زیست‌پالایی

زیست‌پالایی یا پاک‌سازی زیستی  به فرایندهایی گفته می‌شود که در آن، در راستای پاک‌سازی و پالایش زیست‌بوم و برگرداندن آن به شرایط نخستین، از ریزاندامگان، قارچ‌ها یا باکتری‌ها و آنزیم آنها به کار گرفته می‌شود، مانند پالایش کلر هیدروکربن با کمک باکتری‌ها. نمونه آشکار آن به‌کارگیری ریزاندامگان و باکتری‌ها در پاک‌سازی آلودگی‌های نفتی است.

زیست‌پالایی یک تکنیک مدیریت زباله است و به استفاده از جانداران زنده برای حذف یا خنثی کردن آلاینده‌ها از یک وضعیت آلوده گفته می‌شود.1. "Environmental Inquiry - Bioremediation". بر طبق تعریف آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحدهٔ آمریکا، زیست‌پالایی «فرایندی است که به‌طور طبیعی از جانداران زنده برای تجزیهٔ مواد خطرناک به مواد کمتر سمی یا غیرسمی استفاده می‌کند».

به‌طور کلی، فناوری‌ها می‌توانند به دو بخش درون‌جا و برون‌جا تقسیم‌بندی شوند. زیست‌پالایی درجا، شامل عملیات بر روی مواد آلوده در همان محل است. در حالی که عملیات برون‌جا شامل عملیات حذف مواد آلوده در جایی دیگر است. برخی از نمونه فناوری‌های مرتبط با زیست‌پالایی شامل گیاه پالایی، تخلیه زیستی (bioventing)، تصفیه زیستی، زمین‌کشتی، بیوراکتور، کمپوست کردن، زیست‌افزونه، فیلتراسیون زیستی و زیست‌تحریکی هستند.

زیست‌پالایی ممکن است خودبه خودی رخ دهد (میرایی طبیعی یا زیست‌پالایی درونی) ممکن است به‌طور مؤثر تنها از طریق افزودن کودها، اکسیژن و غیره که به افزایش رشد میکروب‌های آلوده‌خوار در محیط کشت کمک می‌کند، انجام شود.

پژوهشگران نشان دادند که هوادهی خاک‌های آلوده به مواد نفتی با استفاده از تکنیک زمین‌کشتی، زیست‌پالایی را افزایش می‌دهد.2. Mann, D. K. , T. M. Hurt, E. Malkos, J. Sims, S. Twait and G. Wachter. 1996. Onsite treatment of petroleum, oil, and lubricant (POL)-contaminated soils at Illinois Corps of Engineers lake sites. US Army Corps of Engineers Technical Report No. A862603 خاک بدون نیتروژن می‌تواند از طریق تجزیهٔ بیولوژیکی برخی مواد شیمیایی آلی نیتروژن‌دار، نیتروژن مورد نیاز را به دست آورد.3. Sims, G.K. (2006). "Nitrogen Starvation Promotes Biodegradation of N-Heterocyclic Compounds in Soil". Soil Biology & Biochemistry. 38: 2478–2480. doi:10.1016/j.soilbio.2006.01.006 همچنین خاک دارای مواد با ظرفیت بالای جذب آلاینده‌ها، می‌تواند به علت اینکه دسترسی مواد شیمیایی به میکروب‌ها محدود است، تجزیه زیستی ناچیزی داشته باشد.4. O'Loughlin, E. J; Traina, S. J. ; Sims, G. K. (2000). "Effects of sorption on the biodegradation of 2-methylpyridine in aqueous suspensions of reference clay minerals". Environ. Toxicol. and Chem. 19: 2168–2174. doi:10.1002/etc.5620190904.

پیشرفت‌های اخیر نیز توانایی تجزیهٔ آلاینده‌ها از طریق افزودن سویه‌های میکروبی برای افزایش جمعیت میکروبی را ثابت کرده‌اند. ریزاندامگان کارآ مورد استفاده برای انجام عمل زیست‌پالایی، زیست‌پالایشگر نامیده می‌شوند. اصولاً ریزاندامگان با کمک بیوسورفکتانت‌ها هیدروکربن‌های نفتی را تجزیه می‌کنند.

