تاکنون نام زیست پالایی را شنیده‌اید؟ بنظر شما چرا ما به زیست‌پالایی نیاز داریم؟
جمعیت جهان با سرعت بالایی در حال افزایش است و برآوردها حاکی از آن است که در سال 2050 به بیش از 9 میلیارد نفر خواهد رسید. طبیعی است که برای تامین نیاز این تعداد از مردم، به میزان زیادی به سیستم‌های کشاورزی و صنعتی نیاز است که البته همین سیستم‌ها، ناگزیر اما به طور قابل توجهی موجب آلودگی خاک، آب و هوا می‌شود.
سازمان بهداشت جهانی “WHO” گزارش‌داده‌است که حدود 7 میلیون نفر در سال در اثر تنفس زبلاهآلودگی هوا، جان خود را از دست می‌دهند. در جهان سالانه 1.3 میلیارد تن زباله تولید می‌شود که بیشتر آن در مکان‌های دفن زباله جمع‌آوری و یا به اقیانوس‌ها ریخته می‌شود. این طور که پیداست این آلودگی باید کنترل شود و خوشبختانه میکروب‌ها ممکن است پاسخی برای حل این مشکل باشند.
به میکروارگانیسم‌ها، این موجودات ذره‌بینی که علی‌رغم ظاهر کوچکشان، کارهای بزرگی از آن‌ها ساخته‌است، می‌توان عبارت نیروهای کار نامرئی را اطلاق کرد. یکی از توانایی‌های بارز میکروب‌ها، تجزیه طیف وسیعی از ترکیبات آلی و جذب مواد معدنی است! اکنون، از همین ویژگی در فرآیندهایی به نام «زیست پالایی» استفاده می‌شود تا از طریق تجزیه بیولوژیکی آلاینده‌ها به مواد غیر سمی، آلودگی‌ها را کاهش دهند. این می‌تواند شامل میکروارگانیسم‌های هوازی یا بی‌هوازی باشد که اغلب از این تجزیه به عنوان منبع انرژی استفاده می‌کنند.
از همین نویسنده بخوانید: تحولی با ژنومیک در تاریخ 120 ساله
روش‌های متفاوت زیست پالایی
از سه روش زیست پالایی، روش اول تصفیه و پاکسازی زمین (land treatment) است که برای خاک و آب‌های زیرزمینی استفاده می‌شود. روش دوم بیوفیلتراسیون هوا و روش سوم بیوراکتورها هستند که عمدتاً در تصفیه آب نقش دارند. نمونه‌ای قابل مشاهده از جایی که زیست پالایی به خوبی مورد استفاده قرار گرفته‌است را می‌توان در محل برگزاری المپیک لندن 2012 یافت.
زیست پالایی و میکروارگانیسم‌ها
زمینی که به علت فعالیت‌های صنعتی در طی صدها سال به شدت آلوده شده‌بود، روش زیست پالایی 1.7 میلیون مترمکعب از خاک بسیار آلوده را پاکسازی کرد. همچنین آب‌های زیرزمینی آلوده به آمونیاک، به کمک آرکی‌ها تصفیه شدند به این صورت که با استفاده از تکنیک جدید زیست پالایی آمونیاک را به گاز نیتروژن بی‌ضرر تجزیه کردند. در نهایت تکنیک‌های اصلاح زیستی جدید برای پاکسازی این زمین، موجب شد بازی‌های المپیک لندن 2012 به‌عنوان «سرسبزترین» و پایدارترین بازی‌هایی که تاکنون برگزار شده‌است، شناخته‌شود.
درحالی که برخی از تکنیک‌های پاکسازی خاک به میکروب‌های جدید نیازمند است، تکنیک‌های «biostimulation» با تحریک رشد میکروب‌های موجود در خاک، فرآیندهای تجزیه به‌صورت طبیعی را افزایش می‌دهند. فرآیندهای تجزیه زیستی طبیعی در خاک تحت تاثیر عواملی مانند در دسترس‌بودن مواد مغذی، دما یا رطوبت محدود می‌شوند اما به کمک تکنیک‌های “biostimulation” می‌توان این موارد را کنترل کرد و با فراهم‌کردن منابع مورد نیاز میکروب‌ها و افزایش تکثیر آن‌ها، سرعت تجزیه زیستی را نیز بالا برد.
مثال بعدی پاکسازی خاک آلوده به نفت از طریق تکنیک‌های تحریک رشد میکروبی است. فضولات طیور می‌تواند به‌عنوان یک عامل تحریک‌کننده زیستی، با تامین نیتروژن و فسفر موجب افزایش سرعت رشد باکتری‌های تجزیه‌کننده نفت شود. چنین سیستم‌هایی ضمن اینکه ارزان‌ترند، در مقایسه با سیستم‌های کنونی تصفیه شیمیایی، از سازگاری بیشتری با محیط‌زیست برخوردارند. از تکنیک «بیوفیلتراسیون» برای پاکسازی گازهای صنعتی که هوا را آلوده‌کرده‌اند، استفاده‌می‌شود. این روش هوای آلوده را از محیط‌کشت قابل تعویضی عبور می‌دهد که حاوی میکروارگانیسم‌هایی است که آلودگی‌ها را به محصولاتی مانند دی‌اکسید کربن، آب یا نمک تجزیه می‌کنند.
زیست پالایی اغلب به منابع و انرژی کمتری نسبت به فناوری‌های معمولی نیاز دارد و محصولات جانبی آن خطرناک نیست. اگرچه اغلب انجام آن نسبت به روش‌های سنتی زمان بیشتری میبرد. زیست‌پالایی را می‌توان با نیازهای محل آلوده مورد نظر تنظیم کرد. به این صورت که میکروب‌های خاص مورد نیاز برای تجزیه آلاینده با انتخاب عامل محدودکننده رشد، کنترل می‌شوند. آلودگی تهدیدی برای سلامتی انسان‌ها است و روی محیط زیست، حیات‌وحش و پایداری کره زمین تأثیر می‌گذارد. علاوه بر این، آسیب به خاک، امنیت غذایی ما را تهدید می‌کند. زیست‌پالایی می‌تواند به کاهش و حذف آلودگی‌هایی که تولید می‌کنیم کمک کند و آب، هوا و خاک پاکی را برای نسل‌های آینده فراهم‌کند.
نویسنده: کیانا تیموری
چه جالب 👌🏻
چه موضوع جالبی 👌🏻