علماء روس يبتكرون مادة معززة بـ"الكائنات الدقيقة" لتنقية المياه
14:06 GMT 31.07.2024 (تم التحديث: 14:19 GMT 31.07.2024)
© Photo / Ahmad Mohammadnejad
تابعنا عبر
نشرت "بوابة روسيا" العلمية نتائج الدراسة التي توصل إليها العلماء الروس بشأن تلوث المياع بمادة الفينول أو حامض الكربوليك من جراء وصول مواد ناتجة عن المعالجة الحرارية للوقود الصلب.
وأشار العلماء في دراستهم المنشورة إلى أن تلوث المياه يحصل جراء وجودها بالقرب من مصانع فحم الكوك، ومصانع الغاز، ومحطات توليد الغاز، ومصانع معالجة الصخر الزيتي، ومصانع الوقود السائل من الفحم، حيث تساهم هذه الأمكنة في إنتاج الملوثات بكميات كبيرة كمنتجات ثانوية، لافتين إلى أنه يمكن أن يصل تركيز مادة الفينول في النفايات السائلة لمصنع فحم الكوك الحديث إلى 20 غرام/لتر، بينما يمكن للمصنع تصريف ما يصل إلى 4-10 أطنان من الفينول في المسطحات المائية يوميا.
ولفتت الدراسة إلى أن المواد المبيدة للجراثيم خطيرة بحكم أنها تبقى في المياه ولا تستطيع محطات معالجة مياه الصرف الصحي البيولوجية من التخلص منها بسهولة، كما أن تجاوز الحد الأقصى للتركيزات المسموح بها يسبب التسمم لدى البشر وتهيج الأغشية المخاطية وحروق الجلد.
وبحسب العلماء، هناك طرق مختلفة لإزالة الفينول من مياه الصرف الصحي وأهمها التبادل الأيوني والمعالجة البيولوجية والأوزون ومن خلال عملية الامتصاص بالكربون المنشط. ومع ذلك، فإن الأخيرة تستخدم الآن فقط لتنقية المياه التي تحتوي على تركيزات منخفضة من الملوثات. وعلى الرغم من أن الكربون المنشط له خصائص امتصاص جيدة وبمساعدته فمن الممكن استخدام الفينول بكفاءة أكبر من أي طريقة أخرى. ولكن بعد استخدامها، لا يتم تجديد الكربون المنشط الذي تم إنفاقه على الفينول ويتم حرقه.
وأكد العلماء في دراستهم أن الاختيار الصحيح للمادة في عملية الامتصاص يمكن تحقيق درجة عميقة إلى حد ما من التنقية، ومن ثم لن تضطر إلى تنقية المياه بشكل إضافي، حيث تم إنشاء هذه المادة من الكربون المنشط ويتم استخدامها عبر تثبيت الخلايا الميكروبية على سطحها، مما يؤدي إلى تدمير الملوثات.
وفي هذا الصدد، تقول المرشحة للعلوم الكيميائية إيلينا فاربروفا للبوابة العملية الروسية إن "تطويرنا يزيد بشكل كبير من كفاءة عملية معالجة مياه الصرف الصحي ذات المحتوى العالي من الفينول"، مضيفةً أن الكربون المنشط عبارة عن مواد كربونية ذات درجة عالية من المسامية. ولكن نظرًا لقدرتها الصغيرة، فإن استخدامها ممكن فقط عند معالجة المياه بتركيزات منخفضة من الفينول.
وتابعت بالقول إن "الجمع بين الطريقة البيوكيميائية - استخدام الكائنات الحية الدقيقة - يزيد من كفاءة المواد الماصة للكربون ويجعل من الممكن تنقية مياه الصرف الصحي شديدة التركيز بالفعل"، مشيرة إلى أنه أثناء عملية امتصاص الخلايا الميكروبية وتثبيتها على السطح المسامي للمواد الكربونية تجري عملية تنقية المياه التي تحتوي على الفينول بتركيزات تتراوح من 0.2 إلى 6.1 جم/دسم3، وتم تحديد التركيز المتبقي للفينول في العينات المنقاة.
وخلصت الدراسة بالقول إنه "خلال مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها بشأن التخلص من الملوثات بطريقتنا مع النتائج عند استخدام الكربون المنشط الأصلي تبين أن قدرة المادة الحيوية المطورة أعلى مرتين من قدرة الفحم النقي. وقد تم إظهار أكبر قدر من الكفاءة كأساس للمواد الماصة الحيوية من خلال عينة من درجة الكربون المنشط AG-5، والتي استخدمناها في مزيد من الأبحاث".
