روشی طبیعی برای تصفیه آب

به گزارش خبرنگار گروه علمی و فناوری خبرگزاری برنا، بدیهی‌ترین حقوق همه انسان‌ها دسترسی به غذای سالم و کافی، آب آشامیدنی و هوای پاک است که فراهم کردن این نیازها برای شهروندان وظیفه همه دولت‌ها است. از طرفی حفظ محیط ‌‌زیست و اکوسیستم‌ها در کنار فعالیت‌های تولیدی کشاورزی، پتروشیمی و... از اهمیت فراوانی برخوردار است. با توجه به آثار نامطلوبی که آلاینده‌ها بر حیات آبزیان و سلامت انسان‌ها و بهداشت عمومی می‌گذارند، بررسی وضعیت آلودگی در محیط‌های آبی همواره برای مدیریت محیط زیست سواحل یک الزام محسوب می‌شود. خوشبختانه این قابلیت وجود دارد که با استفاده از فناوری زیستی و پتانسیل‌های موجود در طبیعت میزان

صدمه به محیط ‌‌زیست را به حداقل رساند، که یکی از این فناوری‌ها گیاه پالایی می‌باشد.

گیاه پالایی (Phytoremediation) یک تکنیک پالایشی بوده که شامل جذب، تغییر شکل، تجمع یا تصعید آلاینده‌ها با کمک گیاهان برای زدودن آلودگی‌های آب، خاک و سایر منابع طبیعی است. این فناوری به دلیل داشتن مزیت‌هایی نظیر امکان بهره برداری در سطح وسیع، کم خطر بودن و به صرفه بودن از لحاظ اقتصادی، در بسیاری از کشورهای در حال توسعه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

هیدروکربن‌های خودروهای ما، نشت نفت و آلودگی‌های صنعتی می‌توانند از مسیرهای زیادی وارد اکوسیستم‌های آبی شوند. در مقاله‌ای که در مجله کیفیت محیطی (Environmental Quality) منتشر شد، محققان نوعی خزه آبزی غوطه ور در آب را مورد مطالعه قرار دادند که معروف به خزه بید است.

خزه بید (Willow Moss) گیاهی بدون آوند از راسته هیپنال‌ها (Hypnales) و از رده بریوپسیدا (Bryopsida) بوده که به طور کامل در زیر آب‌های شیرین رشد می‌کند. این نوع خزه معمولا در آکواریوم‌های خانگی استفاده می‌شود.

بر اساس گزارش اینولینکس، تیم تحقیقاتی بر روی توانایی خزه بید در جذب نوعی آلاینده محیطی به نام هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای، تمرکز کردند. هیدروکربن‌های اروماتیک چند حلقه‌ای (PAHs) شامل گروهی از ترکیبات آلی سمی، سرطانزا و جهش زا بوده که شما به احتمال زیاد آن‌ها را به عنوان اقلامی مانند بنزین برای ماشین خود، نفت برای گرم کردن خانه و سایر فرآورده‌های نفتی می‌شناسید. همه آنها به عنوان ترکیبات آلی شناخته می‌شوند؛ زیرا ساختار آنها از دو یا بیش از دو حقله بنزنی تشکیل شده است؛ همان حلقه‌های شش ضلعی که از شش اتم کربن و شش اتم هیدروژن تشکیل شده‌اند. البته، هیدروکربن‌های مختلف متفاوت عمل می‌کنند؛ برای مثال نفت غلیظ‌تر از بنزین است. این تفاوت در غلظت منجر می‌شود تلاش‌ها برای پالایش هر کدام متفاوت از دیگری باشد.

خزه بید به درستی به این نام نامگذاری شده است زیرا کمی شبیه درختان بید است. دیواره سلولی‌ سلول‌های خزه سطح تماس مناسبی با هیدروکربن‌ها برقرار می‌کنند. محققان برای اهداف آزمایشی از خزه‌های خشک شده استفاده کردند و کیسه‌هایی از آن‌ها را در رودخانه‌های منطقه مورد مطالعه خود، یعنی شمال غربی اسپانیا، قرار دادند. آن‌ها این کیسه‌ها را در نهرهایی که حاوی آلودگی‌های هیدروکربنی است در سطوح مختلف تعبیه کردند. بعد از بررسی های مختلف محققان دریافتند که خزه بید خشک شده در جذب غلظت کم و زیاد هیدروکربن‌ها عملکرد بسیار مناسبی دارد.

از خزه‌های خشک حتی می‌توان به عنوان یک پایشگر محیطی نیز استفاده کرد. محققان بعد از اینکه کیسه‌های خزه‌های خشک را جمع‌آوری کردند می‌توانند با بررسی آن‌ها در آزمایشگاه میزان هیدروکربن‌هایی را که خزه‌ها جذب کرده‌اند، اندازه‌گیری کنند. به این ترتیب، آنها می‌توانند تعیین کنند که آیا  نیاز است تا تلاش بیشتری برای پالایش آب انجام شود یا خیر.

این اولین باری نیست که دانشمندان برای رفع آلودگی به دنیای گیاهان نگاه می‌کنند. به گونه‌ای که در سال‌های اخیر دانشمندان در این زمینه منفعل نبوده و از سرخس‌ها برای استخراج آرسنیک سمی  داخل خاک استفاده می‌کنند.

مطالعات دیگری در این حوزه نشان داده‌ است که، گیاهان دیگری نیز وجود دارند که هیدروکربن‌ها را از خاک بیرون بکشند. کریستینا نگری، مدیر بخش علوم محیطی آزمایشگاه ملی آرگون، گفت: درختان صنوبری که سرعت رشد آن‌ها بالا است، قابلیت این را دارند تا حلال‌های آلی را از خاک بیرون بکشند و در عین حال از فرسایش خاک جلوگیری کنند. البته باید بدانید، منطقه‌ایی که من مورد بررسی قرار دادم در نزدیکی شیکاگو است.

پل شواب که در حال حاضر در دانشگاه ای‌اند‌ام تگزاس (Texas A&M University) مشغول به کار است، پیش‌تر در منطقه شیکاگو نیز تحقیقات انجام می‌داد. او می‌گفت: در حالی که میکروب‌های خاک بیشتر هیدروکربن‌ها را می‌خورند، درختان شناخته شده نیز آب زیادی مصرف می‌کنند تا اکسیژن مورد نیاز میکروب‌ها را تامین کنند. وی همچنین در مطالعه‌ای مربوط به گیاهانی که معمولا در مراتع رشد می‌کنند، شرکت داشت که مشخص می‌کرد کدام یک از انواع گیاهان در متابولیسم هیدروکربن‌ها در پمپ بنزین‌های متروکه بهتر عمل می‌کنند. از انواع این گیاهان می‌توان گل مخروطی بنفش و زرد، بومادران و ترنج وحشی را نام برد که البته کاندیدهای برتری نسبت به باقی گیاهان بودند.

اتحادیه اروپا قانونی معادل قانون آب پاک (clean water act) ایالات متحده آمریکا دارد که در آن دستورالعمل 2013/39/EU، استانداردهای کیفیت در آب‌های سطحی داخلی را تعریف می‌کند و حداکثر غلظت مجاز را گزارش می‌نماید. محققین به این نتیجه رسیدند که خزه بید خشک شده یک ماده زیستی سازگار با محیط زیست است، در نتیجه این امکان وجود دارد که از آن‌ها به تنهایی یا همراه با سایر فناوری‌های اصلاحی برای حذف آلاینده‌های آلی از آب‌های سطحی داخلی استفاده کرد.

انتهای پیام/

خبرنگار: علیرضا عموزاد