گیاه پالایی فناوری نوین تصفیه آب و فاضلاب

یکی از راه های رفع نیاز آب مصرفی، استفاده از پسابها و تصویه آنها می باشد که اهمیت استفاده از انواع روش ها و فناوری هایی تصفیه را روشن می کند. استفاده از انواع فناوری ها به دلیل هزینه گزاف و نیز تولید انواع پسماندهای مخرب خالی از اشکال نیست و در صورتی که بتوان از سایر روش های طبیعی به تصفیه پساب ها اقدام نمود علاوه بر حفظ محیط زیست، صرفه جویی اقتصادی نیز صورت گرفته است. اینجاست که فناوری های نانو و زیست فناوری با تغییر گونه های گیاهی و زیستی گامی ارزشمند در جهت توسعه محیط زیست پایدار با فناوری های پاک برداشته اند. یکی از این فناوری ها، گیاه پالایی است که با استفاده از گیاهان به ذخیره سازی، انتقال و زوال آلاینده های آب از جمله فلزهای سنگین، هیدرات های کربن و ترکیبات شیمیایی سمی می پردازد. شتابدهنده واتک در این مقاله قصد دارد به معرفی گیاه پالایی به عنوان یکی از فناوری های نوین تصفیه آب و فاضلاب بپردازد.گیاه پالایی چیست؟گیاه پالایی (Phytoremediation) فناوری نوینی است که در آن با استفاده از ظرفیت های فیزیولوژیکی درختان، گیاهان سبز، آبزی و یا زراعی به حذف مواد الاینده، فلزات سنگین، مواد رادیواکتیو و سایر مواد مضر از پسماندها و فاضلاب صنایع همچون مراکز خدمات بهداشتی و درمانی، نساجی ها، کارخانه های رنگسازی، صنایع آهن، فولاد، صنایع غیر آهنی، زباله ها و … پرداخته می شود. گیاه پالایی ماحصل پژهشهای علو زیست فناوری می باشد که در آن با اصلاح ژنتیکی گیاهان توانسته اند تولی آنزیم ها در گیاهان را تغییر داده تا با تغییر مواد سمی موجود در گیاهان به ترکیبات مفید و قابل استفاده مسیر استفاده از آنها در ایجاد محیط زیست پایدار را میسر سازند.گیاه پالایی (Phytoremediation) گیاه پالایی (Phytoremediation)استفاده از روش های شیمایی و صنعتی در تصیه فاضلاب در کنار دشوار بودن و هزینه های سنگین، خود موجب آلودگی بخش دیگری از محیط زیست می شود، در حالی که این فناوری با توجه به استفاده از گیاهان و مواد آلی برای تصفیه علاوه بر ساده و مقرون به صرفه بودن زمینه ایجاد آلودگی های دیگر را نیز در محیط زیست ایجاد نمی کند. این فناوری با توجه به مزیت های اقتصادی قابل توجه آن در بسیاری از کشورهای در حال توسعه مورد استفاده قرار می گیرد که بکارگیری آن در کشور ما نیز می تواند مزیت های اقتصادی و تجاری قابل قبولی را در صنایع مختلف ایجاد نماید. از مزیت های روش گیاه پالایی می توان به سادگی، ارزان بودن، امکان بهره برداری در سطح وسیع و کم خطر بون نام برد.انواع گیاهان قابل استفاده در فرایند گیاه پالاییانتخاب گیاه مناسب در این روش به شرایط اقلیمی، میزان و نوع آلودگی، دامنه تحمل پذیری گیاه نسبت به آن ماده، نوع ماده و انتقال عنصر از ریسه به اندام هوایی بستگی دارد. براساس مطالعات صورت گرفته گیاهان مختلفی همچون گیاه لویی با نام علمی Typha Lathfolica (یک گیاه آبزی مردابی)؛ گیاه نخل مرداب، گیاه Vetyour، گیاهان تیره زنبق (مناسب دفع باکتری از فاضلاب) و سایر انواع گیاهان با توانایی جذب بالا که اغلب در خانواده های ،Fabaceae ،Brassicaceae ،Asteraceae، Amaranthaceae و Poaceaeقرار می گیرند، نقش مهمی را در تصفیه فاضلاب ایفا میکنند. تعدادی از گونه های مرتعی که خاصیت گیاه پالایی آنها مطالعه شده است، شامل گون، کلاوه میرحسین، فستوکا، یونجه، شبدر سفید، قدومه، گاوپونه، جاز، درمنه دشتی، شاه تره و جوسیخ میباشد. اقاقیا را میتوان به عنوان یکی از گیاهان موثر در حذف آلودگی نفتی بخصوص در خاکهای آلوده به سرب معرفی نمود که می تواند در فرایندهای تصفیه فاضلاب نفتی مورد استفاده قرار گیرند.