[ad_1]
قم بالتسجيل للحصول على بريدنا الإلكتروني المجاني لتلقي تحليل حصري على هذا الأسبوع
كل بضع سنوات ، ترتدي الإطارات على سيارتك رقيقة وتحتاج إلى استبدالها. ولكن أين تذهب مواد الإطارات المفقودة؟
الجواب ، للأسف ، غالبًا ما تكون مجاري مائية ، حيث تحمل جزيئات البلاستيك الدقيقة الصغيرة من المطاط الاصطناعي للإطارات العديد من المواد الكيميائية التي يمكن أن تنتقل إلى الأسماك وسرطان البحر وربما حتى الأشخاص الذين يأكلونها.
نحن كيميائيون تحليليون وبيئيون يدرسون طرقًا لإزالة هذه البلاستيك الدقيق – والمواد الكيميائية السامة التي يحملونها – قبل أن يصلوا إلى المجاري المائية والكائنات المائية التي تعيش هناك.
البلاستيك الدقيق ، المشكلات الكلية
يدخل ملايين الأطنان المترية من النفايات البلاستيكية محيطات العالم كل عام. في الآونة الأخيرة ، تم العثور على جزيئات ارتداء الإطارات لحوالي 45 ٪ من جميع البلاستيك الدقيقة في كل من الجهاز الأرضي والمائي.
إطارات تسليط البلاستيك الصغير أثناء تحركها فوق الطرق. يغسل المطر تلك التي تلبس إطارات الجزيئات في الخنادق ، حيث تتدفق إلى تيارات وبحيرات وأنهار ومحيطات.
على طول الطريق ، غالبًا ما تجد الأسماك وسرطان البحر والمحار وغيرها من الحياة المائية جزيئات ارتداء الإطارات في طعامها. مع كل لدغة ، تستهلك الأسماك أيضًا مواد كيميائية سامة للغاية يمكن أن تؤثر على كل من الأسماك نفسها وأيًا كان المخلوقات التي تأكلها.
تموت بعض أنواع الأسماك ، مثل تروت قوس قزح ، وسمك السلمون السلمون ، وسلمون كوهو ، من المواد الكيميائية السامة المرتبطة بجزيئات ارتداء الإطارات.
فتح الصورة في المعرض
دخول ملايين الأطنان المترية من النفايات البلاستيكية إلى محيطات العالم كل عام (Getty/iStock)
وجد الباحثون في عام 2020 أن أكثر من نصف سلمون كوهو الذي يعود إلى الجداول في ولاية واشنطن توفي قبل التفريخ ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى 6PPD-Q ، وهي مادة كيميائية تنبع من 6PPD ، والتي تتم إضافتها إلى الإطارات للمساعدة في منعهم من التحلل.
لكن آثار جزيئات ارتداء الإطارات ليست فقط على الكائنات المائية. قد يتعرض البشر والحيوانات على حد سواء لجزيئات ارتداء الإطارات المحمولة جواً ، وخاصة الأشخاص والحيوانات التي تعيش بالقرب من الطرق الرئيسية.
في دراسة في الصين ، تم العثور على نفس المادة الكيميائية ، 6PPD-Q ، في بول الأطفال والبالغين. بينما لا تزال آثار هذه المادة الكيميائية على جسم الإنسان قيد الدراسة ، تظهر الأبحاث الحديثة أن التعرض لهذه المادة الكيميائية يمكن أن يضر بأعضاء بشرية متعددة ، بما في ذلك الكبد والرئتين والكلى.
في أكسفورد ، ميسيسيبي ، حددنا أكثر من 30000 جزيئات ارتداء الإطارات في 24 لترًا من جريان سطحي مياه الأمطار من الطرق ومواقف السيارات بعد اثنين من العواصف الممطرة. في مناطق حركة المرور الكثيفة ، نعتقد أن التركيزات قد تكون أعلى بكثير.
أوصى المجلس بين الولايات والتنظيمية ، وهو تحالف بقيادة الولايات ، في عام 2023 تحديد بدائل ونشرها إلى 6PPD في إطارات لتقليل 6PPD-Q في البيئة. لكن مصنعي الإطارات يقولون أنه لا يوجد بديل مناسب حتى الآن.
