آیا باکتری‌های شکارچی می‌توانند جایگزین کلر برای تصفیه آب‌ شوند؟

کلر برای مدت‌ها تحت عنوان روشی موثر برای حذف میکروارگانیسم‌ها از جمله باکتری‌ها از آب آشامیدنی استفاده می‌شد اما این ماده‌ی شیمیایی مشکلاتی برای سلامتی ایجاد می‌کند. در یک مطالعه‌ی جدید، محققان به نحوه‌ی واکنش باکتری‌ها در هنگام حذف کلر از فرآیند تصفیه نگاه کردند و راهی را برای استفاده از باکتری‌های شکارچی بی‌ضرر به عنوان جایگزینی برای کلر گشودند.

کد خبر: ۶۲۶۱۷۴

تاریخ: ۳۰ خرداد ۱۴۰۲ - ۱۴:۳۳

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از نیواطلس، یک لیوان آب آشامیدنی تمیز حاوی حدود ۱۰ میلیون باکتری است، اما به لطف فرآیندهایی که روی آب پیش از بیرون آمدن از شیر انجام می‌شود، این باکتری‌ها بی‌ضرر هستند. تصفیه آب شامل چندین مرحله است. فیلترهایی برای حذف فیزیکی ذرات و میکروارگانیسم‌ها و اشعه‌ی ماوراء بنفش که به عنوان یک ضدعفونی کننده عمل می‌کند، اما آخرین مرحله تقریبا همیشه افزودن کلر است.

کلر به شکل مونوکلرامین، یک ضد عفونی کننده‌ی موثر است، اما این ضدعفونی کننده بدون مشکل نیست. اگرچه مونوکلرامین کمتر از کلر آزاد احتمال دارد مواد آلی را به محصولات جانبی سرطان زا تبدیل کند، اما این خطر همچنان وجود دارد. مطالعات به ارتباطی میان آب آشامیدنی کلردار و این محصولات جانبی و افزایش خطر ابتلا به سرطان روده بزرگ دست یافته‌اند.

هنگامی که در سال ۲۰۲۰، شهر واربرگ در سواحل غربی سوئد یک سیستم اولترافیلتراسیون را برای جلوگیری از ورود میکروارگانیسم‌ها به آب آشامیدنی دریاچه‌ها و آب‌های زیرزمینی نصب کرد، آنها استفاده از کلر را به عنوان ضدعفونی‌کننده متوقف کردند. محققان دانشگاه لوند از این موقعیت استفاده کردند تا بررسی کنند که چگونه حذف کلر بر باکتری‌هایی که در سیستم آب شهر رشد می‌کنند تاثیر می‌گذارد.

کاترین پل(Catherine Paul)، نویسنده‌ی مسئول این مطالعه گفت: کلر یک روش موثر برای به حداقل رساندن رشد باکتری‌ها است، اما خطر اثرات بالقوه‌ی محصولات جانبی که با کلر تشکیل می‌شوند نیز وجود دارد. کلر با سرطان و آسیب به جنین ارتباط دارد و مطالعه‌ی اینکه آیا کلر را می‌توان با روش‌های دیگر جایگزین کرد یا خیر، مناسب است.

درون لوله‌هایی که آب آشامیدنی را انتقال می‌دهند، شبیه به پوشش روده‌ی انسان است. آنها با یک بیوفیلم پوشانده شده‌اند که از باکتری‌های خوب و بد محافظت می‌کند و از آنها حمایت می‌کند که چیزی شبیه به میکروبیوم لوله است. مطالعات قبلی نشان داده‌اند که باکتری‌های موجود در آب آشامیدنی شبیه به باکتری‌های موجود در میکروبیوم لوله هستند و بسیاری از آنها برای انسان بی‌ضرر هستند.

محققان نمونه‌های به دست آمده از نقاط مختلف شبکه‌ی توزیع آب واربرگ را طی شش ماه قبل و بعد از حذف کلر مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. آنها با استفاده از توالی یابی دی‌ان‌ای، باکتری‌هایی را که از میکروبیوم سیستم آب جمع‌آوری کرده بودند، شناسایی کردند. یک سال پس از حذف کلر، آنها نمونه‌های بیشتری جمع آوری کردند تا ببینند آیا میکروبیوم تغییر کرده است یا خیر.

پل می‌گوید: انگار یک رستوران جدید به منطقه نقل مکان کرده است. کلرامین باکتری‌های خاصی را می‌کشد، اما می‌توانیم ببینیم که باکتری‌های دیگر را تغذیه می‌کند. در طول این دوره می‌توانستیم ببینیم که چگونه بوفه باکتری‌ها تغییر کرده است.

در ماه سوم پس از حذف کلر از سیستم آب، محققان دریافتند که تعداد باکتری‌های خاصی به طور قابل توجهی کاهش یافته است، اما یک نوع باکتری به نام بدلوویبریو (Bdellovibrio) افزایش یافته است. این باکتری که معروف به شکار سایر باکتری‌ها، از جمله عوامل بیماری‌زای مقاوم در برابر آنتی‌بیوتیک است برای سلول‌های انسان غیر سمی است.

پل می‌گوید: ما در مطالعات قبلی این شبکه‌ی آب آشامیدنی این نوع باکتری را ندیده‌ایم. احتمالا در بیوفیلم پنهان شده بوده است، اما اکنون فرصتی به آن داده شده است. این باکتری برای ما انسان‌ها کاملا بی ضرر است. بنابراین نتیجه‌گیری ما این است که می‌توان آب آشامیدنی سالم و تمیز بدون کلر داشت. ما هیچ افزایش ریسکی را مشاهده نکردیم، که البته برای اداره آب و مشتریان آنها بسیار مهم بود.

اکنون که محققان از باکتری‌هایی که پس از حذف کلر می‌توانند در آب آشامیدنی رشد کنند، آگاه هستند، مشتاقند تاثیر آن باکتریها را بر انسان بدانند.

پل می‌گوید: برای درک بهتر نحوه‌ی عملکرد طبیعت در محیط‌های شهری به مطالعات بیشتری نیاز است. من واقعا دوست دارم بدانم که همه‌ی باکتری‌های آب آشامیدنی چگونه بر ما تاثیر می‌گذارند. آنها مضر نیستند، اما آیا می‌توانند برای ما مفید هم باشند؟

محققان می‌گویند که استفاده از باکتری‌ها به عنوان جایگزینی برای کلر، روشی کم‌هزینه و کارآمدتر برای تصفیه آب آشامیدنی است.

پل افزود: هر روشی مزایا و معایب خود را دارد. نور ماوراء بنفش یک روش موثر است، اما یک نقطه ضعف آن این است که لامپ‌ها انرژی زیادی مصرف می‌کنند. بیوفیلترها اغلب به هیچ انرژی نیاز ندارند اما فضای قابل توجهی را اشغال می‌کنند. اولترافیلترها گران هستند. بسیاری از تصفیه خانه‌های آب آشامیدنی در سوئد با استفاده از روش‌های ترکیبی آب را تصفیه می‌کنند. با این حال، مطالعه‌ی ما نشان می‌دهد که اگر استراتژی‌های دیگری برای مقابله و نظارت بر باکتری‌ها دارید، استفاده از کلر ضروری نیست.