در جدول زیر تعدادی از گونه های گیاهی که قابلیت استفاده در فرایند گیاه پالایی دارند به همراه قابلیت جذب آلاینده های آنان ارائه شده است.انواع فرایندهای گیاه پالاییدر فناوری گیاه پالایی، از گیاهان سبز و واکنش آنها با میکروارگانیسمهای آب برای کاهش آلودگی فاضلاب و منابع آبهای زیر زمینی استفاده میشود. این فنآوری میتواند برای رفع هر دو نوع آلاینده معدنی و آلی به کار رود. در ادامه انواع فرایندهای گیاه پالایی ارائه شده است:کنترل هیدرولیک (Hydraulic control) یا فیتوهیدرولیک که در این روش از گیاهان به منظور جذب سریع همراه با مصرف زیادی آب و نیز مهاجرت یونهای فلزی با آب استفاده می گردد.تخریب توسط گیاه (Phyto-degradatio): در این روش آلاینده ها توسط آنزیمها و یا سایر متابولیسم های درون گیاهی تجزیه می شوند.استخراج توسط گیاه (Phyto-extraction): در این روش آلاینده ها توسط ریشه گیاه جذب شده با اندام های فوقانی گیاه منتقل می شود و در نهایت با برچیدن قسمتهای فوقاین گیاه آلاینده ها نیز حذف می شوند. این روش بیشتر برای رفع آلودگی آب و خاک از فلزات کمیاب اعمال میشود.تثبیت توسط گیاه (Phyto-stabilization): در این روش، روسبات و الاینده ها توسط ریشه گیاه در خاک تثبیت می شوند و یا در ریشه رسوب می کنند در این حالت با برداشت گیاه الاینده ها نیز حذف می شوند.تصعید توسط گیاه Phytovolatilization)): در این روش آلاینده ها توسط گیاه جذب شده با فرایندهای متابولیکی گیاه تغییر یافته و درنهایت به اتمسفر انتقال می یابند.تخریب توسط ریزوسفر (Rhizo-degradation): آلاینده ها توسط میکروب هایی ک در نزدیک ریشه گیاه تجمع یافته اند تجزیه شده و توسط گیاه دفع می شوند.تصفیه توسط ریزوسفر: در این روش آلاینده ها از محلول خاک اطراف ریشه به درون ریشه جذب می شوند و یا روی سطح ریشه رسوب می کنند.در روش ریزوفیلتراسیون، از گیاهان خاکی و آبی استفاده میشود که آلاینده های منابع آبی آلوده با غلظت کمتر در ریشه های آنها تغلیظ یا رسوب میکنند که این روش بخصوص برای فاضلابهای صنعتی، رواناب کشاورزی و یا فاضلاب معادن اسیدی کاربرد دارد و برای فلزاتی مانند سرب، کادمیم، مس، نیکل، روی و کرم مناسب است. گیاهانی مانند خردل هندی، آفتابگردان، تنباکو، چاودار و ذرت دارای این توانایی هستند. آنها دارای قدرت جذب سرب از فاضلاب هستند که در این میان، آفتابگردان بیشترین قدرت و توانایی را دارد.گیاهان حامل آلایند ها به دلیل مسائل بهداشتی قابل استفاده به عنوان علوفه و یا کود آلی نیستند و به همین دلیل با سوزاندن و یا تخمیر آنها می توان از انرژی ذخیره شده درآنان در یک فرایند مدیریت شده بهره برداری اقتصادی نمود.ما در شتابدهنده واتک سعی نمودیم تا در این مقاله به معرفی یک فناوری نوین و طبیعی جهت تصفیه آب و فاضلاب اشاره کرده و از این طریق گامی کوچک در راستای رسالت واتک که همانا ترویج فناوری های نوین تصفیه آب است برداریم.منبع مقاله