ما الذي يمكن للمجتمعات فعله للحد من الأذى؟
في جامعة ميسيسيبي ، نقوم بتجربة طرق مستدامة لإزالة جزيئات ارتداء الإطارات من المجاري المائية مع مواد طبيعية يمكن الوصول إليها ومنخفضة التكلفة من النفايات الزراعية.
الفكرة بسيطة: التقاط جزيئات ارتداء الإطارات قبل أن تصل إلى الجداول والأنهار والمحيطات.
في دراسة حديثة ، قمنا باختبار رقائق خشب الصنوبر والفحم الحيوي – وهو شكل أو فحم مصنوع من قشور الأرز التدفئة في غرفة محدودة الأكسجين ، وهي عملية تعرف باسم الانحلال الحراري – ووجدت أنها يمكن أن تزيل حوالي 90 ٪ من جزيئات ارتداء الإطارات من جريان المياه في مواقع الاختبار في أكسفورد.
فتح الصورة في المعرض
في دراسة حديثة ، يمكن لرقائق خشب الصنوبر والفحم الحيوي إزالة 90 في المائة من جزيئات ارتداء الإطارات من جريان المياه (أرشيف PA)
Biochar هي مادة راسخة لإزالة الملوثات من الماء بسبب مساحة السطح الكبيرة والمسامات ، ومجموعات الربط الكيميائي الوفير ، والاستقرار العالي ، وقدرة الامتزاز القوية والتكلفة المنخفضة. كما تبين أيضًا أن رقائق الخشب ، بسبب تكوينها الغني للمركبات العضوية الطبيعية ، تزيل الملوثات. استخدم العلماء الآخرون أيضًا الرمال لتصفية البلاستيك الدقيق ، لكن معدل الإزالة كان منخفضًا مقارنةً بالفحم الحيوي.
قمنا بتصميم نظام ترشيح حيوي باستخدام رقائق الفحم الحيوي والخشب في جورب مرشح ووضعه على مصب منفذ الصرف. ثم قمنا بجمع عينات من الجريان السطحي لمياه الأمطار وقياس جزيئات ارتداء الإطارات قبل وبعد المرشحين الحيويين في مكانه خلال عاصفة على مدار شهرين. تم العثور على تركيز جزيئات ارتداء الإطارات ليكون أقل بكثير بعد أن كان التصفية الحيوية في مكانها.
تسهيل الميزات الفريدة المطولة والمسننة لجزيئات ارتداء الإطارات من السهل عليها الحصول على محاصرين أو متشابكين في مسام هذه المواد أثناء حدث العاصفة. حتى أصغر جزيئات ارتداء الإطارات كانت محاصرة في الشبكة المعقدة من هذه المواد.
باستخدام مرشحات الكتلة الحيوية في المستقبل
نعتقد أن هذا النهج يحمل إمكانات قوية للتوسع لتخفيف تلوث الجسيمات في إطارات الإطارات والملوثات الأخرى خلال العواصف الممطرة.
نظرًا لأنه يمكن إنشاء رقائق الفحم الحيوي والخشب من النفايات الزراعية ، فهي غير مكلفة نسبيًا ومتاحة للمجتمعات المحلية بسهولة.
ستكون هناك حاجة إلى دراسات المراقبة طويلة الأجل ، خاصة في بيئات حركة المرور الكثيفة ، لتحديد فعالية النهج وقابلية التوسع بالكامل. مصدر مادة التصفية مهم أيضًا. كانت هناك بعض المخاوف حول ما إذا كانت النفايات المزرعة الخام التي لم تخضع للانحلال الحراري يمكن أن تطلق الملوثات العضوية.
مثل معظم المرشحات ، يجب استبدال المرشحات الحيوية بمرور الوقت – مع مرشحات مستعملة تم التخلص منها بشكل صحيح – نظرًا لأن الملوثات تتراكم وتتدهور المرشحات.
النفايات البلاستيكية تؤذي البيئة ، والأطعمة التي يتناولها الناس وربما صحة الإنسان. نعتقد أن المرشحات الحيوية المصنوعة من نفايات النبات يمكن أن تكون حلًا فعالًا وغير مكلف نسبيًا وصديقًا للبيئة.
Boluwatife S. Olubusoye هو مرشح الدكتوراه في الكيمياء في جامعة ميسيسيبي.
جيمس ف. سيزدزيل أستاذ الكيمياء بجامعة ميسيسيبي.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة بموجب ترخيص المشاع الإبداعي. اقرأ المقال الأصلي.
[ad_2]
المصدر