تطبيقات الكيمياء في حماية البيئة

الاستخدامات المتعددة للكيمياء البيئية

تتعدد استخدامات الكيمياء البيئية، ويمكن دراستها من خلال النقاط التالية:

تحليل الدراسات البيئية

تساهم الكيمياء البيئية في فهم كيفية عمل البيئة بشكل غير ملوث، بالإضافة إلى التعرف على المواد الكيميائية التي تتواجد بشكل طبيعي، وتحديد تركيزاتها وتأثيراتها على النظام البيئي. كما تساعد في دراسة كيفية تواصل الحيوانات والنباتات باستخدام الإشارات الكيميائية، وكيف تعمل هذه الإشارات بطريقة مشابهة للنظام العصبي في الحشرات، مما يسمح لها بالتفاعل مع الروائح المختلفة.

كذلك، تُستخدم الكيمياء البيئية في قياس مستويات المواد الكيميائية المشعة في البيئة. ولتجنب الأضرار الناتجة عن الأنشطة البشرية، تقدم الكيمياء البيئية حلولًا فعالة لمشاكل مثل التلوث الجوي، من خلال استخدام المرشحات الخاملة والتفاعلية وتطوير استراتيجيات الكيمياء الخضراء.

تطوير تقنيات معالجة المياه

تُعنى الكيمياء البيئية بدراسة العمليات الكيميائية التي تحدث خلال دورة المياه أو الدورة الهيدرولوجية، وتطوير تقنيات لتعقيم المياه للاستهلاك البشري، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وتحلية مياه البحر.

يعتمد العلماء على الكيمياء البيئية في مساعدة العديد من المنظمات البحثية، مثل وكالة حماية البيئة الأمريكية، من أجل اكتشاف وتحديد مصادر التلوث مثل المعادن الثقيلة التي تلوث التربة جراء الأنشطة الصناعية، والتي قد تصل إلى المياه السطحية والجوفية. وتشمل هذه الدراسات أيضًا المركبات العضوية الفلزية، والهيدروكربونات متعددة الحلقات.

تُستخدم الكيمياء البيئية أيضًا في قياس استهلاك الأوكسجين البيوكيميائي (BOD) والأوكسجين الكيميائي (COD)، وفحص جودة المياه في الأنهار والبحار، بالإضافة إلى تحليل الأوكسجين المذاب، والملوحة، والتعكر، والرواسب، وكذلك قياس الرقم الهيدروجيني (PH).

دراسة التفاعلات الكيميائية في الطبيعة

تتعلق هذه الدراسة بكيفية حدوث التفاعلات بين مكونات البيئة الطبيعية والمواد الكيميائية، مع التركيز على طبيعة الكيماويات والتفاعلات الكيميائية المتاحة ضمن العمليات الطبيعية التي تحدث في الهواء، والتربة، والمياه، وذلك من خلال أخذ عينات وتحليلها.

وقد تمكن العلماء بفضل هذه الدراسات من اكتشاف إمكانية استخدام ثاني أكسيد الكربون، سواء في الحالة السائلة أو الغازية، كبديل للمواد الضارة في عمليات النفخ، مما يسهل إعادة تدوير البوليسترين في البيئة. كما يتم رصد تأثير الأنشطة البشرية على البيئة، ومدى التلوث الناتج عنها، بالإضافة إلى معرفة أسباب التفاعلات الحاصلة.

تساعد هذه الدراسات أيضًا في فهم طبيعة المواد الكيميائية والتفاعلات الموجودة ضمن العمليات الطبيعية كما ذُكر سابقًا. وبالتالي، توفر الكيمياء البيئية تحليلًا عميقًا لهذه العمليات البيولوجية وتطبيقاتها في مجالات الزراعة، والتصنيع، والصناعات الطبية. حيث يمكن استخدام الإشارات الكيميائية لحماية المحاصيل من الأمراض، وحماية الغذاء من الآفات، أو للحد من انتشار الأمراض مثل الملاريا.