ننسى المواد الكيميائية. يزيل هذا النبات المواد البلاستيكية الدقيقة من الماء

يمكن أن تكون بذور النباتات الشائعة أداة جديدة قوية ضد المواد البلاستيكية الدقيقة الموجودة في الماء.

حدد الباحثون في البرازيل حليفًا مفاجئًا في مكافحة التلوث البلاستيكي الدقيق: Moringa oleifera. وجدت دراسة أجريت في معهد العلوم والتكنولوجيا بجامعة ولاية ساو باولو (ICT-UNESP) في ساو خوسيه دوس كامبوس أن هذا النبات، المعروف أيضًا باسم المورينغا أو السنط الأبيض، يمكن أن يساعد في إزالة جزيئات البلاستيك الصغيرة من الماء.

ونشرت النتائج في ايه سي اس أوميغا، مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية.

تنبع المورينجا من الهند وتزدهر في العديد من المناطق الاستوائية. يتم استهلاك أوراقها وبذورها على نطاق واسع بسبب قيمتها الغذائية. لقد قام العلماء أيضًا باستكشاف البذور لسنوات بسبب إمكانية استخدامها في تنقية المياه.

مستخلص بذور المورينغا يطابق العلاجات الكيميائية

تقول غابرييل باتيستا، المؤلفة الأولى للدراسة: “لقد أظهرنا أن المستخلص الملحي من البذور يعمل بشكل مشابه لكبريتات الألومنيوم، التي تستخدم في محطات المعالجة لتخثير المياه التي تحتوي على جسيمات بلاستيكية دقيقة. وفي المياه الأكثر قلوية، كان أداؤها أفضل من المنتج الكيميائي”. أكملت البحث أثناء حصولها على درجة الماجستير في برنامج الدراسات العليا في الهندسة المدنية والبيئية (PPGECA) في كلية باورو للهندسة (FEB) بجامعة UNESP.

قاد البحث أدريانو غونسالفيس دوس ريس، أستاذ في تكنولوجيا المعلومات والاتصالات-UNESP وفي PPGECA في FEB-UNESP. كما أنه يدير مشروع “الترشيح المباشر والمباشر لإزالة المواد البلاستيكية الدقيقة من مياه الشرب”، بدعم من FAPESP.

يقول ريس: “العيب الوحيد الذي تم العثور عليه حتى الآن فيما يتعلق بكبريتات الألومنيوم هو زيادة المواد العضوية الذائبة، والتي يمكن أن تؤدي إزالتها إلى جعل العملية أكثر تكلفة. ومع ذلك، على نطاق صغير، كما هو الحال في العقارات الريفية والمجتمعات الصغيرة، يمكن استخدام هذه الطريقة بكفاءة وفعالية من حيث التكلفة”.

كيف يساعد التخثر في تصفية المواد البلاستيكية الدقيقة

ركزت الدراسة على عملية تسمى الترشيح المباشر. في هذه الطريقة، تتم معالجة الماء أولاً باستخدام مادة مخثرة تعمل على زعزعة استقرار الجزيئات العالقة، ثم يتم تمريرها عبر مرشح رملي. يعمل هذا الأسلوب بشكل أفضل مع المياه ذات العكارة المنخفضة، مما يعني أنها صافية نسبيًا ولا تتطلب معالجة مسبقة واسعة النطاق.

يعد التخثر خطوة حاسمة لأن المواد البلاستيكية الدقيقة والملوثات الأخرى تحمل شحنة كهربائية سلبية. وهذا يجعلها تتنافر مع بعضها البعض وتمنعها من الالتصاق بمواد الترشيح مثل الرمل. تعمل مواد التخثر مثل مستخلص ملح المورينغا (الذي يمكن صنعه في المنزل) وكبريتات الألومنيوم على تحييد هذه الشحنة. بمجرد تحييدها، تتجمع الجزيئات معًا في مجموعات أكبر يمكن إزالتها بسهولة أكبر أثناء الترشيح.

وأظهرت أبحاث سابقة أجراها نفس الفريق أن بذور المورينجا فعالة طوال دورة العلاج الكاملة، بما في ذلك التلبد والترسيب والترشيح. أكمل لويز غوستافو رودريغز جودوي، المؤلف الأول للدراسة، درجة الماجستير في FEB-UNESP بتمويل من FAPESP.

الاختبارات المعملية باستخدام اللدائن البلاستيكية الدقيقة

ولتقييم الطريقة، أضاف الباحثون جزيئات بلاستيكية دقيقة من كلوريد البولي فينيل (PVC) إلى مياه الصنبور.

تم اختيار مادة PVC لأنها تعتبر واحدة من أكثر المواد البلاستيكية خطورة على صحة الإنسان، لما لها من آثار معروفة على أنها مسببة للطفرات والسرطان. كما أنها توجد بشكل شائع على أسطح المسطحات المائية ويمكن أن تستمر حتى بعد عمليات المعالجة القياسية.

قام الفريق بتعريض PVC للأشعة فوق البنفسجية لمحاكاة الشيخوخة الطبيعية وتكرار خصائص المواد البلاستيكية الدقيقة في العالم الحقيقي.

تمت بعد ذلك معالجة المياه الملوثة باستخدام التخثر والترشيح في نظام اختبار الجرة، الذي يحاكي معالجة المياه على نطاق صغير. وتمت مقارنة النتائج مع المياه المعالجة باستخدام كبريتات الألومنيوم.

ولقياس الفعالية، استخدم الباحثون المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) لحساب جزيئات البلاستيك الدقيقة قبل العلاج وبعده. كما قاموا بقياس حجم العناقيد المتكونة باستخدام كاميرا عالية السرعة والليزر. أنتجت كلتا الطريقتين مستويات مماثلة من إزالة المواد البلاستيكية الدقيقة.

اختبار المورينجا في مصادر المياه الحقيقية

يقوم الفريق الآن بتطبيق مستخلص بذور المورينغا على المياه المأخوذة مباشرة من نهر بارايبا دو سول، الذي يزود مدينة ساو خوسيه دوس كامبوس. حتى الآن، تظهر النتائج أن الطريقة فعالة في ظل ظروف العالم الحقيقي.

ويخلص ريس إلى أن “هناك تدقيقًا تنظيميًا متزايدًا ومخاوف صحية فيما يتعلق باستخدام مواد التخثر المعتمدة على الألومنيوم والحديد، لأنها غير قابلة للتحلل الحيوي، وتترك سمية متبقية، وتشكل خطر الإصابة بالأمراض. ولهذا السبب، تم تكثيف البحث عن بدائل مستدامة”.

تشير هذه النتائج إلى أن المورينغا يمكن أن توفر خيارًا أكثر استدامة ويمكن الوصول إليه لإزالة المواد البلاستيكية الدقيقة من مياه الشرب، خاصة في المجتمعات الصغيرة حيث تعد التكلفة والبساطة عاملين مهمين.

المرجع: “إزالة المواد البلاستيكية الدقيقة من مياه الشرب عن طريق المورينغا أوليفيرا “البذور: الأداء المقارن مع الشبة في أنظمة الترشيح المباشرة والمباشرة” بقلم غابرييل س. باتيستا، وفيكتوريا إيه إس فيريرا، ولويز جي آر جودوي، ورودريجو بي موروزي، وسوروش شريفي، وأدريانو ج. دوس ريس، 19 يناير 2026، ايه سي اس أوميغا.
دوى: 10.1021/acsomega.5c11569

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.