دانشآموز دبیرستانی راهحلی کم هزینه برای حذف آرسنیک از آب ابداع کرد
زومیت: یک ایده غیرمنتظره که به عنوان یک پروژه دانشجویی آغاز شد اکنون به راه حلی بالقوه برای یکی از گسترده ترین بحران های بهداشت عمومی در جهان تبدیل شده است.
آلودگی آب آشامیدنی به آرسنیک یکی از مهم ترین و کمتر شناخته شده ترین بحران های بهداشت عمومی در جهان است. این مشکل می تواند بیش از ۲۰۰ میلیون نفر را در معرض خطر ناتوانی جسمی و ذهنی و حتی مرگ قرار دهد. اگرچه روش های مختلفی برای حذف آرسنیک از آب وجود دارد، اما بسیاری از این روش ها برای جوامع کم درآمد گران و دور از دسترس هستند.
آرسنیک موجود در آب آلوده معمولاً نتیجه آلودگی محیطی است نه مسمومیت عمدی. برخلاف تصور رایج که آرسنیک با داستان های جنایی مرتبط است، در حقیقت این ماده بیشتر از طریق آلودگی طبیعی یا صنعتی وارد منابع آب زیرزمینی می شود.
در بسیاری از نقاط جهان، آب های زیرزمینی حاوی مقادیر خطرناکی آرسنیک هستند. این آلودگی معمولاً باعث مرگ فوری نمی شود، اما با گذشت زمان در بدن تجمع می یابد و می تواند منجر به مشکلات جدی جسمی و روحی و افزایش خطر ابتلا به سرطان شود.
در شهرهای بزرگ، تصفیه خانه ها قادر به حذف آرسنیک هستند، اما در بسیاری از مناطق روستایی یا کم درآمد، مردم اغلب با افق میهن دشواری بین استفاده از آب های سطحی آلوده به میکروب یا آب چاه های آلوده به آرسنیک مواجه هستند: آب آشامیدنی که در کوتاه مدت می تواند خطرناک باشد یا ادامه استفاده از منبعی که در دراز مدت به بدن آسیب می رساند.
در برخی کشورها میزان آلودگی کمتر است اما همچنان خطرناک تلقی می شود. به عنوان مثال، در شیلی، از اواخر دهه ۱۹۵۰، افزایش قابل توجهی در آرسنیک در آب مشاهده شده است. اگرچه برنامههای اصلاحی برای بهبود وضعیت ادامه یافت، اما نرخ سرطان ریه در این مناطق برای چندین دهه بیش از دو برابر در مناطق بدون آلودگی باقی ماند. همچنین استفاده از آفت کش ها و سوزاندن زغال سنگ از دیگر منابع افزایش آلودگی آرسنیک در جهان است.
اما اکنون یک راه ارزان از راه رسیده است. ویک تان، خالق این روش در توضیح کار خود می گوید: آب آشامیدنی سالم نباید به زیرساخت های گران قیمت بستگی داشته باشد، تحقیقات ما نشان می دهد که راه حل های عملی برای حذف آرسنیک از آب آشامیدنی را می توان از مواد ساده و ارزان قیمت پیدا کرد.
به گزارش IFL Science، در یک تحقیق جدید نشان داده شده است که استفاده از پوسته تخم مرغ خرد شده درون کیسه های چای به همراه نانوذرات اکسید آهن می تواند تا ۹۰ درصد آرسنیک موجود در آب را حذف کند. نانوذرات اکسید آهن به دلیل سطح فعال بالا، توانایی جذب ترکیبات سمی مانند آرسنیک را دارند و به طور گسترده در فناوری های تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرند.
نکته قابل توجه تحقیق این است که ویک تان نویسنده اصلی آن در زمان انجام تحقیق هنوز دانش آموز دبیرستانی بوده و این کار را به عنوان کارآموزی در کنار محققان دانشگاه از جمله پروفسور آدام برانشوایگ از دانشگاه شهر نیویورک انجام داده است.
در آزمایش روش جدید از چای کیسه ای سلولزی استفاده شده است. نوعی کیسه که در برخی از محصولات تجاری نیز متداول است، هرچند هنوز امکان ورود مقادیر بسیار کمی میکروپلاستیک به آب وجود دارد. پوسته تخم مرغ به عنوان ماده ای ارزان و در دسترس در این روش استفاده می شود، اما ترکیب آن با نانوذرات اکسید آهن احتمالاً نیاز به تولید صنعتی یا غلیظ دارد.
بر اساس محاسبات محققان، هزینه هر کیسه فیلتر حدود ۷ سنت آمریکا است. همچنین مشخص شده است که این کیسه ها پس از شستن در محلول قلیایی قابل استفاده مجدد هستند، اگرچه در هر چرخه حدود ۱۹ درصد کارایی خود را از دست می دهند.
روش جدید با استفاده از مواد موجود مانند پوسته تخم مرغ و نانوذرات اکسید آهن، بخش قابل توجهی از آلودگی آرسنیک را از آب حذف می کند.
مدت زمان لازم برای تصفیه آب با این روش به میزان آلودگی اولیه بستگی دارد. به عنوان مثال، در آزمایشی با حجم ۵۰ میلی لیتر آب مشابه برخی از چاه های آلوده در بنگلادش، حدود ۹۸ درصد آرسنیک ظرف ۶ ساعت پس از تماس با این کیسه ها حذف شد. این میزان تصفیه همچنین می تواند آب بسیار آلوده را به سطح ایمن توصیه شده توسط سازمان بهداشت جهانی یعنی ۱۰ میکروگرم در لیتر برساند.
محققان همچنین روش ساده ای را برای اندازه گیری میزان آرسنیک موجود در آب معرفی کرده اند که نیازی به تجهیزات پیشرفته آزمایشگاهی ندارد و می تواند به کاربران کمک کند تا دریابند که آیا آب آنها نیاز به تصفیه دارد یا نه و چقدر طول می کشد.
با وجود مزایای این روش، محققان تاکید می کنند که این فناوری برای آب آشامیدنی مناسب تر است. آلودگی آرسنیک به آب آشامیدنی محدود نمی شود و می تواند در آبی که برای کشاورزی یا حتی شستشو استفاده می شود مشکل ساز باشد. بنابراین برای تصفیه حجم زیاد آب، این روش به تعداد زیادی کیسه فیلتر نیاز دارد.
