تولید دستگاه «سنجش غبار ریزشی» در تشخیص ریسک سرطان

خبرگزاری علم و فناوری آنا - حسین بوذری؛ امروز در دنیا ترویج فرهنگ صنعت سبز به منظور بهره‌برداری بهینه و پایدار از محیط زیست و منابع طبیعی در کنار اشتغالزایی و فعالیت‌های صنعتی و تلاش برای معرفی سیستم‌های سنجش و پایش آلودگی‌های ناشی از فعالیت‌های صنعتی به‌منظور کاهش آثار سوء و جانبی بر محیط زیست با تأکید بر گرد و غبار مورد توجه قرار گرفته است.

محمد بیاتی پوده عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد نایین در رشته برق بوده که در زمینه موضوعات بین رشته‌ای فعالیت می‌‌کند و در پروژه‌های مختلفی مانند منشأیابی غبار در حاشیه دریاچه ارومیه، سنجش غبارخیزی منطقه سجزی اصفهان و سایر پروژه‌های تحقیقاتی، پژوهشی و عملیاتی با ساخت دستگاه‌های هوشمند سنجش غبار و سیستم‌های سنجش، ارتباط هوشمند دستگاه‌های سنجش و ثبت اطلاعات و پایش آنها و به‌عنوان رئیس هیئت مدیره شرکت رستا سیستم رامند و مسئول پروژه‌های مربوط به سنجش غبار فعالیت دارد.

بیاتی در یک سال گذشته به‌عنوان مدیر دپارتمان صنعت نسل ۴ در سرای نوآوری اطلاعات و ارتباطات استان اصفهان فعالیت خود را افزایش داده است.

شرکت فناور رشتا سیستم رامند در راستای بهره‌برداری بهینه از محیط زیست  و منابع طبیعی به تولید دستگاه «تحلیلگر جرم ذرات گرد و غبار» اقدام کرده که در عملیات‌های احیا و کنترل بیابان‌زایی، کمربند سبز و سایر فعالیت‌های مهندسی و بیولوژیک سازمان‌ها مؤثر است و به اجرای موفق پروژه‌های تهویه، پاکسازی خودکار و هوشمند هوای منزل از نظر گرد وغبار کمک می‌کند.

خبرنگار خبرگزاری آنا در راستای بررسی فعالیت این شرکت فناور گفت‌وگویی را با بیاتی عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد نایین در رشته برق، رئیس هیئت مدیره شرکت و مخترع دستگاه «تحلیلگر جرم ذرات گرد و غبار» ترتیب داده است که در پی می‌آید:

تفکیک سهم غبار صنعتی و محیط طبیعی در مناطق صنعتی

آنا: درباره شرکت فناور و زمینه کاری آن توضیح دهید.

بیاتی پوده: این شرکت فناور با اهداف مشخصی تأسیس شده که ازجمله ترویج و معرفی فرهنگ صنعت سبز به منظور بهره‌برداری بهینه و پایدار از محیط زیست و منابع طبیعی کنار اشتغالزایی و فعالیت‌های صنعتی، تلاش در راستای معرفی سیستم‌های سنجش و پایش آلودگی‌های ناشی از فعالیت‌های صنعتی به‌منظور کاهش آثار سوء و جانبی بر محیط زیست با تأکید بر گرد و غبار، ترویج و معرفی راهکار‌های ارتقای جنبه‌های مختلف همزیستی پایدار با اکوسیستم‌های مختلف از جمله اکوسیستم‌های بیابانی در محیط‌های شهری به‌خصوص مناطق متأثر از کانون‌های گردوغبار محیطی را شامل می‌شود.

ترویج تعیین سطح اثربخشی عملیات‌های احیاء و کنترل بیابان‌زایی، کمربند سبز، سایر فعالیت‌های مهندسی، بیولوژیک سازمان‌ها و نهاد‌های مختلف مانند از سازمان جنگل‌ها، مراتع و آبخیزداری، محیط زیست، شهرداری وفضای سبز شهری، ترویج و معرفی استفاده از سیستم‌های هوشمند در کنترل و پایش آلودگی های ناشی از فعالیت‌های صنعتی، معدنی و ارتقای آن به تجهیزات کنترل از راه دور از دیگر اهداف این شرکت فناور است.

