الوجبات الرئيسية:
1. التحدي البيئي العاجل: تُشكّل مليارات الأطنان من مياه الصرف الصحي المُحمَّلة بالأصباغ تحديًا بيئيًا حرجًا سنويًا. يدعو الباحثون إلى حلول مبتكرة، بما في ذلك أغشية الترشيح النانوية، ويطالبون بتدابير تشريعية تُلزم الصناعات بإزالة الأصباغ قبل دخولها إلى المجاري المائية.
2. التأثير العالمي: في البلدان منخفضة ومتوسطة الدخل، يُصرَف ما يصل إلى 80% من مياه الصرف الصحي المحتوية على الأصباغ دون معالجة، مما يُشكِّل تهديدًا خطيرًا على الصحة. ويزيد نقص الاستثمار والتنظيم اللازمين لاستخدام الأصباغ ومعالجتها بشكل مستدام من هذه المخاطر.
3. حلول لمستقبل مستدام: تُعدّ التقنيات المتقدمة والجهود التعاونية أمرًا بالغ الأهمية لمنع دخول الأصباغ إلى أنظمة المياه. انضموا إلينا لاستكشاف هذه الحلول على ووترتك الصين عقدت في يونيو 2024.
معالجة مياه الصرف الصحي المحتوية على الصبغات من أجل مستقبل مستدام
تتعرض شبكات المياه لدينا سنوياً لتدفق مليارات الأطنان من مياه الصرف الصحي الملوثة بالأصباغ، مما يُشكل تحدياً بيئياً بالغ الخطورة. ويدعو باحثون من المملكة المتحدة والصين وكوريا وبلجيكا إلى تبني حلول مبتكرة، ولا سيما أغشية الترشيح النانوية ، لمعالجة هذه المشكلة. ويؤكدون على أهمية اتخاذ تدابير تشريعية لإلزام الصناعات بإزالة الأصباغ من مياه الصرف الصحي قبل وصولها إلى شبكات الصرف الصحي العامة أو المجاري المائية.
الدراسة بعنوان " الآثار البيئية ومعالجة مياه الصرف الصحي المحتوية على الصبغة "، والتي نُشرت في مجلة Nature Reviews Earth & Environment ، هي جهد تعاوني بين أكاديميين من جامعة باث، والأكاديمية الصينية للعلوم، وجامعة فوجيان للزراعة والغابات، والمعهد الكوري لتكنولوجيا الطاقة (KENTECH)، وجامعة لوفين الكاثوليكية في بلجيكا.
يسلط البحث الضوء على حقيقة مقلقة: إذ يتم تصريف ما يصل إلى 80% من مياه الصرف الصناعي المحتوية على الأصباغ في البلدان ذات الدخل المنخفض والمتوسط دون معالجة في المسطحات المائية أو استخدامها مباشرة في الري. وتشكل هذه الممارسة المتهورة تهديدات مباشرة وغير مباشرة لصحة الإنسان والحيوان والنبات.
ورغم هذه المخاطر الكبيرة، يؤكد المؤلفون على الافتقار إلى البنية الأساسية والاستثمار والالتزام التنظيمي الهادف إلى تعزيز الاستخدام المستدام للصبغة ومعالجة مياه الصرف الصحي المحتوية على الصبغة.
يؤكد الدكتور مينغ شيه، المحاضر في قسم الهندسة الكيميائية بجامعة باث، على ضرورة اتباع نهج شامل لهذه المشكلة. تُسبب الأصباغ مشاكل عديدة في أنظمة المياه، بما في ذلك إعاقة نمو وتكاثر الكائنات الدقيقة الحيوية لسلاسلنا الغذائية، والتسبب في أضرار مباشرة للنباتات والتربة والحيوانات والبشر. يمكن استخدام العديد من التقنيات لإزالة الأصباغ من المياه، مثل الطرق الكيميائية والبيولوجية والغشائية. ومع ذلك، يعتمد النهج المطلوب على نوع الصبغة المعنية. علاوة على ذلك، بمجرد دخول الأصباغ إلى أنظمة مياه الصرف الصحي، تصبح عمليات المعالجة كثيفة الاستهلاك للطاقة.
لمعالجة هذه الأزمة بفعالية، لا بد من بذل جهد تنظيمي عالمي لمنع تسرب الأصباغ إلى مياه الصرف الصحي وأنظمة المياه الأخرى، بما في ذلك الري. ونظرًا لتعقيد معالجة مياه الصرف الصحي المحتوية على الأصباغ، قد يتمثل أحد الحلول الممكنة في التحول من أساليب المعالجة المركزية أو الإقليمية إلى المعالجة اللامركزية في الموقع عند المصدر. ويمكن تحقيق هذا التحول بإلزام الصناعات بإزالة الأصباغ من مياه الصرف الصحي قبل وصولها إلى أنظمة المياه العامة.
استهلاك الصبغة والتأثيرات البيئية
تُعدّ صناعة النسيج، المعروفة بكونها أكبر مستهلك للأصباغ، ركيزة أساسية في سوق الأصباغ العالمي. ويعود تاريخ أهمية هذه الصناعة إلى اكتشاف صبغة الموفين، أول صبغة عضوية اصطناعية، عام 1865، مما شكّل بداية قطاع الأصباغ العالمي. وعلى مرّ السنين، تمّ تصنيع أكثر من 10,000 نوع مختلف من الأصباغ، ليصل الإنتاج العالمي السنوي إلى ما يُقدّر بمليون طن.
