كيف يمكن تنقية المياه الملوثة باستخدام "مصاصة القصب"؟

طور باحثون في جامعة ولاية ساو باولو البرازيلية، استراتيجية لإزالة "الجليفوسات" من الماء، وهي أحد مبيدات الأعشاب الأكثر استخداما في العالم.

جاء ذلك باستخدام مصاصة قصب السكر أو ما يعرف بـ"تفل قصب السكر" وهي مادة نفايات تنتجها مصانع السكر والإيثانول، وتم الإعلان عن هذه الطريقة في مجلة الكيمياء البحتة والتطبيقية.

• البعوض ينقل جزيئات البلاستيك الملوثة إلى البشر

وتقول ماريا فيتوريا غيماريش الباحثة الرئيسية بالدراسة في تقرير نشره الموقع الرسمي لمؤسسة دعم أبحاث ولاية ساو باولو (FAPESP)، إنه "يمكن استخدام ألياف تفل قصب السكر المعزولة والعاملة كيميائيا كمواد ماصة، حيث يلتصق الغليفوسات بسطحها ويتم إزالته باعتباره ملوثا للمياه عن طريق الترشيح أو التصفية أو الطرد المركزي".

ويُستخدم "الغليفوسات" على نطاق واسع للتحكم في نمو النباتات غير المرغوب فيها، مثل الأعشاب الضارة والأنواع الغازية والآفات الزراعية، وذلك نظرا لتكلفته المنخفضة، لكن الدراسات العلمية أظهرت أنه يمكن أن يشكل خطراً على صحة الإنسان وفي حالات أخرى، قد يشكل خطر الإصابة بالسرطان.

وتحظر بعض الدول "الغليفوسات" مثل النمسا وبلغاريا وكولومبيا وكوستاريكا والدنمارك والسلفادور وألمانيا واليونان، لكن في البرازيل، يبلغ متوسط الاستخدام السنوي له 173.150.75 طن متري، ويحمل المطر جزءا منها إلى الأنهار والآبار والبيئات المائية الأخرى، لذلك اهتم الباحثون بتوفير طريقة مستوحاة من مفهوم الاقتصاد الدائري، تعتمد على مصاصة القصب، لتنقية المياه منه.

وعن كيفية تصنيع مرشحات مصاصة القصب، توضح غيماريش، أنه يتم تمزيق المصاصة وعزل السليلوز عن طريق فصله عن الهيمسيلولوز واللجنين، ثم يتم تشغيل ألياف السليلوز عن طريق إضافة مجموعات الأمونيا الرباعية إلى سطحها، بحيث يتم شحن المادة بشكل إيجابي، وترتبط ألياف السليلوز الدقيقة الناتجة بسهولة بالغليفوسات.

وتضيف أن "هناك بعض الظروف المواتية، مثل اختلاف الرقم الهيدروجيني، الذي كان محور الدراسة، فعندما يتنوع الرقم الهيدروجيني، فإن كل من المادة الممتزة (مصاصة القصب) والغليفوسات يعرضان تكوينات جزيئية مختلفة، والمستوى الأكثر كفاءة للتفاعل بينهما، مما يؤدي إلى أكبر قدر من الامتزاز وبالتالي الإزالة المثالية، هو الرقم الهيدروجيني 14".

ولتقييم قدرة الامتزاز، أعد الباحثون أجزاء من محلول الغليفوسات مع درجة حموضة 2 و6 و10 و14، تم قياسها باستخدام مقياس الأس الهيدروجيني، ثم أضافوا إلى كل جزء كميات مماثلة من ألياف السليلوز الدقيقة الوظيفية.

تم تحريك القوارير التي تحتوي على المحلول الملوث بالغليفوسات، بالإضافة إلى السليلوز لمدة 24 ساعة، ووفقًا للإجراء الموضح في الأدبيات العلمية، تم تسخينها بعد ذلك في حمام مائي حتى حدث التفاعل، ثم تم تبريدها إلى درجة حرارة الغرفة وتحليلها بواسطة قياس طيفي للضوء المرئي، وتم حساب كفاءة الإزالة كنسبة من مستويات الغليفوسات الأولية إلى النهائية في كل عينة، وتم حساب قدرة الامتزاز كدالة لدرجة الحموضة.