آنا: شرکت فناور شما در زمینه محیط زیست و منابع طبیعی چه فعالیت‌هایی داشته است؟

بیاتی پوده: مشاوره در زمینه طراحی و ساخت تجهیزات سیستم‌های پایش و سنجش آلودگی محیط زیست، طراحی و اجرای سیستم‌های سنجش و پایش فرسایش بادی گرد و غبار و آلودگی محیط زیست را به سرانجام رسانده و میزان اثربخشی پروژه‌های احیا و اصلاح عملیات کنترل بیابان‌زایی به‌منظور شناخت روش‌های مؤثر به‌عنوان راهکار‌های مدیریتی را بررسی و اجرا کردیم.

از سویی تفکیک سهم غبار صنعتی و محیط طبیعی در مناطق صنعتی مستقر در کانون‌های فرسایش بادی و منشأ گرد وغبار و طراحی، پیشنهاد، اجرای پروژه‌های تهویه، پاکسازی خودکار و هوشمند هوای منزل از نظر گرد وغبار (همزیستی با شرایط گرد و غبار‌های محیط شهری و انسانی) را مورد بررسی قرار دادیم.

آنا: از چه زمانی فعالیت خود را آغاز کردید و تاکنون چه موفقیت‌هایی در مسیر حاصل شده و چه دستاورد‌هایی داشته‌اید؟

بیاتی پوده: فعالیت‌های شرکت فناور قبل از تأسیس با طراحی و ساخت سیستم‌های هوشمندسازی بخش‌های روشنایی و سرمایش گرمایش ساختمان و قسمت‌های حفاظتی آغاز شد و پس از تأسیس این شرکت فناور با تمرکز بر فعالیت‌های مشترک بین‌رشته‌ای صنعت و محیط زیست در سال ۱۴۰۰ و همکاری در پروژه منشأیابی غبار در حاشیه دریاچه ارومیه بیشتر به طراحی و ساخت دستگاه‌های سنجش غبار و همچنین دستگاه‌های اندازه‌گیری پارامتر‌های هواشناسی پرداخت.

در این مسیر پروژه‌های مختلفی با حضور در مرکز رشد دانشگاه آزاد اسلامی واحد نایین به‌عنوان واحد فناور در دست اقدام قرار گرفته که با عقد قرارداد با سازمان حفاظت محیط زیست و ساخت دستگاه‌های سنجش غبار ریزشی با انگیزه‌تر از قبل و در راستای دستور مقام معظم رهبری به بومی‌سازی نیاز‌های کشور در این بخش پرداخته و موفق شدیم با بهبود دستگاه موجود در این حیطه، بومی‌سازی آنها و تکیه بر دانش ملی، دستگاه‌هایی با کیفیت بالاتر و قابلیت‌های بیشتر در ساخت دستگاه‌های سنجش میزان غبار فعالیت خود را ادامه دادیم که نمونه آنها ساخت دستگاه‌های سنجش غبار ریزشی ASTM و Frisbee بوده که از منظر کارایی بهتر از نمونه‌های خارجی بوده و از نقطه نظر قیمت یک سوم نمونه خارجی است.

سنجش هوشمند پارامتر‌های هواشناسی

آنا: زمینه فعالیت و نوع محصول شرکت فناور شما چیست؟

بیاتی پوده: زمینه فعالیت عمده شرکت فناور رستا سیستم رامند در حیطه ساخت دستگاه‌های مربوط به محیط زیست است که از جمله آنها می‌توان دستگاه هوشمند سنجش میزان غبار با قابلیت ذخیره‌سازی داده‌ها و ارسال بر روی درگاه‌های اینترنتی، دستگاه سنجش غبار ریزشی ASTM و Frisbee را نام برد.

