نقش پلیمرها در مقابله و مواجهه با بحران آب/ بسپارهای ابرجاذب برای بهبود زیست محیطی زمین های تخریب شده یا آلوده
بسپار/ ایران پلیمر حدود 3/5 میلیارد هکتار زمین، که تقریبا 30 درصد از کل کره زمین را دربرمیگیرد، به خاطر فعالیتهای انسانی تخریب شده است. بازسازی زیست محیطی این زمین ها چالش بزرگی برای بشر است، زیرا تنها گزینه برای افزایش سطح زمینهای زراعی و تولید مواد غذایی برای جمعیت رو به رشد جهان میباشد. یکی از ویژگیهای مشترک زمین های تخریب شده این است که ماده آلی خاك آنها نیز تخریب میشود. بنابراین بارش، از یک برکت به یک تهدید تبدیل میشود، زیرا در خاک حفظ نمیشود و در نتیجه باعث فرسایش زمین میشود. یک راه حل برای بازسازی این زمینها میتواند استفاده از بسپارهای ابرجاذب (SAP) در این خاکها باشد. این مواد شبیه گیاخاک (humus، مادهای بی شکل به رنگ قهوهای تیره که حاصل تجزیه بقایای موجودات زنده مختلف به‌ویژه گیاهان است) مصنوعی هستند، زیرا آب دوست و دارای گروههای کربوکسیلیک هستند. این امر آنها را قادر میسازد تا کاتیونها و آب را دربرگیرند.
مزایای آنها برای بازسازی زمینهای تخریب شده عبارت است از: آنها آب موجود برای گیاه را در خاک افزایش میدهند که گیاهان را قادر میسازد تا تحت تنش ناشی از کم آبی بیشتر زنده بمانند. اصلاحکننده SAP در خاک باعث کاهش آهنگ تبخیر گیاهان میشود. آنها باعث افزایش قابل توجه رشد گیاهان در خاک میشوند. آنها فلزات سنگین را محصور میکنند و اثرشان را روی گیاهان کاهش میدهند. همچنین اثرات شوری را کاهش میدهند. مزایای SAP در خاک به طور قابل ملاحظهای از هزینههای آنها فراتر رفته است.
1- بیابان زایی به عنوان یک مشکل عمده برای ماندگاری جهان
بیابانزایی همان تخریب زمینهای خشک است. این موجب از دست رفتن بهره وری و مسایل زیستی یا اقتصادی برای گیاهان، حشرات و جنگل میشود. بیابانزایی در نتیجه ی تغییرات جوی و فعالیتهای بشری غیرماندگار (unsustainable) است. شایعترین روشهای استفاده غیرماندگار از اراضی عبارتند از کشت بیش از حد (overcultivation)، چرای بیش از حد، جنگلزدایی و روشهای آبیاری غلط. آخرین گزارش FAO از منابع خاكی جهان تصویری غمانگیز میدهد؛ حدود 5/3 میلیارد هکتار زمین، که تقریبا 30 درصد از کل کره زمین را دربرمیگیرد، به خاطر فعالیتهای بشری تخریب شده است. یعنی برای تولید غلات، میوهجات و سبزیجات دیگر مناسب نیست. علاوهبر این تخریب شدید زمین، تغییر دیگری در استفاده از زمین نیز هشداردهنده است؛ تبدیل زمینهای زراعی به چراگاه. بین سالهای 1700 و 2000، میزان استفاده از اراضی برای چراگاهها از 530 تا 3300 میلیون هکتار (Mha) افزایش یافته است. این تخریب زمین تبدیل به یک تهدید جدی برای سلامت و ماندگاری جهان شده است.
از 3/5 میلیارد هکتار زمین تخریب شده در سراسر جهان، 2/4 میلیارد هکتار در مناطق استوایی قرار دارد. این اکوسیستمها هنگامی که پوشش گیاهی نابود میشود، بسیار آسیب پذیر میشوند و بازسازی آن بسیار دشوار است. بازسازی کیفیت خاک به ویژه در مناطق جنوب صحرای آفریقا (SSA)، جنوب آسیا و دیگر مناطق گرمسیری با شرایط آب و هوایی سخت، خاکهای آسیب پذیر و منابع کشاورزی کم، بسیار دشوار است.
منابع اصلی تخریب زمین عبارتند از: فرسایش و تخریب خاک، سیل و در نهایت از دست رفتن پوشش گیاهی. این تغییرات به دنبال تحولات ثانویه نظیر پوسته شدن سطح خاک، افزایش درصد خاک رس در خاک و کاهش شدید کربن در خاک است.
سریعترین راه برای توقف بیابانزایی، کاشت درختان است. بارش در این مناطق تا حدی مستقل از درجه تخریب زمین است. میتوان فرض کرد که اکثر زمینها با استفاده از روشهای زیر برای آبیاری و جنگلداری مناسب است.
2- بسپارهای ابرجاذب
بسپارهای ابرجاذب، انواع خاصی از بسپارها هستند که به عنوان تهویهکننده (conditioner) خاک استفاده میشوند. بسپارهای خطی محلول در آب از دهه 1950 برای تهویه خاک استفاده شده است. تمرکز این مقاله روی بسپارهای شبکهای جاذب آب است که چند دهه بعد از آن توسعه یافت.
برگردان: دکتر فاطمه خودکار
(ادامه دارد …)
متن کامل این مقاله را در شماره 196ام بسپار که در نیمه دی ماه منتشر شده است بخوانید.
در صورت تمایل به درخواست نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک سالانه با شماره های 02177523553 و 02177533158 داخلی 3 سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید.
