کارکرد "موجودات زنده میکروسکوپی" در پاکسازی محیط
انتشار روزافزون فلزات سنگین در محیط زیست توسط صنایع مختلف، امروزه بسیاری از ممالک دنیا را دچار مشکلات عدیده کرده است. محققان کشورمان برای رهایی از این معضل، استفاده از برخی باکتری‌ها و قارچ‌های میکروسکوپی را پیشنهاد کرده‌اند.
به گزارش ایسنا، آلودگی فلزهای سنگین، یکی از بزرگ‌ترین مشکلات زیست‌محیطی در قرن بیست و یکم است. فعالیت‌های انسانی ازجمله استخراج از معادن، تولیدهای شیمیایی، کشاورزی، پساب بیمارستان‌ها، زباله‌های الکترونیکی و مواردی نظیر این‌ها، باعث انباشتگی بیش‌ازحد فلزهای سنگین در محیط زیست می‌شوند. فلزهای سنگین این توانایی را دارند که به‌تدریج در خاک و آب‌های زیرزمینی یا سطحی حل شوند.
این فلزها با ورود به محیط، وارد چرخه‌ای می‌شوند که طی آن بین محیط و موجودات زنده مورد تبادل قرار می‌گیرند و اثرهای سمی بر این موجودات می‌گذارند. صدمه‌هایی که فلزهای سنگین به محیط زیست و سلامت انسان وارد می‌کنند، لزوم حذف این آلاینده‌ها را دوچندان می‌کند.
روش‌های مرسوم برای بازیافت فلزها از محیط شامل فرآیندهای پیرومتالورژی، هیدرومتالورژی و یا ترکیبی از هر دو هستند. مصرف بسیار زیاد انرژی، شرایط عملیاتی سخت، قیمت بالا، بازدهی پایین و آلودگی‌های ثانویه خطرناک ناشی از استفاده از فرایندهای پیرومتالورژی و هیدرومتالورژی، فرآیند بازیافت را به سمت روش‌های زیستی هدایت کرده است.
در روش‌های زیستی، بازیافت فلزها توسط فرایندهایی همانند با چرخه‌های زیستی طبیعی رخ دهد و به‌این‌ترتیب روش‌های زیستی با صرف انرژی و هزینه کم، دوستدار محیط زیست نیز هستند. بدین منظور معمولا از کمک میکروارگانیسم‌ها استفاده می‌شود.
در همین رابطه، پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس، یک مطالعه پژوهش را انجام داده‌اند که در آن، سازوکارهای مقاومت به فلزهای سنگین در میکروارگانیسم‌های مختلف و کاربرد این موجودات زنده در زیست پالایی محیط های آلوده به فلزات سنگین، مورد بررسی واقع شده است.
در این مقاله مروری اثرات فلزهای سنگین سمی بر میکروارگانیسم‌ها، سازوکارهای مقاومت و نیز کاربردهای گوناگون سازوکارهای مقاومت به فلزها ازجمله انباشتگی زیستی، جذب زیستی، زیست دگرگونی، معدنی سازی زیستی و فروشویی زیستی فلزها بررسی شده‌اند.
نتیجه این بررسی نشان می‌دهد که استفاده از میکروارگانیسم‌ها به‌منظور پاکسازی محیط از فلزها و همچنین بازیابی این فلزها، یک راه‌حل طبیعی، پایدار و اقتصادی است و می‌تواند تا درصد بالایی از فلزهای سنگین ارزشمند و سمی مانند نیکل، مس، روی، کادمیوم و غیره را سمیت‌زدایی و یا استخراج کند.
سید محمد موسوی، محقق گروه فرآوری مواد معدنی دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه تربیت مدرس و همکارانش در این رابطه می‌گویند: «مطالعه انتقال، ژنتیک و سازوکارهای مقاومت به فلزهای سنگین در میکروارگانیسم‌ها ممکن است در درک عملکرد ریخت‌شناسی سلول‌ها، افزایش دادن توانایی آن‌ها برای خارج کردن یون‌های فلزی زیان‌آور و استفاده بهتر از سازوکارهای طبیعی به‌منظور بهبود کیفیت محیط زیست همه موجودهای زنده مفید باشد».
بر اساس یافته‌های این مطالعه، میکروارگانیسم‌ها یا به‌طور دقیق‌تر، قارچ‌ها و باکتری‌هایی که می‌توانند در این خصوص مورد استفاده قرار گیرند، دامنه وسیعی دارند. ولی از میان آن‌ها، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: آسپرژیلوس نایجر، اسیدیتیوباسیلوس فرواکسیدانس، پنی سیلیوم سیمپلیسیسیموم، باسیلوس مگاتریوم و تیوباسیلوس.
نتایج پژوهش فوق در قالب یک مقاله مروری در نشریه «شیمی و مهندسی شیمی ایران» منتشر شده است. این نشریه به‌صورت فصل‌نامه توسط پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران وابسته به جهاد دانشگاهی به چاپ می‌رسد.
انتهای پیام