مقالة للست زهراء حازم حامد <br /><br />مع تزايد التلوث المائي الناتج عن الأنشطة الصناعية والزراعية، برزت الحاجة إلى طرق مبتكرة وفعالة لمعالجة المياه بوسائل صديقة للبيئة. ومن بين الحلول الواعدة، تأتي البوليمرات الطبيعية كخيار فعال وآمن لإزالة الملوثات من المياه. تشمل هذه البوليمرات الطبيعية الكيتوسان، والسليلوز، والبكتين، والألجينات، وهي تمتاز بخصائص تجعلها أدوات قوية وفعّالة في الامتصاص وإزالة الملوثات العضوية وغير العضوية<br /><br />خصائص البوليمرات الطبيعية ودورها في إزالة الملوثات<br /><br />تتسم البوليمرات الطبيعية بقدرتها العالية على الامتصاص، إضافةً إلى توافقها البيولوجي وقابليتها للتحلل، مما يجعلها آمنة للاستخدام البيئي. يُعد الكيتوسان، على سبيل المثال، بوليمر طبيعي مشتق من الكيتين، وهو فعال للغاية في امتصاص الأيونات المعدنية الثقيلة بفضل مجموعاته الأمينية، التي ترتبط بسهولة بالملوثات مثل النحاس، والرصاص، والزئبق. أما السليلوز، أحد أكثر البوليمرات شيوعًا، فيمتاز بتركيبه المسامي القادر على التقاط الجزيئات الكبيرة والأيونات، ويُعزز عند تعديله كيميائيًا لزيادة فعاليته<br /><br />آلية عمل البوليمرات الطبيعية في معالجة المياه<br /><br />تستخدم البوليمرات الطبيعية آليتين رئيسيتين لإزالة الملوثات: الامتصاص السطحي والترسيب الكيميائي. في الامتصاص السطحي، تلتصق جزيئات الملوثات بأسطح البوليمرات عبر تفاعلات كهربائية أو روابط هيدروجينية. هذه الآلية فعالة خاصةً مع الملوثات العضوية مثل الأصباغ والمواد الدوائية. أما في الترسيب الكيميائي، فتعمل بعض البوليمرات، مثل الكيتوسان، على تغيير حالة الملوثات لتسهيل فصلها، حيث تشكل روابط مع الأيونات المعدنية الثقيلة وتساعد في فصلها كترسبات صلبة، مما يسهّل إزالتها من المياه.<br /><br />تطبيقات عملية وتحديات في استخدام البوليمرات الطبيعية<br /><br />تُستخدم البوليمرات الطبيعية بشكل متزايد في مشاريع معالجة المياه حول العالم. على سبيل المثال، أثبت الكيتوسان فعاليته في تنقية مياه الصرف الصحي من المعادن الثقيلة والمبيدات. وتستعمل السليلوز المعدّل والبيكتين لإزالة الملوثات العضوية من مياه الصرف الزراعي، حيث تعمل على جذب وامتصاص بقايا المبيدات الكيميائية. كما أثبتت الألجينات، المستخرجة من الطحالب البحرية، دورها في ترسيب المعادن الثقيلة من مياه الصرف الصناعي<br /><br />رغم نجاح البوليمرات الطبيعية في التطبيقات البيئية، تواجه هذه الحلول تحديات مثل استقرار البوليمرات في الظروف القاسية، وتكلفة المعالجة على نطاق واسع، والحاجة إلى تحسين خواص الامتصاص والانتقائية. لكن بفضل الأبحاث المستمرة في الكيمياء العضوية، يتوقع تحسين هذه البوليمرات من خلال التعديلات الكيميائية والفيزيائية، ما يزيد من قدرتها وكفاءتها في معالجة المياه<br /><br />تقدم البوليمرات الطبيعية إمكانيات واعدة كبديل صديق للبيئة لإزالة الملوثات من المياه، مع قدرتها العالية على الامتصاص والتوافق البيولوجي. تمثل هذه المواد بديلاً مستدامًا ومبتكرًا للتقنيات التقليدية، وتلعب دورًا مهمًا في حماية البيئة وتحقيق أهداف الاستدامة البيئية.<br />