هل يمكن للأطقم غير القابلة للإعادة الاستخدام والمصنوعة من الأقمشة غير المنسوجة أن تقاوم المبيدات الحشرية لحماية الزراعة؟

كيف تعمل الأطقم غير القابلة لإعادة الاستخدام والمصنوعة من الأقمشة غير المنسوجة كحواجز ضد المبيدات

هيكل الليف، حجم المسام، والارتباط الكهروستاتيكي في مقاومة المبيدات

توفر البدلات غير المنسوجة ذات الاستخدام الواحد حماية من مبيدات الآفات باستخدام حواجز فيزيائية وخصائص كهروستاتيكية. تتكون بنية المادة SMS (منسوج-منفوخ-منسوج) عادةً من مسام تتراوح بين 10 إلى 50 ميكرون، مما يمنع المواد الأكبر مثل مساحيق مبيدات الآفات الجافة. أما بالنسبة للقطرات الأصغر، فإن الطبقة الوسطى المنفوخة تقوم بأغلب العمل. فهذه الطبقة تحتفظ بشحنة كهروستاتيكية تسحب جسيمات المبيدات المشحونة بشكل معاكس. وتُعد هذه الطريقة فعالة نسبيًا ضد الرش منخفض الضغط والجسيمات الغبارية عمومًا. ولكن هناك مشكلة. إن ترتيب هذه الألياف ليس مثاليًا، ما قد يؤدي أحيانًا إلى تشكيل قنوات صغيرة يمكن أن تتسرب من خلالها المواد، خاصة عند تحرك الشخص أو الانحناء. وتنشأ مشكلة أخرى في المناخات الرطبة. إذ تبدأ الشحنة الكهروستاتيكية على مواد البولي بروبيلين بالاختفاء بمجرد وصول الرطوبة إلى حوالي 60%، ما يجعلها أقل فعالية بشكل كبير. ووجدت دراسة حديثة أن هذا الانخفاض في الأداء قد يصل إلى 37% في المناطق ذات الظروف المناخية الاستوائية.

لماذا قد تفشل البدلات غير القابلة لإعادة الاستخدام والقابلة للتصرف من النسيج غير المنسوج القياسي في مواجهة التركيبات السائلة

ليست البدلات العادية من مادة SMS بدون طلاء كافية عند التعامل مع المبيدات السائلة، لأنها شديدة المسامية ولا تحتوي على أفلام حائلة متواصلة تحجب المواد الضارة بشكل فعّال. إذ إن المستحلبات المركزّة (ECs) والمستعلبات المركزّة (SCs) تكون مشبعة بمواد نشطة سطحياً تقلل التوتر السطحي، ما يسمح للسوائل بالتسرب عبر الفجوات الصغيرة بين الألياف باستخدام العمل الشعري. ويزداد الوضع سوءاً عندما يتحرك العمال أو يمارسون ضغطاً أو يلامسون أرضاً ملوثة، مثلما يحدث عند الجلوس ركعاً في الحقول التي تم رشها. وتُظهر الاختبارات أن امتصاص السوائل يزداد بشكل كبير في هذه الحالات الواقعية، وقد يصل إلى ثمانية أضعاف مقارنةً بحالات الثبات. حتى عند خلط الغليفوسات بتركيزات موصى بها من المواد النشطة سطحياً، وجدت الدراسات اختراقاً شبه تام خلال قماش SMS القياسي خلال خمس عشرة دقيقة فقط. هذا النوع من النتائج يوضح مدى هشاشة هذه المواد أثناء العمليات الزراعية العادية.

معايير الاختبار والأداء في الاستخدام الفعلي للبدلات غير القابلة لإعادة الاستخدام من النسيج غير المنسوج

ASTM F739-23 وISO 6529: ما الذي تُظهره هذه المعايير حول انتقال المبيدات الحشرية

تُعد ASTM F739-23 وISO 6529 من بين المعايير الأساسية المستخدمة لتقييم كيفية انتقال المواد الكيميائية عبر الأقمشة الواقية. وتركز هذه المعايير بشكل أساسي على زمن الاختراق، الذي يشير إلى اللحظة التي تبدأ عندها المادة الملوثة بالظهور داخل المادة. ومع ذلك، لا يمكن لهذه الاختبارات المعملية أن تأخذ في الاعتبار جميع العوامل التي يواجهها العمال يوميًا. فتشمل الظروف الواقعية أشياء مثل عرق الجسم، والاحتكاك الناتج عن الحركة، ونقاط الإجهاد الميكانيكي، والتي ببساطة غير موجودة في البيئات الخاضعة للرقابة. ويتجلى المشكل عند النظر إلى البيانات الميدانية الفعلية. إذ قد تسمح بعض البدلات الواقية حتى تلك التي نجحت في اجتياز شهادة التصديق بحدوث معدلات لنقل المواد الكيميائية تتجاوز 0.1 ميكروغرام لكل سنتيمتر مربع في الدقيقة، وذلك بعد تعرضها لأربع ساعات فقط لمخاليط معينة من المبيدات. ويُبرز هذا الفجوة بين نتائج المختبر والواقع العملي أهمية حاجة الأفراد العاملين في الميدان إلى أكثر من مجرد شهادات ورقية عند اتخاذ قرارات السلامة الخاصة ببيئة عملهم.

