جهاز استشعار منخفض التكلفة لقياس تلوث الماء بالرصاص | عرب اورج

وتشير تقديرات منظمة الصحة العالمية إلى أن 240 مليون شخص على مستوى العالم يتعرضون لمياه الشرب التي تحتوي على مستويات غير آمنة من الرصاص السام. يمكن أن يؤثر التلوث بالرصاص بشدة على نمو الدماغ لدى الأطفال، ويسبب تشوهات خلقية، ويؤدي إلى مجموعة من المشاكل العصبية والقلبية وغيرها. وفي الولايات المتحدة وحدها، لا يزال ما يقرب من 10 ملايين أسرة تحصل على مياه الشرب من خلال أنابيب الرصاص، الأمر الذي يشكل خطرا صحيا كبيرا، وفقا لبعض الدراسات.

يقول جيا شو بريان شيا، باحث ما بعد الدكتوراه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والمؤلف الرئيسي للدراسة: “يعكس التلوث بالرصاص أزمة صحية عامة لم تتم معالجتها والتي تقتل أكثر من مليون شخص سنويًا”.

طريقة مبتكرة وفعالة

وركز الفريق على إنشاء طريقة كشف مباشر باستخدام الرقائق الضوئية، التي تستخدم الضوء لإجراء القياسات. كان التحدي الرئيسي يتمثل في ربط جزيئات محددة على شكل حلقة، تُعرف باسم إيثرات التاج، بسطح الشريحة الضوئية، حيث يمكن لإثيرات التاج التقاط أيونات الرصاص. ونجح الفريق في تحقيق هذا الارتباط من خلال عملية كيميائية تعرف باسم “أسترة فيشر”. يعد هذا أحد الإنجازات الرئيسية في الاختبار الذي أظهر أن الشريحة الجديدة يمكنها اكتشاف الرصاص في الماء بتركيزات منخفضة تصل إلى جزء واحد في المليار، كما يوضح جيا شو بريان شيا، باحث ما بعد الدكتوراه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

وبالنسبة للتركيزات الأعلى بكثير، مثل تلك الموجودة في مخلفات المناجم، تبلغ الدقة حوالي 4 بالمائة. وأفاد العلماء أن الجهاز فعال في الماء بمستويات حموضة تتراوح بين 6 إلى 8، وهو ما يغطي معظم العينات البيئية. كما أكدت الاختبارات التي أجريت بمياه البحر ومياه الصنبور دقة القياسات. (الشرق الأوسط)