این شرکت فعالیت خود را در ساخت مجموعه سنجش پارامتر‌های هواشناسی که به صورت هوشمند عمل می‌کند ادامه می‌دهد.

آنا: محصول شرکت فناور شما چه نیازی از نیاز‌های مردم و کشور را برطرف می‌کند؟

بیاتی پوده: با توجه به افزایش معضلات مربوط به غبار در کشور، سنجش و منشأیابی غبار یکی از مهم‌ترین بخش‌های مقابله با این خطر ملی است و این شرکت با ساخت دستگاه‌های هوشمند سنجش غبار و همکاری با سازمان محیط زیست تلاش می‌کند در رفع این معضل وظیفه خود را انجام دهد.

آنا: دستگاه‌‌های اندازه‌گیری غبار ریزشی چه کاربردی دارند؟

بیاتی پوده: دستگاه‌های اندازه‌گیری غبار ریزشی برای تجهیز ایستگاه‌های پایش گرد وغبار، آگاهی از مشکلات بهداشتی مربوط به آلودگی هوا ناشی از زندگی شهرنشینی و صنعتی شدن به‌خصوص در دو قرن گذشته به تدریج تقاضا برای روش‌های کارآمد در کنترل انتشار آلودگی در کشور‌های پیشرفته را افزایش داده و به دنبال آن تلاش‌های زیادی در راستای کاهش پارامتر‌های انتشار و غلظت بسیاری از آلاینده‌های محیط زیستی در حال انجام است.

به‌این لحاظ در ده‌های اخیر مشکلات ناشی از ذرات معلق جوی در شهر‌ها بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. مواجهه شهروندان با آلاینده گرد و غبار از مسیر‌های مختلفی مانند تنفس، تماس پوستی و خوراکی اتفاق می‌افتد.

ذرات گردوغبار به عنوان یکی از آلاینده‌های محیطی شناخته شده‌ است که تأثیر زیادی بر محیط داشته و موجب نگرانی در اثرات مربوط به سلامتی محیط زیست و انسان می‌شوند.

از آنجا که بخشی از این ذرات ریز قابل استنشاق هستند و به‌راحتی به عمق فرورفتگی سیستم تنفسی انسان می‌رسند، مطالعات علمی ارتباط تنفسی PM به‌خصوص ذرات ریز (به تنهایی یا در ترکیب با سایر آلاینده‌های هوا) را با انواع مختلفی از مشکلات بهداشتی مهم مرتبط کرده است.

آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا اثرات مخرب سلامتی را شامل مرگ زودرس، پذیرش در بیمارستان مربوط به تنفس و مراجعه به اورژانس، آسم تشدید شده علائم حاد تنفسی ازجمله سرفه‌های شدید، تنفس دشوار یا دردناک، برونشیت مزمن، کاهش عملکرد ریوی به‌عنوان تنگی نفس ارزیابی کرده است.

از سوی دیگر یکی دیگر از شاخص‌های ارزیابی سلامت، احتمال مواجهه با جذب پوستی مواد شیمیایی از ذرات گرد و غبار آلوده است. جذب پوستی آلاینده‌ها از خاک یا گرد وغبار به منطقه تماس، مدت زمان تماس، جاذبه شیمیایی و فیزیکی بین آلاینده، ذرات غبار یا خاک، توانایی نفوذ آلودگی به پوست بستگی دارد.

عوامل خاص شیمیایی مانند چربی دوست بودن، قطبیت، فرّار بودن، وزن مولکولی و حلّالیت نیز بر جذب پوست تأثیر می‌گذارند.

عوامل رفتاری ممکن است منجر به مواجهه بیشتر کودکان نسبت به بزرگسالان شود. نوزادان، کودکان نوپا و کودکان ممکن است روی زمین بازی کرده و بخزند، در نتیجه درصد بالایی از بدن با گرد وغبار سطوح یا خاک پوشانده شده و فرصت بیشتری برای مواجهه با آنها فراهم می‌‌شود.

