•     أحمد بن عبد الله الرئيسي مركز الدراسات والبحوث البيئية
   

يعدُّ الفوسفور عنصرًا غذائيًا مهمًا يساعد النباتات على النمو، كما يستخدم بشكلٍ أساسي في تصنيع الأسمدة الكيميائية لزيادة إنتاجية المحاصيل، مما يجعله مادة مهمة في برامج الأمن الغذائي. وللفوسفور أيضًا استخدامات أخرى في الصناعة، كاستخدامه في إنتاج الصَّلب وبعض المبيدات الحشرية ومنتجات التنظيف المنزلية. إلا أن الفوسفور الزائد، مثل العناصر الغذائية الرئيسية الأخرى، يؤدي إلى نضوب خصوبة التربة، ويلوث مياه البحيرات والأنهار والمحيطات والمياه الجوفية بأنواعها. وتشير تقارير برنامج الأمم المتحدة للبيئة بأن الفوسفور يؤدي إلى تلوث إمدادات مياه الشرب ويخلق مناطق مائية تعاني من نقص الأكسجين، مما قد يؤدي إلى قتل الأسماك والأنواع المائية الأخرى. ويعدُّ التلوث بالفوسفور بمثابة المحرك الرئيسي لفقدان التنوع البيولوجي ويسهم في تدهور النظم البيئيّة التي تعتمد عليها البشرية.

وفي هذا النطاق، قام مركز الدراسات والبحوث البيئيّة بجامعة السلطان قابوس بدراسةٍ تهدف إلى إزالة الفوسفور من مياه الصرف الصحي باستخدامِ فحمٍ حَيويٍّ معدلٍ صديقٍ للبيئة. قدمت هذه الدراسة تطويرًا مُستدامًا للفحم الحيوي الغني بالكالسيوم باستخدام مخلفات مختلفة متوفرة في البيئة العُمانيّة، وهي خليط من: مخلفات الرُّخام والسماد الحيواني (مخلفات الدواجن) وبقايا أشجار النخيل عَبر عملية الانحلال الحراري عند 800 درجة مئوية. أثبتت النتائج أن الفحم الحيوي الناتج -المسمّى (MWM–B) - فَعّالا في إزالة الفوسفور من مياه الصرف الصحي الفعليّة ومياه الصرف الصحي الاصطناعية (تم تحضيرها مخبريًا). إذ أشارت نتائج توصيف التجارب المخبرية إلى تكوّن وتراكم كميات كبيرة من أكاسيد الكالسيوم وهيدروكسيد الكالسيوم على سطح الفحم الحيوي، مما حَسّن من خصائصه السطحية والهيكلية وعَزَّز تفاعلات امتصاص الفحم الحيوي المنتج للفوسفور. 

تم اختبار الفحم الحيوي المنتج بطريقتين، الأولى عن طريق نمط الدفع batch))، وقد أظهر الفحم الحيوي المنتج قدرة كبيرة على إزالة فوسفور تصل إلى 108.4) (mg g−1، وهي أعلى بمقدار (5.3) مرة من الأداء الذي حدث في الطريقة الثانية من الاختبار، التي اعتمدت نظام مفاعل خزّان التحريك المستمر CSTR)). ويعزى الانخفاض في الأداء مع نظام ال (CSTR) إلى محدودية زمن التماس بين أيونات الفوسفور وجسيمات الفحم الحيوي. وعلى نحو مدهش، فإن وجود الكالسيوم والماغنيسيوم في مياه الصرف الصحي الفعلية في نظام ال CSTR)) زاد كفاءة إزالة الفوسفور بنحو 136 %)) مقارنةً بالمياه المحضَّرة مخبريًا. وبشكل عام أكّدت الدراسة أن الفحم الحيوي المنتج يعدُّ حلًا فَعّالًا لإزالة الفوسفور من مياه الصرف الصحي.

هذه النتائج تدعم الاستثمار في إنتاج الفحم الحيوي باعتباره مادةً بيئيةً فعّالةً للحماية من التلوث الفوسفوري، وتُبرز أهمية الفحم الحيوي كعنصرٍ مهم للتوجّه نحو الاقتصاد الدائري من خلال استغلال نفايات الرخام والأسمدة الحيوانيّة ومخلفات الأشجار وتحويلها إلى فحمٍ حيويٍّ ذي قيمة بيئية واقتصادية. كما تبرز النتائج أهمية الدمج بين تجارب تحويل المخلفات إلى فحم حيوي (معدل) والاستفادة من الفحم الحيوي كمنتج لحفظ البيئة من التلوث الفوسفوري، واستخدام مياه الصرف الصحي الحقيقية وإدارتها، وبما يدعم تطبيقها على نطاق أوسع في المستقبل.