عيوب أقنعة النانو القابل للتصرف

أقنعة نانو يمكن التخلص منها أصبحت شائعة جدًا في السنوات الأخيرة بسبب ملاءمتها وسهولة استخدامها. ومع ذلك، فإن لهذه الأقنعة عيوبًا عديدة يجب عليك معرفتها قبل شراء واحدة. على سبيل المثال، هذه الأقنعة ليست فعالة جدًا عند الاستخدام الأول وقد تنكسر أثناء الاستخدام، مما يؤدي إلى إطلاق معادن ثقيلة وجزيئات بلاستيكية دقيقة.

الافراج عن المعادن الثقيلة

كان أحد أكبر المخاوف البيئية منذ جائحة السارس هو الاستخدام الواسع النطاق للأقنعة التي تستخدم لمرة واحدة. تنبعث هذه المنتجات ذات الاستخدام الواحد بسرعة من الملوثات في البيئة عندما تتلامس مع المحاليل السائلة. ويشكل إطلاق هذه الجزيئات خطراً محتملاً على صحة المستهلكين.

وجدت دراسة أجرتها جامعة سوانسي في ويلز مستويات عالية من الملوثات المعدنية الثقيلة في أقنعة الوجه التي تستخدم لمرة واحدة. قامت الدراسة بقياس تركيزات المعادن السامة ومراقبة ترشيح هذه المواد الكيميائية. بالإضافة إلى ذلك، وجد الباحثون أن الأقنعة تطرد جزيئات السيليكون النانوية.

الأقنعة التي تستخدم لمرة واحدة هي أحد النفايات التي تطلق الألياف الدقيقة في البيئة البحرية. ومن المعروف أيضًا أنها مصادر للمعادن الثقيلة المتراكمة بيولوجيًا. الأقنعة التي يمكن التخلص منها مصنوعة من مادة البولي بروبيلين، وهي مادة تتحلل وتتحلل إلى مواد بلاستيكية دقيقة ومواد بلاستيكية نانوية. وهذا يمكن أن يؤدي إلى إطلاق تركيزات أعلى من المعادن الثقيلة السامة في البيئة.

تم إجراء العديد من الدراسات لتحديد كمية المعادن الثقيلة التي تطلقها الأقنعة التي تستخدم لمرة واحدة. ومع ذلك، لا توجد دراسات مفصلة عن مستويات التعرض الفعلية بين المستهلكين.

ولذلك، هناك حاجة لدراسات أكثر شمولاً لتقييم الآثار الطويلة الأجل لهذه المنتجات. بالإضافة إلى ذلك، يجب على مصنعي وبائعي هذه المنتجات بذل المزيد من الجهد لتحسين بروتوكولات التصنيع. وعلى وجه التحديد، هناك حاجة إلى مزيد من البحث لاكتشاف الآلية الدقيقة التي تتحلل بها الأقنعة وتطلق معادن ثقيلة سامة في البيئة.

بالإضافة إلى تحديد كمية المعادن الثقيلة التي تطلقها الأقنعة، قام الباحثون أيضًا بقياس تركيزات المواد الكيميائية السامة التي تسمى المركبات العضوية المتطايرة. وفي حين أن النتائج واعدة، إلا أن هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث لفهم الآليات التي يتم من خلالها إطلاق هذه المركبات في البيئة بشكل كامل.

وكان أبرز ما توصلت إليه الدراسة هو اكتشاف المركبات العضوية المتطايرة 2،4-ثنائي ميثيل هبتان. وتشمل النتائج البارزة الأخرى تركيزات النحاس والزرنيخ والرصاص.

تعتبر الأقنعة أداة مهمة لحماية جسم الإنسان من الملوثات. لديهم أيضًا القدرة على احتجاز الجزيئات المحمولة بالهواء مثل الفيروسات. وعادة ما تكون هذه الجسيمات نانوية الحجم.

هناك أنواع عديدة من الأقنعة، ولكل منها وظيفتها الخاصة. يمكن أن يساعد فهم الآليات الأساسية لترشيح القناع في تحسين تصميم القناع. تعتمد كفاءة الترشيح لنوع معين من الأقنعة على مجموعة متنوعة من العوامل.

أحد العوامل الأكثر أهمية التي تؤثر على فعالية ترشيح القناع هو نوع المادة الخاصة به. عادة ما يكون هذا عبارة عن مادة البولي بروبيلين، ولكن تتوفر أيضًا العديد من البوليمرات والبوليستر المفلورة.