کودکان همچنین نسبت به بزرگسالان کمتر لباس می‌پوشند (به عنوان مثال راه رفتن با پای برهنه و شلوارک). علاوه بر این، قرار گرفتن در معرض پوستی به‌دلیل انتقال از پوست به دهان از طریق انگشتان، می‌تواند در معرض بلع قرار گیرد؛ بنابراین این ممکن است یک مسیر مهم برای جذب آلاینده‌ها توسط کودکان باشد.

بیشتر سناریوهای مواجهه تماس پوستی به طور کلی مواجهه پوستی را بخشی از دُز مواجهه کلی نسبت به عوامل مؤثر دیگر مانند خوراکی و استنشاق می‌دانند، به‌همین دلیل بخشی از آلاینده‌ها که در تماس مستقیم با پوست قرار دارد، قابل جذب هستند؛ بنابراین توانایی جذب آلاینده‌ها به صورت پوستی به مقدار انتشار آلودگی از طریق توده گرد وغبار و خاک بستگی دارد.

این موضوع نشان از اهمیت سنجش و اندازه‌گیری کمیت و کیفیت غبار ریزشی در تعیین مواجهه را دارد تا سطح آلودگی و مواجهه با آن در شرایط مختلف در سطح کشور تعیین شود.

علاوه بر موارد یادشده در بالا، رسوب گرد وغبار روی سطوح و موادغذایی امکان مواجهه خوراکی گرد و غبار را افزایش می‌دهد؛ بنابراین در مناطق شهری و پرجمعیت توجه به کمیت و کیفیت غبار ریزشی به عنوان حامل آلاینده‌ها بر سطوح و مواد غذایی دارای اهمیت است.

در زمینه اندازه‌گیری آلاینده گرد وغبار در ایستگاه‌های پایش آلودگی کشور به طور عمده توجه به بخش مواجهه تنفسی است که سهم مهمی از مواجهه را به خود اختصاص داده است؛ بنابراین به منظور تکمیل بخش‌های مغفول گرد وغبار که شامل اجزای درشت گردوغبار، لازم است تا غبار ریزشی از نظر مقدار و نوع ترکیبات (فیزیکی و شیمیایی) آلاینده‌ای که با خود حمل می‌کند، مورد بررسی و آزمون قرار گیرد.

دستگاه‌‌های اندازه‌گیری غبار ریزشی چند نوع هستند؟

ارتقای ایستگاه‌های پایش با دستگاه‌‌های اندازه‌گیری غبار ریزشی در تعیین سطوح ریسک سرطان‌زا بودن یا نبودن گرد و غبار مؤثر است؟ 

بیاتی پوده: تکمیل اندازه‌گیری گرد و غبار ریزشی کنار سنجش گرد وغبار تنفسی (PM۱۰ و PM۲.۵) و آنالیز نمونه‌های گرد و غبار از نظر آلاینده‌های عناصر کمیاب و ترکیبات آلی مضر مقیاس جامع‌تری از سطح آلودگی گرد وغبار در محیط‌های شهری و روستایی را به‌دست خواهد داد.

از سویی ارتقای ایستگاه‌های پایش زمینه لازم برای تعیین سطوح ریسک سرطان‌زایی و غیرسرطان‌زایی گرد و غبار را فراهم می‌کند که خود مبنایی برای اقدام در زمینه منشأیابی و کنترل گرد و غبار زیانبار در محیط‌های شهری و روستایی را مهیا می‌کند. این ارتقا در سنجش و نمونه‌برداری دوره‌ای از گرد و غبار به طور مستقیم به سلامت و بهداشت جوامع شهری و روستایی ارتباط داشته و از اهمیت بالایی برخوردار است.

