой истощения кислорода в ручье, принимающем органические отходы. Уравнение Streeter-Phelps было первой количественной моделью, которая использовалась для определения воздействия биохимической потребности в кислороде на сбросы в поверхностные водоемы. Их уравнение привело к детерминированному моделированию, которое позволило ограничить определенные сбросы с очистных сооружений. [6] [7]
В 1919 году Фелпс покинул Гигиеническую лабораторию, чтобы занять академическую должность в Стэнфордском университете . Позже он также преподавал в Колумбийском университете с 1925 по 1943 год. С 1944 года и до своей смерти в 1953 году он был профессором санитарных наук в Университете Флориды в Гейнсвилле. [1] [6] Его описывают как одаренного учителя, который щедро делился своими знаниями со своими коллегами и учениками. [8]
У Фелпса была долгая и выдающаяся карьера в качестве консультанта-санитарного эксперта. Он работал во многих городах, помогая им решать проблемы с очисткой воды и утилизацией сточных вод. [3] С 1907 по 1909 год он был консультантом-экспертом Комиссии по канализации Нью-Джерси . Он посетил все очистные сооружения в штате и составлял ежегодные отчеты по результатам своих инспекций. Он также был нанят Комиссией по канализации Балтимора , штат Мэриленд, в качестве консультанта-эксперта в связи с экспериментами по утилизации сточных вод. [5] : 6305–7 Фелпс руководил проектированием и строительством большого количества очистных сооружений для сточных вод, включая те, что находятся в Торонто, Онтарио , Канада, Тарритауне, Нью-Йорке , Рауэе, Нью-Джерси и Торрингтоне, Коннектикут . [4]
В 1899 году Джерси-Сити, штат Нью-Джерси, заключил контракт с частной водопроводной компанией на строительство нового водоснабжения на реке Рокавей . Водоснабжение включало плотину, резервуар и 23-мильный трубопровод и было завершено 4 мая 1904 года. Единственной обработкой, предоставленной для водоснабжения, было время пребывания в водохранилище Бунтон и последующие процессы седиментации, что привело к значительному снижению концентрации бактерий в притоке водохранилища. Городские власти были недовольны проектом, представленным частной водопроводной компанией, и подали иск в Канцлерский суд Нью-Джерси. Среди многочисленных жалоб, заявленных должностными лицами Джерси-Сити, было утверждение о том, что вода, подаваемая в город, не была «чистой и полезной», как того требовал контракт. После первого судебного разбирательства вице-канцлер Фредерик У. Стивенс постановил, что два-три раза в год водохранилище несовершенно удаляло бактерии из воды. Он приказал частной водопроводной компании построить канализацию в водоразделе или предусмотреть «другие планы или устройства» для очистки воды. Второе судебное разбирательство было проведено, чтобы частично определить, привело ли добавление хлорида извести ( гипохлорита кальция ) к получению воды, которая была бы «чистой и полезной». Фелпс был экспертом-свидетелем истцов во втором судебном разбирательстве. [5] : 6305–42 [9]
Фелпс дал показания, что добавление хлорида извести не сделало воду из водохранилища Бунтон чистой и полезной. Он считал, что в водоразделе следует построить канализацию для транспортировки отходов ниже плотины, где очистные сооружения будут очищать отходы и сбрасывать стоки в реку Рокавей . [5] : 6308–10 Фелпса поддержали в его показаниях другие эксперты-свидетели со стороны истцов, включая Уильяма Т. Седжвика , Джорджа К. Уиппла и Чарльза-Эдварда А. Уинслоу . Однако аргументы истцов не были убедительны для суда. Система хлорирования была объявлена безопасным, надежным и эффективным специальным мастером Уильямом Дж. Мэги и была признана способной снабжать Джерси-Сити водой, которая была «чистой и полезной». [9] [10]
Несмотря на свое несогласие с хлорированием водоснабжения Джерси-Сити, Фелпс был ярым сторонником хлорирования сточных вод и стоков очистных сооружений перед сбросом в озеро или реку. До 1909 года Фелпс проводил многочисленные эксперименты по хлорированию сточных вод и стоков очистных сооружений. Он работал в этой области исследований в Лаборатории санитарных исследований Массачусетского технологического института с Чарльзом-Эдвардом А. Уинслоу , а также проводил исследования, работая в Комиссии по канализации Нью-Джерси и Комиссии по канализации Балтимора. Он обнаружил, что хлорид извести был «… самым эффективным гермицидом, который у нас сейчас есть». [5] : 6305–7 [9]
Во время второго судебного разбирательства одним из спорных вопросов был способ действия хлорида извести после его растворения в воде. Джон Л. Лил утверждал, что бактерии погибают под действием выделяющегося кислорода, который выделяется при добавлении хлора в воду. Фелпс отметил, что недавно он экспериментировал с производным каменноугольной смолы, называемым ортотолидином, который , по его словам, можно использовать для доказательства присутствия хлора в воде, и он утверждал, что хлор отвечает за дезинфекцию патогенов. [5] : 6320–29 Метод ортотолидина для определения остаточного хлора много раз модифицировался в течение следующих нескольких десятилетий, но свидетельство Фелпса об этом было первым упоминанием о нем в каком-либо документе. [9] Этот метод использовался в течение многих лет как стандартный способ определения остаточного хлора в воде. В 1970-х и 1980-х годах он был в конечном итоге заменен методом DPD. [11] [12] Ортотолидин до сих пор используется в тестовых наборах для определения уровня хлора в плавательных бассейнах .
29 октября 1902 года он женился на Хелен Мэй Эллис из Лоуренса, Массачусетс . У них было пятеро детей, а к моменту его смерти у него было десять внуков. [3] [13]
Фелпс принимал активное участие в работе большого количества профессиональных объединений, включая Американское общество инженеров-строителей, Американское химическое общество, Американскую ассоциацию общественного здравоохранения, Общество американских бактериологов, Американскую ассоциацию содействия развитию науки, Ассоциацию водопроводных сооружений Новой Англии, Массачусетскую ассоциацию советов по здравоохранению и Бостонское общество инженеров-строителей. [3]
В 1953 году Фелпс был награжден престижной премией Альберта Ласкера за заслуги перед обществом от Американской ассоциации общественного здравоохранения «в знак признания его новаторского лидерства в области общественного здравоохранения и санитарной науки». [14] В 1964 году Флоридское отделение Федерации водной среды учредило премию Эрла Б. Фелпса, которая ежегодно присуждается водоочистным сооружениям за выдающуюся работу. Университет Флориды назвал одно из своих лабораторных зданий в честь Фелпса. [6]