هناك عامل آخر يؤثر على ترشيح القناع وهو الرطوبة. يمكن أن تتسبب الرطوبة العالية في تكثيف بخار الماء داخل القناع. ويمكنه أيضًا تسريع تغلغل الكائنات الحية الدقيقة.

وهناك اعتبار آخر هو شكل وحجم الجزيئات المحاصرة. تتمتع الجسيمات على شكل قضيب بقدرة اختراق أقل من الجسيمات الكروية. يلعب كل من تأثير القصور الذاتي، وتسوية الجاذبية، والجذب الكهروستاتيكي دورًا في احتجاز الهباء الجوي.

يعد استخدام قناع جراحي عالي الأداء يمكن التخلص منه طريقة أفضل لضمان الحماية من فيروسات الجهاز التنفسي والملوثات الأخرى. يمكن أن تصل كفاءة ترشيح القناع إلى 10 مرات. اعتمادًا على البيئة، قد يستغرق ذلك من 4 إلى 8 ساعات.

ومن الجدير بالذكر أيضًا أن كفاءة ترشيح القناع يمكن أن تتأثر بالعوامل الخارجية مثل الرطوبة ودرجة الحرارة. وإذا لم يتم التحكم في هذه العوامل بشكل صحيح، فمن الممكن أن تنخفض فعالية الأقنعة بنسبة 50%.

ولذلك، من المهم تحديد آلية التصفية الأفضل. وتشمل بعض هذه التأثيرات التأثير بالقصور الذاتي، والانتشار، والارتداد الحراري. على الرغم من وجود مجموعة متنوعة من آليات التصفية، فإن معرفة أي منها يعمل بشكل أفضل سيساعدك على تصميم أفضل قناع للمهمة التي تقوم بها.

وتبين أن الجسيمات تحتوي على عناصر مثل الزئبق والرصاص والزرنيخ. وأظهر تحليل قياس الطيف الكتلي للبلازما المقترنة حثيًا (ICP-MS) وجود آثار لهذه المعادن في المادة المرتشحة.

لتحديد درجة التلوث، يتم التقاط الجزيئات على غشاء مرشح. ثم يوضع الفلتر في طبق بتري زجاجي ويترك حتى يجف طوال الليل. بعد تشبع الفلتر، توضع العينة في غرفة مفرغة. باستخدام محرك زجاجي، قم بتحريك العينة بلطف كل ساعة.

وتناولت الدراسة أيضًا الخصائص المورفولوجية للجزيئات. قياس قطر الجزيئات وتحديد طول أليافها. تم اكتشاف العديد من البوليمرات المختلفة، بما في ذلك البولي بروبيلين والبولي أميد. بعض الألوان أثقل من غيرها.

هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتوضيح عملية التصنيع والآثار الصحية المحتملة. من المهم أيضًا تحديد ما إذا كان قد تم التخلص من DPFM بشكل صحيح وما هو التأثير الذي قد يحدثه على البيئة.

مشكلة التجزئة

يستخدم الجيل الجديد من أقنعة النانو التي تستخدم لمرة واحدة أليافًا بلاستيكية صغيرة الحجم لإنتاج أقنعة يسهل التعامل معها. لكن المشكلة تكمن في أن هذه الألياف تتحلل إلى الكثير من الجزيئات البلاستيكية الثانوية. وهذا يزيد من التلوث الناتج عن المناديل المهملة.

في حين أن هذا الجيل الجديد من الأقنعة يبدو بمثابة تحسين على ورق التواليت الموجود، إلا أن المشكلة تكمن في أنه لم يتم التعرف عليه بشكل كامل باعتباره خطرًا بيئيًا محتملاً. عادةً ما يتم نقل المناديل والأقنعة التي تستخدم لمرة واحدة إلى بيئات المياه العذبة والبحرية عن طريق الجريان السطحي أو الرياح. يمكن أن تحتوي على مواد كيميائية ضارة وتحمل مسببات الأمراض. قد تتشابك هذه الألياف أيضًا في مياه الصرف الصحي. علاوة على ذلك، يتم امتصاص هذه المواد بسهولة بواسطة الأسماك والكائنات المائية الأخرى.

هناك الكثير من المعلومات حول كيفية صنع هذه المناديل والأقنعة، ولكن ليس الكثير عن كيفية إطلاقها في البيئة. وفي حين أجريت دراسات حول التأثير البيئي للأقنعة الطبية التي تستخدم لمرة واحدة، فإن مسألة التلوث البيئي من المناديل والأقنعة أقل وضوحا. ومع ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من البحث للتحقيق في المخاطر البيئية للجسيمات البلاستيكية الدقيقة من مادة البولي بروبيلين في الأقنعة الطبية.