به گزارش ایسنا به نقل از نیوزوایز، در حالیکه استخرهای شنا از کاشی های آبی برای تقلید رنگ دریای کارائیب استفاده می کنند ولی بیشتر آب های سطحی زرد یا قهوه ای هستند. به طورمثال، آبشارهای تاکوامنون، مقصدی محبوب در شبه جزیره علیا، به دلیل رنگ کاراملی آبشارهای آن است. این رنگ از بقایای برگ و پوسته که باعث ایجاد تانن، پلی فنول ها یا ترکیبات آلی طبیعی موجود در گیاهان میشوند، ناشی می شود. این بقایا نور خورشید (Sunlight) را جذب و اکسیژن منفرد ایجاد می کند که آلودگی ها را از بین می برد.
این گونه واکنش پذیری اکسیژن باعث تغییر فتوشیمیایی می شود، فرایندی که در آن مواد نورانی و اکسیدکننده واکنش های شیمیایی تولید می کنند ولی چقدر طول میکشد تا یک ماده شیمیایی خاص در زیر این یورش آفتابی و رویشی تجزیه شود؟
درک اینکه چند ساعت یا چند روز طول می کشد تا یک آلاینده خاص تجزیه شود به مهندسان و دانشمندان محیطزیست اندکی کمک می کند تا از آبراه های ما محافظت کنند. دانستن نیمه عمر یک ماده شیمیایی خاص به مدیران منابع کمک می کند تا برآورد کنند که آیا این ماده شیمیایی در محیط در حال افزایش است یا خیر.
دایسوکه میناکاتا، استادیار مهندسی عمران، محیط زیست و جغرافیا در دانشگاه فناوری میشیگان، آمریکا یک مدل فعالیت واکنشی جامع ایجاد کرد که چگونگی عملکرد مکانیسم های واکنش اکسیژن منفرد در برابر گروه های مختلف آلاینده را نشان می دهد و نیمه عمر آن ها را در محیط طبیعی آبزی محاسبه می کند.
میناکاتا اظهار‌کرد: «ما ۱۰۰ ترکیب مختلف آلی و از نظر ساختاری متنوع را آزمایش کردیم. اگر واکنش پذیری بین اکسیژن منفرد و آلاینده ها را بدانیم، می توانیم بگوییم چقدر طول میکشد تا یک ساختار خاص یک آلاینده به نصف غلظت برسد.»
آفتاب مواد شیمیایی سمی را اکسید و تجزیه می کند
میزان اکسیداسیون شیمیایی با نور غیرمستقیم خورشید منحصر به شکل آب است. هر دریاچه، رودخانه یا نهر ترکیبی متمایز از مواد آلی در خود دارد و از آنجا که این فرآیند در تاریکی اتفاق نمی افتد، میزان نور خورشیدی که یک شکل آبی دریافت می کند نیز بر واکنش ها تأثير می گذارد. به طورمثال، اکسیژن منفرد نقش جزیی در تجزیه سموم در شکوفایی جلبکی مضر و در تجزیه نیتروژن و فسفر اضافی تولیدشده از رواناب کشاورزی دارد.
البته گونه های فعال اکسیژن مزایایی فراتر از دریاچه ها و رودخانه های مورد علاقه ما دارند.
میناکاتا توضیح داد:« از اکسیژن منفرد میتوان برای ضدعفونی عوامل بیماری زا استفاده کرد. اکسیژن منفرد می تواند مواد شیمیایی موجود در آب آشامیدنی یا تصفیه فاضلاب را اکسید کند. روش های زیادی برای استفاده از این اکسیدان شیمیایی قوی برای اهداف مختلف در زندگی ما وجود دارد.»
شکل گیری محصولات جانبی ناشی از نور خورشید
با محاسبات نیمه عمر که توسط مدل میناکاتا ایجاد شده است، گروه تحقیقاتی قصد دارد با نگاهی به پیش بینی این که آیا این محصولات جانبی سمی خواهند بود یا خیر، محصولات جانبی تولید شده توسط واکنش های شیمیایی و یا اکسیژن منفرد را بررسی کند. با درک مراحل تخریب، میناکاتا و گروه وی میتوانند مدل گسترده ای را برای پیش بینی شکل گیری محصولات جانبی ناشی از نور خورشید و نحوه شروع دوباره تعاملات توسعه دهند.
در نهایت، درک کامل نیمه عمر بسیاری از مواد شیمیایی که در منابع آبی ما نفوذ می کنند گامی در جهت اطمینان از آب پاک برای استفاده انسان است.
نتایج این تحقیق تابستان امسال در مجله Environmental Science and Technology منتشر شد.
- 11
- 6