آنا: دستگاه‌‌های اندازه‌گیری غبار ریزشی شامل چه نمونه‌هایی هستند؟

بیاتی پوده: این دستگاه‌ها نخست شامل «تله فریزبی معکوس» است، غبارسنج فریزبی دستگاهی غیرفعال غیرجهت‌دار است که شامل دو دسته خشک و‌ تر بوده و ظرف جمع‌کننده‌ رسوبات ریزشی فریزبی شکل از«آنودایز آلومینیوم» تشکیل شده، این ظرف روی پایه‌های بلندی در ۸.۱ متری از سطح زمین قرار گرفته که دارای یک لوله تخلیه است و از تیرک به سمت پایین به بطری جمع‌آوری آب باران بر روی زمین منتهی می‌شود.

این دستگاه دارای محافظ پرنده از جنس سیم ماهیگیری ظریف به شکل حلقه، (با ضخامت ۱ میلی‌متر) نیز بوده که در ۵ سانتی‌متری بالای ظرف جمع‌کننده گردوغبار روی پایه‌های (از جنس فولاد ضدزنگ یا آلومینیوم) قرار گرفته است.

پس از گذشت یک ماه، فریزبی از دیسک کف که هنوز در جای خود است، خارج شده و برای اندازه‌گیری به آزمایشگاه ارسال و ماده نامحلول به صورت وزنی، خشک و تعیین می‌شود.

دومین دستگاه «غبارسنج غیرفعال جهت‌دار» یا ASTM directional (DustWatch)
غبارسنج DustWatch جهت‌دار غیرفعال است که با چرخش صفحه بالایی به خاطر جریان باد، درپوش در موقعیت‌های مختلف قرار می‌گیرد و می‌توان غبار در آن جهت را، به صورت ریزشی و عمودی اندازه گرفت.

در این روش از چندین واحد جمع‌آوری غبار استفاده می‌شود که بسیار کاربردی است و از مزیت‌های این دستگاه استحکام و مقاومت کافی بوده و حتی در شرایط آب و هوایی سخت نیز کار می‌کند و به کمترین نگهداری نیاز دارد، همچنین نیازی به برق یا انرژی خارجی ندارد.

آنا: نواقص و کمبود‌ها در راه تجاری‌سازی محصولات فناور را بیان کنید.

بیاتی پوده: با توجه به نوپا بودن شرکت فناور ما، یکی از مشکلاتی که در تجاری‌سازی محصولات این شرکت بوده، تأمین سرمایه لازم برای ساخت دستگاه‌هاست. در این مسیر هزینه‌های ساخت قالب‌ها، تأمین قطعات الکترونیکی، توسعه شرکت و محصولات از دغدغه‌های اصلی به حساب می‌آیند.

با توجه به موقعیت کشور و اهمیت محبث سنجش غبار و منشأیابی آن در کشور و کشور‌های همسایه، ساخت تجاری محصولات این بخش می‌تواند علاوه بر کمک به کشور در این زمینه می‌تواند در بحث صادرات هم نقش قابل ملاحظه‌ای داشته باشد.

آنا: آیا حمایت لازم را از سوی دانشگاه و مراکز و نهاد‌های مربوط با مأموریت خود داشته‌اید و انتظارتان از مسئولان چیست؟

بیاتی پوده: متأسفانه تاکنون حمایتی شامل حال این شرکت فناور نشده است.

آنا: برای رشد و شکوفایی مراکز رشد در دانشگاه چه پیشنهادی ارائه می‌دهید؟

بیاتی پوده: مشاوره در زمینه ساخت و تجاری سازی، کمک به تأمین سرمایه اولیه و فروش محصولات شرکت‌های فناور و دانش‌بنیان می‌تواند در شکوفایی شرکت‌های نوپا در این مجموعه‌ها مثمر باشد.

آنا: و کلام آخر...

بیاتی پوده: شرکت فناور با تشکر از ارگان‌های اطلاع رسانی به‌خصوص خبرگزاری آنا، تقاضا دارد از کمک ارگان‌های ذی‌ربط در زمینه اخذ تسهیلات برای تجاری‌سازی محصولات خود و اعتلای اهداف عالی کشور بهره‌مند شود و مسیر رشد خود را با سرعت و قدرت بیشتر طی کند.