باکتری‌های مفید، ناجیان محیط زیست در برابر آلودگی‌های صنعتی

آلودگی محیط زیست یکی از چالش‌های مهم دنیای امروز است که به دلیل فعالیت‌های صنعتی، به‌ویژه صنایع نفت و پتروشیمی، شدت گرفته است. برخی از این آلاینده‌ها در طبیعت باقی می‌مانند و آسیب‌های جدی به اکوسیستم‌های آبی و خاکی وارد می‌کنند. پژوهشگران به دنبال روش‌هایی هستند که این آلاینده‌ها را با کمترین آسیب به محیط زیست از بین ببرند.

کد خبر: ۷۸۷۷۸۵

تاریخ: ۱۸ فروردين ۱۴۰۴ - ۰۶:۳۱

به گزارش ایران اکونومیست، آلودگی‌های آلی که شامل ترکیبات شیمیایی پیچیده‌ای مانند هیدروکربن‌های نفتی، پلیمرها و دیگر مشتقات پتروشیمیایی هستند، به دلیل پایداری زیاد، به سختی در محیط تجزیه می‌شوند. این ترکیبات می‌توانند وارد منابع آبی شوند، بر سلامت انسان و جانوران اثر بگذارند و تعادل اکوسیستم‌ها را بر هم بزنند. روش‌های متداول پاکسازی این آلاینده‌ها، مانند سوزاندن یا استفاده از مواد شیمیایی، اغلب هزینه‌بر هستند و خود باعث آلودگی‌های ثانویه می‌شوند. از این رو، روش‌های طبیعی‌تر و کم‌هزینه‌تر، مانند استفاده از میکروارگانیسم‌ها، مورد توجه محققان قرار گرفته‌اند.

باکتری‌ها نقش مهمی در چرخه‌های زیستی ایفا می‌کنند و برخی از آن‌ها می‌توانند ترکیبات شیمیایی پیچیده را تجزیه کنند. فرایندی که به نام «تجزیه زیستی» شناخته می‌شود، به میکروارگانیسم‌ها این امکان را می‌دهد که از آلاینده‌ها به عنوان منبع تغذیه استفاده کنند و آن‌ها را به ترکیبات بی‌ضرر تبدیل کنند. بررسی‌ها نشان داده‌اند که برخی از انواع باکتری‌ها، که به‌طور معمول عامل خوردگی فلزات در محیط‌های صنعتی هستند، می‌توانند در تجزیه و حذف آلاینده‌های پتروشیمیایی نیز موثر باشند. این یافته، فرصتی تازه برای مقابله با آلودگی‌های صنعتی فراهم کرده است.

در همین راستا، روحا کسری کرمانشاهی و همکارانش از دانشگاه الزهرا، پژوهشی را در زمینه‌ استفاده از باکتری‌های عامل خوردگی برای پاکسازی آلاینده‌های زیست‌محیطی انجام داده‌اند. این تحقیق به بررسی توانایی این باکتری‌ها در تجزیه برخی ترکیبات نفتی و پلیمری پرداخته و نشان داده است که این میکروارگانیسم‌ها می‌توانند در حذف آلاینده‌های پایدار نقش موثری داشته باشند.

در این پژوهش، که به روش مروری انجام شده است، مطالعات مختلفی در زمینه تجزیه زیستی آلاینده‌های پتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. هدف اصلی این تحقیق، بررسی عملکرد و توانایی باکتری‌های خاصی بوده که علاوه بر ایجاد خوردگی، قادر به تجزیه ترکیبات آلاینده‌ی موجود در محیط زیست نیز هستند.

نتایج این مطالعه نشان می‌دهند که برخی از باکتری‌های عامل خوردگی، مانند انواعی از سودوموناس و باسیلوس، توانایی تجزیه ترکیباتی مانند هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای (PAH) و پلیمر پلی‌یورتان را دارند. این ترکیبات، که در صنایع پتروشیمی به وفور استفاده می‌شوند، در حالت عادی به سختی تجزیه می‌شوند و مدت زیادی در محیط باقی می‌مانند. اما برخی از باکتری‌های مورد مطالعه در این پژوهش، با استفاده از آنزیم‌های خاص، می‌توانند این ترکیبات را به مواد بی‌ضرر تبدیل کنند.

همچنین مشخص شده است که مسیرهای مختلفی برای تجزیه زیستی آلاینده‌های نفتی وجود دارد. به عنوان مثال، برای ترکیب شیمیایی تولوئن، که یکی از مشتقات نفتی است، پنج مسیر تجزیه زیستی متفاوت در باکتری‌های هوازی شناسایی شده است. در شرایط بی‌هوازی نیز برخی از گونه‌های باکتریایی می‌توانند این ماده را به ترکیبات ساده‌تر و غیرسمی تبدیل کنند.

با توجه به نتایج به دست آمده، پیشنهاد شده است که از این گروه از باکتری‌های عامل خوردگی برای پاکسازی محیط‌های آلوده استفاده شود. با این حال، برای کاربرد عملی این روش، باید شرایط محیطی مناسب برای رشد این باکتری‌ها فراهم شود. عواملی مانند دما، میزان اکسیژن و ترکیبات مغذی نقش مهمی در کارایی این فرایند دارند. همچنین لازم است اطمینان حاصل شود که میکروارگانیسم‌های مورد استفاده، اثرات مخربی بر سایر جانداران و اکوسیستم نداشته باشند.

این پژوهش، که در فصلنامه‌ «پژوهش‌های سلولی و مولکولی» منتشر شده است، نشان می‌دهد که می‌توان از توانایی طبیعی برخی از میکروارگانیسم‌ها برای مقابله با آلودگی‌های زیست‌محیطی استفاده کرد. این روش، علاوه بر کارایی بالا، از نظر اقتصادی نیز مقرون‌به‌صرفه بوده و می‌تواند جایگزین مناسبی برای روش‌های پرهزینه و آلاینده‌ی شیمیایی باشد.