فناوری نانوحباب چگونه به نجات دریاچه ها کمک می کند!
نئوپدیا: فناوری نانوحباب می تواند اثرات مثبت زیست محیطی داشته باشد. یکی از کاربردهای این فناوری، هوادهی دریاچه ها با نانوحباب و کمک به نجات دریاچه ها و جلبک زدایی از آنها است.
به گزارش نئوپدیا به نقل از ستاد نانو، لایه رسوبی در دریاچه ها حاوی مواد آلی و معدنی است که در طول زمان در کف دریاچه انباشته شده است. این رسوبات می توانند از منابع مختلفی همچون خاک فرسایش یافته، روان آب ها از زمینهای مجاور و مواد گیاهی و جانوری درحال پوسیدگی به دست آیند. با گذشت زمان، این مواد می توانند در کف دریاچه جمع شوند و لایه ای از رسوبات را تشکیل دهند که در بعضی دریاچه ها می تواند چندین متر ضخامت داشته باشد.
این لایه رسوبی می تواند نتایج مهمی برای سلامت و اکولوژی دریاچه داشته باشد. این لایه می تواند زیستگاه مهمی برای موجودات اعماق دریا مانند کرم ها، حلزون ها و لار و حشرات فراهم آورد و به عنوان منبع غذایی برای گیاهان آبزی و سایر موجودات مفید باشند. با این وجود، همین لایه رسوبی ممکنست به عنوان مخزنی برای آلاینده ها مانند فلزات سنگین و آلاینده های آلی باشد، آلاینده هایی که می توانند در طول زمان انباشته شده و بطور بالقوه به آبزیان و سلامت انسان لطمه برسانند. در بعضی شرایط، لایه رسوبی ته دریاچه می تواند باردیگر معلق شود و بر سلامت دریاچه تأثیر منفی بگذارد و موجب مرگ آبزیان شود. کاهش اکسیژن محلول در لایه رسوبی منجر به ناسالمی دریاچه ها می شود و این لایه ها را مستعد مشکلاتی مانند ایجاد گل و لای، جلبک، بوی متعفن و حشرات مزاحم می کند.
عوامل مؤثر بر لایه رسوبی دریاچه ها
مطالعه لایه رسوب در دریاچه ها می تواند اطلاعات ارزشمندی در مورد تاریخچه دریاچه و محیط اطراف آن و همین طور اطلاعاتی در مورد سلامت حال وو آینده دریاچه عرضه نماید. هسته های رسوبات را می توان از کف دریاچه جمع آوری کرد و برای تعیین ترکیب، سن و آلاینده های بالقوه در لایه رسوبی تجزیه تحلیل کرد. این اطلاعات می تواند به تصمیم گیری های مدیریتی با هدف حفاظت و حفظ دریاچه و اکوسیستم آن کمک نماید.
سلامت لایه رسوبی دریاچه می تواند تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار گیرد:
ورودی مواد مغذی: مقدار و نوع مواد مغذی ورودی به دریاچه می تواند بر کیفیت و ترکیب لایه رسوب تاثیر بگذارد. دریافت بیش از اندازه مواد مغذی، خصوصاً نیتروژن و فسفر می تواند منجر به افزایش رشد جلبک ها و رسوب مواد آلی شود که لایه رسوبی را تغییر داده و بر سلامت آن تأثیر می گذارد.
شیمی آب: pH، دما و سطح اکسیژن محلول آب نیز می تواند بر سلامت لایه رسوب تاثیر بگذارد. تغییرات در شیمی آب می تواند بر جوامع میکروبی که در لایه رسوبی زندگی می کنند، تأثیر بگذارد که به نوبه خود می تواند بر ترکیب و سلامت لایه رسوب تأثیر بگذارد.
سرعت تشکیل رسوب: سرعت انباشته شدن رسوب در کف دریاچه نیز می تواند بر سلامت لایه رسوب تاثیر بگذارد. ته نشینی سریع می تواند موجودات اعماق دریا را دفن و خفه کند، در صورتیکه رسوبات آهسته تشکیل شده می تواند منجر به تجمع مواد آلی و شرایط بدون اکسیژن در لایه رسوب شود. موجودات اعماق دریا موجوداتی هستند که روی یا درون رسوبات کف دریاچه زندگی می کنند و با بازیافت مواد مغذی، تامین غذا برای سایر موجودات و حفظ سلامت و عملکرد لایه رسوبی، نقش مهمی در اکوسیستم دریاچه دارند.