أبعد من زمن الاختراق: لماذا تعد النفاذية التراكمية مهمة للاستخدام الميداني

التركيز فقط على وقت الاختراق لا يروي القصة الكاملة حول المخاطر الحقيقية التي يواجهها العمال. ما يهم أكثر هو الانتشار التراكمي، والذي يعني ببساطة كمية المبيدات التي تمر فعليًا عبر الملابس الواقية مع مرور الوقت. خذ على سبيل المثال بدلة واقية. قد تقاوم الغليفوسات لمدة ساعة تقريبًا في ظروف الاختبار، ولكن بعد العمل طوال اليوم في الحقل، قد تتسرب حوالي 12٪ من المادة الكيميائية بسبب عوامل مثل حرارة الجسم، والحركة المستمرة، وتآكل النسيج. تُظهر الأبحاث التي تناولت الأشخاص المعرضين لهذه المواد الكيميائية على مدى سنوات حدوث مشكلات خطيرة لاحقًا، بما في ذلك اضطرابات في العضلات ووظائف الدماغ. عندما تبدأ الشركات في قياس الانتشار التراكمي بدلًا من مجرد التحقق مما إذا كان هناك اختراق سريع، فإنها تفكر في الحماية على المدى الطويل بدلًا من الاقتصار على تلبية الحد الأدنى من المعايير لبضع دقائق في كل مرة.

تأثير تركيبة المبيدات على سلامة البدلات غير المنسوجة ذات الاستخدام الواحد

الصيغ من نوع EC مقابل SC: المذيبات والمواد الفعالة سطحياً التي تُضعف الأداء الوقائي

تختلف طريقة تأثير المستحلبات المركزّة (EC) والمحاليل المعلّقة المركزّة (SC) على البدلات الواقية بشكل كبير بين هذين النوعين من التركيبات. تحتوي منتجات EC على مذيبات قائمة على النفط، وهذه المذيبات تبدأ فعليًا في تفكيك ألياف البولي بروبيلين مع مرور الوقت. وما الذي يحدث بعد ذلك؟ تتسع المسام بنسبة تصل إلى حوالي 40٪ عند التعرض، مما يؤدي إلى فشل الطبقة الواقية بشكل أسرع بكثير من المعتاد. من ناحية أخرى، تعمل تركيبات SC بشكل مختلف. فهي تستخدم مواد مثل الألكيلفينول الإيثوكسيليت كمُوَجِّهات لحفظ الجسيمات الصلبة معلقة بشكل مناسب. وهذا يقلل من التوتر السطحي بشكل كبير جدًا، وأحيانًا إلى ما دون علامة 30 ملي نيوتن/متر، وبالتالي بدل أن تتكون قطرات على الأسطح، تمتد السوائل بسهولة أكبر. والآن هنا تأتي النقطة المثيرة: بالرغم من أن مستحضرات EC قد تخترق الحماية بسرعة أكبر (حوالي 15 دقيقة مقارنة بـ SC التي تستغرق نحو 45 دقيقة وفقًا لاختبارات ASTM F739-23)، إلا أن مستحضرات SC لا تزال تشكل مشاكلها الخاصة لأنها تخترق المواد من خلال العمل الشعري. وهذا يعني أن الملوثات تتسلل تدريجيًا إلى الأقمشة دون أن يلاحظها أحد حتى يكون الوقت متأخرًا جدًا.

تفنيد أسطورة التخفيف: خلطات الغلايفوسات-المستحلق وسيناريوهات التعرض الواقعية

لا يزال العديد من العمال في المزارع يعتقدون أن تخفيف الغلايفوسات باستخدام مادة خافضة للتوتر السطحي يجعل الأمور بأي شكل من الأشكال أكثر أمانًا. ولكن إليك الأمر المتعلق بمواد الخافض السطحي POEA التي يستخدمونها غالبًا: إنها تواصل أداء وظيفتها المتمثلة في تقليل التension السطحي حتى عند تركمات منخفضة جدًا، أحيانًا تصل إلى 2٪ فقط. عندما يخلّع الأشخاص هذه المحاليل ويرشونها في الحقول أو يعملون على صيانة المعدات، فإن حدوث رشاشات صغيرة أمر شائع جدًا. تتسبب هذه التعرضات الصغيرة تدريجيًا في تضعف الحواجز التي تحمّص ملابس الحماية من امتصاص المواد الكيميائية. كما تُظهر الاختبارات التي أجريت في ظروف حقلية فعلية أمرًا مقلقًا إلى حد ما: في حوالي 8 من كل 10 حالات، تبدأ المواد الكيميائية بالاختراق من خلال معدات الحماية خلال ساعة واحدة فقط من التếp مع المحاليل المخفّفة، لأن المواد الخافضة للتوتر السطحي تساعد الغلايفوسات على التسلل عبر الفتحات الصغيرة في طبقات القماش. ودعونا لا ننسى المهام الروتينية مثل تنظيف الخزانات أو إصلاح أجهيز الرش التاعبة، حيث يتعرض العمال لفترات أطول وضغطًا أعلى للتếp. وكل هذا يعني أن التخفيف البسيط لا يكفي كحماية ضد التExposed للمواد الكيميائية في ظروف الزراعة الواقعية.