دراسة علمية : نجاح الطحالب البحرية في تنقية المياه من الزنك

الطحالب صديق للبيئة وخيار مناسب إقتصادياً لمعالجة المياه الملوثة بالمعادن الثقيلة

أصبح تلوث النظام البيئى المائى بالمعادن الثقيلة يشكل اليوم خطرا مروعاً  .  وعمليات المعالجة الكيميائية والفيزيائية المستخدمة حالياً ليست إقتصادية خاصة للمساحات الكبيرة من المسطحات المائية الملوثة بالمعادن. فى ظل ذلك برزت الطحالب كخيار مناسب إقتصادياً و صديقاً للبيئة لمعالجة المياه الملوثة.

وقد أثبتت دراسة علمية أجرتها جامعة الإسكندرية قدرة الكتلة الحيوية الحية وغير الحية من الطحالب على إزالة المعادن من المحاليل المائية من خلال عملية الإمتصاص الحيوى. وأكدت الدراسة أن لهذه التقنية مميزات عدة ، منها قلة التكلفة وإعادة أستخدام المادة البيولوجية وعدم إنتاج مركبات ثانوية والتى قد تكون سامة.

وقد أشرفت الكاتبة حديثا على أحدث الدراسات على الطحالب البحرية مع الفريق العلمي بجامعة الإسكندرية المكون من أ.د.ماجدة شفيق وأ.د.إيمان فخري ود. وفاء منيسي وسوزان إسماعيل ، حيثث تم دراسة قدرة الكتل الحيوية الحية وغيرالحية للطحلبين (تيروكليديا كابيلاشيا وسارجاسمهورنتشا تشاى ) على إزالة الزنك (معدن ثقيل) من المحاليل المائية وأجريت هذه الدراسة تحت ظروف تغطى عوامل متنوعة ذات صلة بعملية الإمتصاص الحيوى تشمل تركيز المعدن  زمن وضع الطحالب فيه وجرعة الطحلب والرقم الهيدروجينىي للمحلول المائى .

تضمنت  الدراسة أيضا تأثيرالمعدن قيد الدراسة على بعض مكونات الطحلبين (الأحماض الأمينية و الأحماض الدهنية و البروتين ) وكذلك على التركيب التشريحي الدقيق لهما. وأجريت أيضا تجارب الإدمصاص/ الإستعادة (بإستخدام الإديتا وهيدروكسيد الصوديوم وحمض الهيدروكلوريك كمواد نازحة) لتقييم قدرات الطحلبين على التجدد لإعادة أستخدامها بطريقة أكثرأقتصادية.

وتوصلت الدراسة إلى عدة نتائج أهمها:

. الوقت الأمثل لإزالة المعدن بإستخدام الكتل الحيوية الحية للطحلبين المختبرين لا يتجاوز 12 ساعة فى حين يصل إلى 36 ساعة عند إستخدام الكتل الحيوية الغير حية.

.زيادة المحتوى الكلى لكلً من الأحماض الأمينية و الأحماض الدهنية الخاصة بكل طحلب من الطحلبين قيد الدراسة بالتعرض للزنك ( ماعدا المحتوى الكلى من الأحماض الأمينية الخاص بطحلب تيروكليديا كابيلاشياالذى يقل بالتعرض للزنك).

. فحص الطحلبين بالميكروسكوب الإلكترونى أوضح أن الزنك يُلحق الضرر بكلا الطحلبين من عدة أوجه مثل إنكماش البروتوبلاست وعدم إنتظام جدار الخلية و تجمع مكونات الخلية ووجود حبيبات من الدهون .

.  8 جم/ لتر من الكتلة الحيوية الغير حية لكل طحلب من الطحلبين قيد الدراسة كانت كافية لإحداث أقصى قدر من كفاءة الإدمصاص لكل معدن (بإستثناء إدمصاص الزنك بواسطة طحلب تيروكليدياكابيلاشياالذىوصل إلىذروته بإستخدام 6 جم / لتر من الكتلة الحيوية الغير حية للطحلب).

. حقق حمض الهيدركلوريك أقصى نزح للزنك من الكتل الحيوية الغير حية لكلً من الطحلبين خلال خمس دورات متتالية من الإدمصاص/ الإستعادة , يليه هيدروكسيد الصوديوم ثم الإديتا و لكن الإستثناء الوحيد لهذه النتيجة هوحالة نزح الزنك من طحلب تيروكليدياكابيلاشيا التى سجلت هيدروكسيد الصوديوم كأفضل مادة نازحة لهذه العملية يليها حمض الهيدروكلوريك ثم الإديتا.

.   قدرات إمتصاص كلً من الطحلبين للزنك تكون أكثر فى حالة إستخدام كتلتهما الغير حية عنها فى حالة إستخدام كتلتهما الحية بحوالى ثلاث مرات.

.  بصفة عامة ، الطحلب البنيله قدرة إزالة أعلى للزنك مقارنة بطحلب تيروكليدياكابيلاشيا, ماعدا فى حالة إزالة الزنك بواسطة الكتل الحيويه الحية للطحلبين, حيث كانت أقصى إزالة له بواسطة طحلبتيروكليدياكابيلاشيا .

. الطحلبين البني والأحمر قيد الدراسة يمكن تعريفهما كمواد حيوية صديقة للبيئة و غير مكلفة و فعالة لإزالة الزنك من المحاليل المائية في البيئة.