کاربری اراضی اطراف: استفاده از زمین در عرصه آبخیز اطراف دریاچه می تواند بر کیفیت و ترکیب لایه رسوب تاثیر بگذارد. شیوه های استفاده از زمین که فرسایش را بیشتر می کند، مانند کشاورزی یا جنگل زدایی می تواند منجر به افزایش ورودی رسوب به دریاچه شود که می تواند لایه رسوب را تغییر داده و بر سلامت آن تأثیر منفی بگذارد.
آلاینده ها: وجود آلاینده هایی مانند فلزات سنگین، آفت کش ها و بی فنیل های پلی کلر (PCB) می تواند بر سلامت لایه رسوبی تاثیر بگذارد. آلاینده ها می توانند در لایه رسوبی جمع شوند و بطور بالقوه به موجودات اعماق دریا و سایر آبزیان لطمه بزنند.
به طور کلی، سلامت لایه رسوبی یک دریاچه تحت تأثیر مجموعه پیچیده ای از عوامل است که به روش هایی با یکدیگر تعامل دارند که پیش بینی آن دشوار است. درک عواملی که بر سلامت رسوب تأثیر می گذارد، می تواند به تصمیم گیری های مدیریتی با هدف حفاظت دریاچه و اکوسیستم آن کمک نماید.
تضمین یک لایه رسوبی سالم با اکسیژن محلول
دریافت اکسیژن محلول به لایه رسوبی دریاچه بسیار مهم می باشد، برای اینکه از رشد و بقای موجودات اعماق دریا و سایر آبزیان که در لایه رسوبی زندگی می کنند، حمایت می کند.
اکسیژن برای تنفس موجودات اعماق زمین لازمست، به آنها اجازه می دهد مواد آلی را تجزیه کرده و مواد مغذی را به آب برگردانند. بدون اکسیژن کافی، لایه رسوبی بدون اکسیژن یا هیپوکسیک می شود، به این معنا که غلظت اکسیژن محلول در رسوب کم است یا وجود ندارد. این مساله منجر به تجمع ترکیبات سمی مانند سولفید هیدروژن (H۲S) و تغییر در جوامع میکروبی که در لایه رسوبی زندگی می کنند، می شود.
بنابراین، وارد کردن اکسیژن به لایه رسوبی یک دریاچه برای حفظ اکوسیستم سالم و ارتقاء رشد و بقای موجودات اعماق دریا و سایر آبزیان مهم می باشد. راهبردهای مدیریتی با
استفاده از فناوری نانو حباب برای رساندن مؤثر اکسیژن محلول به لایه رسوب
فناوری نانو حباب را می توان برای رساندن اکسیژن محلول بیشتر به لایه رسوبی دریاچه با تولید و رساندن حباب های بسیار کوچک اکسیژن به داخل آب استفاده نمود. این حباب ها به قدری کوچک هستند که بطور خنثی شناور بوده و برای مدت طولانی در آب معلق می مانند و به اکسیژن اجازه می دهند در لایه رسوب پخش شود.
سیستم های هوادهی رایج مانند هواده های مکانیکی، حباب های بزرگی ایجاد می کنند که به سرعت به سطح آب می آیند و اکسیژن را در جو آزاد می کنند. در صورتیکه این سیستم های سنتی می توانند سطوح اکسیژن درآب را در بعضی موارد بهبود بخشند، اما بطور مؤثر به لایه رسوبی نمی رسند، جایی که اکسیژن اغلب محدود است. فناوری نانو حباب در بعضی موارد تا بیش از ۸۵ درصد راندمان انتقال اکسیژن (OTE) را دارد، در صورتیکه خیلی از سیستم های هوادهی معمولی بسته، تنها ۱-۴۰ درصد OTE دارند.
با وارد کردن اکسیژن بیشتر به لایه رسوبی با بهره گیری از فناوری نانوحباب، جوامع میکروبی که در داخل رسوب زندگی می کنند، می توانند رشد کنند و موجب تجزیه مواد آلی و چرخه مواد مغذی شوند. این مساله به بهبود کیفیت و شفافیت آب و ترویج یک اکوسیستم سالم در دریاچه کمک می نماید. علاوه بر این، ترویج یک لایه رسوبی سالم می تواند به کاهش اثرات جلبکی و بهبود زیستگاه موجودات اعماق دریا و سایر آبزیان کمک نماید.
در حال حاضر شرکت هایی در ایران حضور دارند که تجهیزات مربوط به نانوحباب را تولید و به بازار عرضه می کنند.
این مطلب نئوپدیا را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب