www.ind.clinicab.ir

تصفیه مواد سمی به کمک باکتری در فرایند تصفیه بیولوژیکی فاضلاب

آیا می دانید فنل چیست و چه تاثیری بر محیط زیست و سلامت انسان دارد؟ پاسخ به این سوال برای کسانی که با رشته شیمی آلی آشنایی دارند، مشکل نیست ، چراکه فنل یکی از مواد شیمیایی است که در رشته آلاینده های سمی قرار دارد.

در واقع این ماده و مشتقات آن در صنایع متعددی چون پالایشگاه های نفت، پتروشیمی، معادن و سموم دفع آفات کاربرد دارد که از طریق دفع غیربهداشتی فاضلاب این صنایع منجر به آلودگی محیط زیست و بخصوص منابع آبی می شود.

بر این اساس محققان دانشگاه علوم پزشکی همدان پس از 3 سال تحقیق ، موفق به شناسایی 5میکروارگانیسم تجزیه کننده فنل در فاضلاب شده اند که یکی از این میکروارگانیسم ها نیز اولین بار در دنیا شناسایی شده است.

ما نیز با دکتر رضا شکوهی ، عضو هیات علمی دانشگاه علوم پزشکی همدان ، در این ارتباط به گفتگو نشسته ایم.

فنل چه مخاطراتی برای سلامت انسان دارد؟

اثرات بهداشتی ناشی از مواجه با فنل بستگی به میزان جذب و مدت تماس با آن دارد و از تحریک و سوزش و سوختگی های پوستی تا مسمومیت های سیستماتیک همراه با کاهش فشار خون ، افزایش ضربان قلب و کما متغیر است.

مطالعات انجام شده در امریکا نشان داده است که 2، 4، -6 تری کلروفنل باعث افزایش شیوع تومورهای سرطانی می شود، ولی خاصیت سرطانزایی فنل به طور قطعی اثبات نشده است.

نتایج تحقیقات متعددی درخصوص سرطانزایی فنل ناشی از دود تنباکو صورت گرفته است و تاثیر این ماده در پیشرفت تومورهای سرطانی به اثبات رسیده است.

ضمنا در همین تحقیقات خاصیت سرطانزایی کتکول که یکی از اولین محصولات ناشی از تجزیه فنل است به اثبات رسیده است. نکته دیگر این که حضور فنل و کتکول باعث تقویت خاصیت سرطانزایی بعضی از مواد نظیر بنزوپیرین و سایر هیدروکربن های چندحلقوی می شود.با توجه به اهمیتی که فنل روی سلامت انسان دارد، استاندارد سختگیرانه برای آن وضع شده است.

به طور مثال سازمان جهانی بهداشت توصیه کرده است غلظت فنل در منابع آب ورودی به تصفیه خانه متعارف آب برای استفاده جوامع انسانی کمتر از 2میکروگرم در لیتر باشد.طبق استاندارد سازمان حفاظت زیست امریکا میزان مجاز فنل در منابع آب جوامع انسانی و آب مورد استفاده برای پرورش ماهی به ترتیب 3/0و 6/2میلی گرم در لیتر است و براساس استاندارد کشور ژاپن مقدار مجاز در پسابهای خروجی از تصفیه های صنایع 5میلی گرم در لیتر است.

اصولا برای تصفیه فنل از چه روشهایی استفاده می شود؟

برای تصفیه فاضلاب های حاوی فنل روشهای متعددی وجود دارد که مهمترین آنها عبارتند از: اکسیداسیون شیمیایی ، جذب سطحی ،تصفیه بیولوژیکی و ترکیبی از روشهای مذکور.

در میان روشهای فوق الذکر، سیستم های بیولوژیکی به دلیل مزایای خاصی که نسبت به سایر روشها دارند بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.

یکی از مزایای عمده این روشها این است که سازگاری بیشتری با محیط زیست دارند، به عبارتی از دیدگاه محیط زیست ایمن تر محسوب می شوند. مزیت دیگر این سیستم ها نسبت به روشهای شیمیایی این است که معمولا در آنها هیچ گونه ماده شیمیایی زیان آوری برای محیط زیست مصرف نمی شود، لذا دفع پساب و لجن حاصل از این فرآیندها نسبت به فرآیندهای شیمیایی در منابع پذیرنده ، اثرات سوئ کمتری به دنبال دارد.

با علم به این که در سیستم های تصفیه بیولوژیکی ، میکروارگانیسم ها مسوول تصفیه آلاینده های موردنظر هستند، لذا شناسایی باکتری های تجزیه کننده آلاینده ها گام مهمی در روند تکاملی سیستم های تصفیه فاضلاب بخصوص مواد سمی محسوب می شود.

از طرفی گونه های میکروبی موثر در فرآیند تصفیه متناسب با نوع ماده آلاینده و همچنین نوع سیستم تصفیه متفاوت است ، لذا شناسایی و معرفی این گونه میکروب ها برای استفاده طراحان و بهره برداران سیستم های تصفیه و همچنین محققان مختلف بخصوص متخصصان محیط زیست و بیوتکنولوژی مفید است.

در مورد باکتری شناسایی شده وکاربرد آنها در تجزیه فنل ، در تحقیق ارائه شده بیشتر توضیح دهید؟

تاکنون کسی در خصوص توانایی نوعی باکتری (برواندیوموناس ویسیکالریس ) در تجزیه فنل یا مشتقات آن گزارشی ارائه نکرده است و یکی از دستاوردهای مهم این تحقیق ، شناسایی این موضوع است که برای اولین بار توانایی این باکتری در خصوص تجزیه فنل شناسایی و گزارش می شود.

این باکتری جز خانواده سود وموناس ها محسوب می شود. سود وموناس ها که به نظر می رسد بیشترین توانایی را در تجزیه آلاینده های آلی از جمله فنل دارند، جزو باکتری های میله ای شکل گرم منفی هستند که هرگز به صورت تخمیری عمل نمی کنند.

بعضی از باکتری های مربوط به این گونه قادرند بیش از 100نوع ماده آلی مختلف را به عنوان منبع کربن مصرف کنند. توانایی زیاد سود و موناس ها در تجریه مواد آلی صرفا به دلیل توانایی آنها در تولید آنزیم های کاتابولیکی نیست ، بلکه به قابلیت های آنها در تنظیم مسیرهای متابولیکی هم بستگی دارد.

اصولا شناسایی میکروارگانیسم ها و تاثیرات شان در تجزیه ترکیبات آلی از چه روی اهمیت دارد؟

شناسایی میکروارگانیسم های تجزیه کننده مواد مختلف بخصوص مواد شیمیایی سمی از جنبه های مختلف حائز اهمیت است ، اول این که با جداسازی و تکثیر آنها می توان انواع مواد شیمیایی خطرناک را به مواد ساده تر و بی خطر تبدیل کرد، به طور مثال می توان با استفاده از همین میکروارگانیسم ها فنل را که یک ماده سمی است به آب و دی اکسید کربن تبدیل کرد.

این موضوع در مورد بسیاری از مواد شیمیایی نظیر سوختهای فسیلی مانند نفت و بنزین هم قابل کاربرد است و در حال حاضر از انواع خاصی از باکتری ها برای از بین بردن لکه های نفتی در دریاها و همچنین آبهای زیرزمینی استفاده می شود، از طرفی محققان بسیاری تلاش می کنند تا میکروارگانیسم هایی را شناسایی کنند که توانایی بیشتری برای این کار داشته باشند، یا این که در شرایط مختلفی بتوانند این گونه مواد را تجزیه کنند.

علاوه بر آن می توان بعد از شناسایی میکروارگانیسم ها، با استفاده از دانش بیوتکنولوژی و روشهای مهندسی ژنتیک ، توانایی آنها را برای تجزیه مواد مختلف از جمله فنل و مشتقات آن که یکی از آلاینده های منابع آب محسوب می شوند افزایش داد.

این موضوع از نظر حفظ منابع آب ، سلامت جوامع انسانی و توسعه پایدار در خور توجه است.

این تحقیق علاوه بر کشف یک گونه جدید باکتری تجزیه کننده فنل چه دستاورد های دیگری داشته است؟

این تحقیق دستاوردهای دیگری نیز داشته است که مهمترین آنها که برای اولین در جهان گزارش شده به طور خلاصه عبارتند از :

1-شناسایی باکتری های غالب در حضور غلظت های مختلف گلوکز به عنوان ماده رقابتی و تاثیر آنها بر بازده حذف فنل در سیستم مورد مطالعه.

2-دستیابی به رکوردی معادل 5/1برابر حداکثر میزان پذیرش بار آلی که برای سیستم های بیولوژیکی ترکیبی با بازده بالای 99درصد در خصوص حذف فنل گزارش شده است.

3-این موضوع از نظر فنی و اقتصادی بسیار حائز اهمیت است ، زیرا با استفاده از این سیستم، ضمن کاهش قابل توجه زمان مورد نیاز به منظور تصفیه فاضلاب ، به همین نسبت حجم تصفیه خانه و هزینه اجرایی آن کاهش می یابد.

تهیه کننده : پونه شیرازی

کلینیک تصفیه آب صنعتی ایران ارائه دهنده خدمات تصفیه آب و تصفیه پساب در صنایع مختلف است.

جهت کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.