با این حال، تمام آلاینده‌ها به راحتی توسط زیست‌پالایی با استفاده از ریزاندامگان پردازش نمی‌شوند. برای مثال، فلزات سنگین مانند کادمیوم و سرب به آسانی توسط ریزاندامگان جذب یا به دام انداخته نمی‌شوند. با این حال، اخیراً آزمایش‌ها نشان داده است که استخوان‌های ماهی توانایی جذب سرب از خاک آلوده را دارند.5. Kris S. Freeman (January 2012). "Remediating Soil Lead with Fishbones". Environmental Health Perspectives. 120: A20–1. doi:10.1289/ehp.120-a20a. PMC 3261960. PMID 22214821.6. "Battling lead contamination, one fish bone at a time". Coast Guard Compass. July 9, 2012. خاکستر استخوان، زیست‌پالایی مقادیر کم کادمیوم، مس و روی را نشان داده است.7. Huan Jing Ke Xue (February 2007). "Chemical fixation of metals in soil using bone char and assessment of the soil genotoxicity". Huan Jing Ke Xue. 28: 232–7. PMID 17489175. از بین بردن آلاینده‌ها (نیترات، سیلیکات، کروم و سولفید) از فاضلاب با استفاده از جلبک دریایی نیز در مطالعه دیگر پیشنهاد شده است.8. Adam s. "marine Biology and oceanography".

از طرف دیگر ورود فلزات از قبیل جیوه به درون زنجیرهٔ غذایی مشکلات را بیشتر می‌کند. گیاه‌پالایی در این شرایط مفید است زیرا گیاهان طبیعی یا تراریخت توانایی جمع‌آوری این سموم در قسمت‌های فوقانی خاک را دارند. سپس بخش بالایی خاک به منظور جداسازی سموم می‌توانند برداشت شوند.9. Meagher, RB (2000). "Phytoremediation of toxic elemental and organic pollutants". Current Opinion in Plant Biology. 3 (2): 153–162. doi:10.1016/S1369-5266(99)00054-0. PMID 10712958.

فلزات سنگین موجود در زیست‌توده برداشت‌شده، می‌توانند سوزانده شده یا حتی برای استفاده‌های صنعتی بازیافت شوند. برخی از آثار هنری آسیب‌دیده در موزه‌ها حاوی میکروب‌هایی هستند که این میکروب‌ها می‌توانند به عنوان عوامل زیستی پالایشی شناخته شوند.10. Francesca Cappitelli; Claudia Sorlini (2008). "Microorganisms Attack Synthetic Polymers in Items Representing Our Cultural Heritage". Applied and Environmental Microbiology. 74: 564–9. doi:10.1128/AEM.01768-07. PMC 2227722. PMID 18065627. در مقابل این وضعیت، آلاینده‌های دیگر، مانند هیدروکربن‌های آروماتیک (حلقوی) که معمولاً در مواد نفتی هستند، هدف‌های نسبتاً ساده‌ای برای تجزیهٔ میکروبی به‌شمار می‌روند. حتی برخی خاک‌ها تا حدودی ظرفیت خودپالایی دارند، که این به دلیل حضور جوامع میکروبی بومی است که توانایی تجزیهٔ این ترکیبات را دارند.11. Olapade, OA; Ronk, AJ (2014). "Isolation, Characterization and Community Diversity of Indigenous Putative Toluene-Degrading Bacterial Populations with Catechol-2,3-Dioxygenase Genes in Contaminated Soils". Microbial Ecology. 69: 59–65. doi:10.1007/s00248-014-0466-6. PMID 25052383.

از بین بردن طیف گسترده‌ای از آلاینده‌ها و پسماندها از محیط زیست، نیاز به افزایش درک ما از اهمیت مسیرهای مختلف و شبکه‌های تنظیمی چرخه کربن در محیط‌های ویژه دارد که این نیز قطعاً باعث توسعهٔ فناوری‌های زیست‌پالایی و فرایندهای زیست‌تجزیه‌پذیر می‌شود.12. Diaz E (editor). (2008). Microbial Biodegradation: Genomics and Molecular Biology (1st ed.). Caister Academic Press. . http://www.horizonpress.com/biod.

 جستارهای وابسته 
 زیست‌تجزیه‌پذیری
 تصفیه زیستی
 چنگالش
 دیوار فولکه
 دیوار سبز

 منابع 

 زیست پالایی با کمک تکنولوژی EM
 زیست پالایی با کمک تکنولوژی EM، دریایی در پرو

 پیوند به بیرون 
 Phytoremediation, hosted by the Missouri Botanical Garden
 To remediate or to not remediate?
 Anaerobic Bioremediation


رده:آلودگی خاک
رده:بازسازی بوم‌شناختی
رده:بازیافت
رده:پسماند هسته‌ای
رده:زیست‌بوم‌ها
رده:زیست‌فناوری
رده:علوم خاک زیست‌محیطی
رده:فناوری‌های پایدار
رده:مهندسی محیط زیست
رده:میکروبیولوژی
رده:واژگان زیست‌محیطی
رده:ویکی‌سازی رباتیک
رده:پروژه‌های حفاظت