وقد انتشر التلوث الناتج عن مواد البيرفلوروألكيل والبولي فلورو ألكيل (PFAS) إلى المياه الجوفية، والمياه السطحية، وحتى إمدادات الشرب، مما أثر على الملايين من الناس في جميع أنحاء العالم.
طور الباحثون في جامعة فلندرز الآن نهجًا جديدًا واعدًا يمكن أن يساعد في إزالة بعض أشكال هذه الملوثات طويلة الأمد من الماء والتي يصعب التقاطها.
طريقة جديدة تستهدف PFAS التي يصعب إزالتها
قام الفريق، بقيادة زميل أبحاث Flinders ARC، الدكتور Witold Bloch، بإنشاء مواد متخصصة تُعرف باسم الممتزات التي يمكنها التقاط PFAS بشكل فعال. تعتبر طريقتهم ناجحة بشكل خاص في محاصرة PFAS قصيرة السلسلة، والتي يصعب إزالتها باستخدام تقنيات معالجة المياه الحالية.
النتائج التي توصلوا إليها، نشرت في المجلة Angewandte Chemie الطبعة الدولية، سلط الضوء على استخدام القفص الجزيئي بحجم النانو المصمم ليكون بمثابة “مصيدة PFAS” انتقائية للغاية.
يقول رئيس المشروع الدكتور ويتولد بلوخ، من كلية العلوم والهندسة بجامعة فلندرز: “في حين أنه يمكن إزالة بعض PFAS طويلة السلسلة جزئيًا باستخدام تقنيات معالجة المياه الحالية، فإن التقاط PFAS قصيرة السلسلة – والتي تكون أكثر قدرة على الحركة في الماء – يظل تحديًا كبيرًا لم يتم حله”.
“لقد اكتشفنا أن القفص بحجم النانو يلتقط PFAS قصيرة السلسلة عن طريق إجبارها على التجمع بشكل إيجابي داخل تجويفه. تختلف آلية الربط القوية بشكل غير عادي عن تلك الموجودة في المواد الممتزة التقليدية.”
كيف تعمل تقنية قفص النانو
ولجعل النظام فعالًا، قام الباحثون بدمج هذه الأقفاص الجزيئية في السيليكا متوسطة المسام، وهي مادة لا تربط PFAS بمفردها.
توضح المؤلفة الأولى كارولين أندرسون، وهي مرشحة لدرجة الدكتوراه في الكيمياء بجامعة فلندرز، أن إضافة القفص النانوي يسمح للمادة بإزالة مجموعة واسعة من مركبات PFAS من الماء، بما في ذلك تلك التي يصعب عزلها بشكل خاص.
وتقول: “الجانب الأكثر إثارة في هذا المشروع هو أننا أجرينا أولاً دراسات متعمقة حول كيفية ارتباط PFAS داخل القفص على المستوى الجزيئي”. “لقد سمح لنا ذلك بفهم سلوك الارتباط الدقيق ومن ثم استخدام تلك المعرفة لتصميم مادة ماصة فعالة لإزالة PFAS.”
اقرأ أيضًا...
كفاءة عالية وقابلية إعادة الاستخدام في تنقية المياه
وأظهرت الاختبارات المعملية أن المادة الجديدة يمكنها إزالة ما يصل إلى 98% من PFAS بتركيزات مناسبة بيئيًا في ماء الصنبور النموذجي.
ويضيف الدكتور بلوخ: “أثبتت المادة الماصة أيضًا إمكانية إعادة الاستخدام، وظلت فعالة للغاية بعد خمس دورات على الأقل من إعادة الاستخدام. وتسلط هذه النتائج الضوء على إمكانية دمجها في أنظمة تنقية المياه لتلميع مياه الشرب في المرحلة النهائية من المعالجة”.
ويخلص إلى أن “هذا البحث يمثل خطوة مهمة نحو تطوير مواد متقدمة قادرة على معالجة واحدة من أكثر الملوثات البيئية ثباتًا في العالم”.
تزايد القلق بشأن التلوث بـ PFAS
تُستخدم المواد الكيميائية PFAS على نطاق واسع في التصنيع الصناعي ورغوة مكافحة حرائق الطيران والمنتجات الاستهلاكية اليومية. وبمرور الوقت، يمكنها دخول المياه العذبة والبيئات البحرية، مما يثير مخاوف متزايدة بشأن المخاطر الصحية المحتملة على البشر والماشية والحياة البرية.
شكر وتقدير: تم تمويل دراسة PFAS من خلال منح مجلس البحوث الأسترالي (FT240100330، DE240100664، DP230100587، CE230100021 وFT220100054)، ومنحة Playford Trust PhD وATSE Elevate PhD الدراسية. استخدمت الدراسة مرافق تشمل خط شعاع MX1 وMX2 في السنكروترون الأسترالي ANSTO، وكاشف مؤسسة أبحاث السرطان الأسترالية، وFlinders Analytical، وFlinders Deepthink، والمرفق الوطني للبنية التحتية الحاسوبية الوطنية، وMicroscopy Australia، الذي تم تمكينه بواسطة NCRIS وحكومة جنوب أستراليا في Flinders Microscopy and Microana Analysis.
المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily
