تضيف العديد من أنظمة مياه الشرب في المدينة عوامل تخفيف؛ لتحافظ على السباكة خاليةً من تراكم المعادن التي تعوق انسداد الأنابيب. ووفقًا لأبحاث جديدة قد تزيد هذه الإضافات من خطر إطلاق مُسبِّبات الأمراض إلى مياه الشرب من خلال إضعاف تحكُّم البكتيريا مثل تلك المسؤولة عن مرض “Legionnaires” على المساحات الداخلية للأنابيب.
تتواجد الأغشية الحيوية التي تشبه الأغشية الرقيقة التي تنمو على زجاج خزانات الأسماك في جميع أنظمة السباكة وترتكز على تراكمات معدنية في الأنابيب، وهي أيضًا تمتلئ بالحياة الميكروبية غير الضارة، ونادرًا ما تحدث حوادث الأمراض المنقولة بالماء. وقالت “هيلين نجوين” (Helen Nguyen) أستاذ الهندسة المدنية: “إن المياه الجوفية التي تُزوِّد العديد من المدن قد تكون غنية بالمغنيسيوم والكالسيوم، وعندما يتم دمجها مع عناصر أخرى فإنها يمكن أن تُشكِّل رواسب سميكة من حجم المعادن التي يمكن أن تسد أنظمة المياه المهندسة، ولهذا السبب تضيف محطات معالجة المياه موادًا كيميائية تُسمَّى “polyphosphates”، وقد أظهرت دراسة حديثة أجراها أستاذ الهندسة المدنية والبيئية “وين-تسو ليو” (Wen-Tso Liuu) أنه حتى مع إضافة عوامل مضادة للميكروبات من قِبل شركات المياه، يمكن للبكتيريا التي تنمو على مستوى المعادن أن تتكاثر إلى مستويات ضارة في الإمدادات التي تجمد داخل الأماكن المغلقة.
نُشِرت أيضًا دراسة جديدة في مجلة “Biofilms and Microbiomes” تُوضِّح أن هناك فريقًا من مهندسي جامعة “Illinois” قد أظهر أن إضافة المواد الكيميائية المضادة تتسبب في نمو الأغشية الحيوية وتصبح أكثر نعومة، وقام الفريق بقياس سماكة وتصلُّب الأغشية الحيوية المزروعة في المختبر باستخدام تقنية الاستطالة البصرية للتماسك المغناطيسي، وهي أداة تستخدم لقياس قوة الأنسجة السرطانية، وسمحت الطريقة التحليلية التي طورها “ستيفن بوبارت” (Stephen Boppart) الأستاذ في الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر والمؤلف المشارك للدراسة، بتقدير التأثيرات التي يمتلكها “polyphosphates” على قوة الأغشية الحيوية، واستخدم الفريق أيضُا أنابيب “PVC” والمياه الجوفية من مصدر منطقة “Champaign-Urbana”؛ لزراعة الأغشية الحيوية لإعادة إنتاج ما يَحدُث في أنظمة السباكة الهندسية، كما قاموا بإعداد سيناريوهات متعددة مع وبدون إضافة “polyphosphates”، وقال الباحثون إن جميع السيناريوهات أنتجت أغشية بيولوجية ولكن النظام الذي يستخدم “polyphosphates” عمل على نمّو أغشية بيولوجية أكثر سمكًا ونعومة من الآخرين.
وأكملت “نجوين” قائلة: “إن زيادة سُمك الأغشية الحيوية تعني المزيد من البكتيريا، ويزيد التليين من فرصة فصل الأجزاء وتلف إمدادات المياه تحت ضغط التدفق الطبيعي، ويتم تنظيم مياه الصنبور من قِبل وكالة حماية البيئة حتى خط الملكية، وليس الصنبور فقط، فلذلك المباني التي تعاني من ركود المياه لفترة من الوقت، يمكن أن يصبح لديها مشكلة صحية عامة”.
هناك مشكلة وفقًا للباحثين هي أن هناك حاجة إلى نوع من المواد الكيميائية المضادة للاحتفاظ للحفاظ على تدفق المياه الكافي من خلال الأنابيب، وقالت “نجوين”: “بالطبع قد يكون أحد الحلول استبدال الأنابيب بمجرد أن تنقطع مع تراكم المعادن، لكن ذلك سيكون مسعًا عالي التكاليف للمرافق العامة وأصحاب الأملاك في بلد بحجم الولايات المتحدة، وأن الحل الأفضل بأسعار معقولة وواقعية سيأتي من خلال فهم أفضل لكيمياء المياه، وليس بمحاولة قتل جميع الميكروبات، أو نزع الأنابيب أو تغيير اللوائح”. وقالت أيضًا: “قبل هذا العمل لم يكن لدينا فهم جيد للعلاقة بين كيمياء المياه والميكروبيوم الموجودة في السباكة، لقد أعطانا هذا العمل نظرة أولية وأدوات للمساعدة في تحديد المواد الكيميائية التي ستعمل بشكل أفضل وفي أي تركيز”.
ويمضي الفريق قدمًا في الدراسات ذات الصلة التي تبحث في طرق للمساعدة في إزالة الأغشية الحيوية فعليًا، بينما تبقى الأنابيب في مكانها، والبعض الآخر الذي ينظر إلى تأثيرات المواد الكيميائية المضادة للتآكل على الأغشية الحيوية ونوعية المياه.
كتابة: آية أحمد
مراجعة: مريم محمد
تصميم: أمنية عبدالفتاح
تحرير: إسلام حمدى