تُستخدم الأصباغ في قطاعات متنوعة، بما في ذلك المطاط، ودباغة الجلود، والورق، والأغذية، والأدوية، ومستحضرات التجميل. ومع ذلك، تبرز صناعة النسيج كمستهلك رئيسي، حيث تُمثل 80% من إنتاج الأصباغ الاصطناعية، وتُنتج حوالي 70 مليار طن من مياه الصرف الصحي المُحمّلة بالأصباغ سنويًا.
تواجه الصين والهند وبنغلاديش، المسؤولة مجتمعةً عن تصريف حوالي 3.5 مليار طن من مياه الصرف الناتجة عن صناعة النسيج سنوياً ، تحديات كبيرة تتعلق بتلوث المياه، تتفاقم بسبب الأصباغ الاصطناعية. ونظراً لتزايد المخاوف بشأن ندرة المياه، فقد تحول تأثير الأصباغ على أنظمة المياه إلى قضية بيئية وتنموية مستدامة بالغة الأهمية.
تُدخل الأصباغ غير المُعالجة ألوانًا إلى المسطحات المائية، مما يُقلل من نفاذ الضوء المرئي عبر الطبقة السطحية. ويؤثر ذلك سلبًا على النظم البيئية المائية، إذ يُعيق عملية التمثيل الضوئي في النباتات المائية، ويُخلّ بالسلسلة الغذائية بأكملها. تُعدّ الطحالب الدقيقة، التي تُشكّل أساس السلسلة الغذائية المائية، حساسةً بشكل خاص لانخفاض عملية التمثيل الضوئي، حيث تُعاني من تثبيط النمو وتشوهات الخلايا عند تعرضها للأصباغ الاصطناعية. وقد يؤدي الانخفاض اللاحق في نقل الطاقة والمغذيات عبر السلسلة الغذائية إلى انهيار النظم البيئية المائية بأكملها.
تمتد الآثار الضارة للأصباغ إلى الأسماك أيضًا. فقد تتراكم في خياشيم الأسماك، أو خطوطها الجانبية، أو أدمغتها، مسببةً آثارًا سامة، تشمل الحركة غير المتناسقة، وضيق التنفس، وتلف الكبد، واختلال وظائف الكلى. لا تقتصر هذه الآثار على تقليل القيمة الغذائية للأسماك بالنسبة لمفترسيها، بل تُقلل أيضًا من معدلات تكاثرها. علاوة على ذلك، يمكن أن تتراكم الأصباغ السامة بيولوجيًا في الأنسجة الدهنية للأسماك، مما يُشكل مخاطر صحية على البشر والحيوانات على طول السلسلة الغذائية.
تُخلّف الأصباغ أيضًا أثرًا سلبيًا على الأرض، إذ تُخلّ بتوازن المجتمعات الميكروبية فيها. وقد يُؤدي تعرّض الإنسان للأصباغ إلى الحساسية والربو وأمراض مُختلفة، منها التهاب الجلد واضطرابات الجهاز العصبي المركزي واختلال وظائف الأعضاء، مما يزيد من خطر الإصابة بالسرطان. وتُبرز هذه العواقب الوخيمة أهمية مُعالجة الأثر البيئي لاستخدام الأصباغ في مُختلف القطاعات.
التحديات والحلول المحتملة
تستكشف هذه المراجعة تقنياتٍ متنوعة لمعالجة مياه الصرف الصحي المحتوية على الصبغات، بما في ذلك التقنيات الكيميائية والبيولوجية والفيزيائية والتقنيات المتقدمة القائمة على الأغشية. ويؤكد مؤلفو الدراسة أنه لا توجد طريقة واحدة تُقدم حلاً نهائيًا لإزالة الصبغات، وأن بعض الأساليب الواعدة ليست جاهزة بعد للاستخدام على نطاق واسع.
وردًا على ذلك، يقترحون بذل جهد تعاوني بقيادة صناع السياسات لتشجيع اعتماد تقنيات المعالجة المتقدمة والحد من الأصباغ الأكثر سمية في معالجة المنسوجات.
ويسلط المؤلفون الضوء أيضًا على فرصة اقتصادية محتملة - وهي فرصة للصناعات لإنشاء مصادر دخل جديدة من خلال معالجة مواد مياه الصرف الصحي وفصلها وإعادة استخدامها.
يناقش المؤلف المشارك الدكتور دونج هان سيو من قسم مواد وأجهزة الطاقة/التكنولوجيا البيئية والمناخية في شركة كينتيك التحدي الذي تفرضه مياه الصرف الصحي المحتوية على الصبغة ويقترح إعادة تدوير الصبغات من مياه الصرف الصحي لاستعادة الصبغات القيمة والمياه النظيفة باستخدام الفصل المتقدم القائم على الغشاء.
ويؤكد الدكتور جيويانغ لين من الأكاديمية الصينية للعلوم على أهمية الحد من التأثير البيئي للأصباغ أثناء الإنتاج وتطبيق حلول فعالة لمعالجة مختلف مجاري مياه الصرف الصحي الصعبة، وبالتالي حماية البيئة للأجيال القادمة.
تتطلب معالجة مشكلة مياه الصرف الصحي المحتوية على الصبغات جهدًا عالميًا جماعيًا. من خلال تبني تقنيات مبتكرة، والتحول إلى ممارسات أكثر استدامة، وتطبيق إجراءات تشريعية، يمكننا العمل نحو مستقبل أنظف وأكثر استدامة للبيئة والأجيال القادمة. لاستكشاف هذه الحلول والمساهمة فيها، ندعوكم للانضمام إلى النسخة السادسة عشرة من مؤتمر Watertech China Shanghai، حيث يمكنكم الاطلاع على خطوات عملية وفرص للتغيير الإيجابي.
