نوعٌ جديد من مُرشحات المياه التي تخلط الطحالب الدّقيقة ببكتيريا مأخوذة من تربة ملوثَة بمعادن ثقيلة أثبت فعاليته ورخص ثمنه في التَّخلُّص من شُرب المياه الملوّثَة بالزرنيخ.
يقول أحد الباحثين المشاركين من جامعة جنوب أستراليا: “كما كان معروفًا باسم ‘ملك السموم’، فالزرنيخ قد آذى البشر أكثر من أي سُمٍ كيميائيّ آخر في التاريخ؛ إنه يلوث المياه الجوفية لأكثر من 70 دولة، وتشمل بنجلاديش، الهند، الولايات المتحدة، جنوب أفريقيا، الصين، تايلاند وتايوان. حوالي 137 مليونًا يتسممون يوميًا بالزرنيخ في مياه شربهم وطعامهم.”
التسمم بالزرنيخ يُسبب التقيؤ والإسهال، والتعرّض له قد يقود إلى الإصابة بالسرطان، السكري، مرض القلب والوفاة على المدى البعيد. بالإضافة إلى أنّ المياه الجوفية عندما تتلوث، يصبح من الصعب والمكلف تطهيرها. للمساعدة في إنقاذ حياة الناس وتحسين أمن المياه عالميًا، طوّر فريقُ البحث تقنية تستخدم أنواعًا مختلفة من البكتيريا المتماسكة والطحالب الدقيقة لترشيح المياه.
هناك نوعان من الزرنيخ عادةً ما يوجدان في البيئة: ثلاثي أكسيد الزرنيخ وخماسي أكسيد الزرنيخ. ثلاثي أكسيد الزرنيخ أكثر سُمية من النوع الآخر بـ60 مرة وقابل للذوبان للغاية، مما يجعل إزالته أصعب، حيث ينتقل في كل مكان. الحل إذًا، كما يقول الباحثون، هو تحويل ثلاثي أكسيد الزرنيخ إلى نوعٍ أقل سُمية وذوبانًا، لجعل استخراجه من الماء أسهل.
التّقنيات التقليدية تستخدم مواد كيميائية لاستخراج الزرنيخ، ولكن هذا مكلف وغالبًا ما يتسبب في آثار جانبية غير مرغوب فيها. استخدم العلماء البكتيريا أيضًا من أجل هذه المهمة، ولكن هذه البكتيريا بحاجة إلى الكربون لتنمو، لذلك فهو حل غير مستدام إلّا إذا استمررنا في تغذية البكتيريا.
الآن، باحثو (CRC CARE) وجدوا أنواعًا من البكتيريا والطحالب الدقيقة التي يُمكنها الحفاظ على بعضها في تربة لُوثت بالمعادن الثقيلة لتنجو، طوّرت البكتيريا قدرات خاصة للتغلب على السُمية، ومنها تحويل الزرنيخ إلى هيئته الأقل ضررًا.
الخطوة التالية كانت إيجاد وسيلة لتغذية البكتيريا باستمرار – ووجد العلماء طحالب دقيقة معيّنة والتي كانت مثالية. يقول أحد الباحثين: “كل ما تحتاجه الطحالب الدقيقة هو ضوء الشمس للحفاظ على نفسها، بإمكانها توليد الطاقة بواسطة ضوء الشمس، وبإضافة الماء، سوف تنمو وتنتج كربون وأكسجين لدعم البكتيريا. على الرغم من ذلك، عندما تُحلل البكتيريا المادة العضوية التي أنتجتها الطحالب الدقيقة بالإضافة إلى التي في الماء المُلوَّث، فإنها تنتج ثاني أكسيد الكربون، والذي بدوره يمكن استخدامه كغذاء للطحالب الدقيقة. ولذلك فهي شراكة رائعة…”
“…عندما يتحول ثلاثي أكسيد الزرنيخ إلى خماسي أكسيد الزرنيخ، يمكننا إزالته بواسطة امتصاصه بمادة رخيصة وفي المتناول، كألياف جوز الهند المصنوعة من قشرة جوز الهند.” يضيف الباحثون إمكانيّة وضع البكتيريا والطحالب الدقيقة في مفاعل حيوي – حاوية تسمح لهم بالنمو. “نحن نسعى إلى اختبار هذه التقنية في المعمل لنكتشف ما إذا يمكن استخدامها في المنازل والقرى المستقلة.”
