تقاضای روزافزون ما برای آب شیرین منجر به کاهش سریع منابع آن شده است. دانشمندان در تلاش بوده اند تا راهکارهایی را برای تصفیه فاضلاب برای استفاده مجدد برای رفع نیازهای آینده بیابند. در حال حاضر ، متداول ترین فن آوری های تصفیه فاضلاب شامل استفاده از مواد شیمیایی یااشعه ماوراء بنفشبرای از بین بردن میکروارگانیسم ها یا حذف آلاینده ها. با این حال ، این فن آوری های سنتی دارای معایب متعددی هستند ، مانند اثرات سمی مواد شیمیایی بر سلامتی ما و یا تقاضای بالای انرژی در تأسیسات تصفیه عملیاتی. به منظور ایجاد سیستم های تصفیه فاضلاب پایدار ، تمرکز بر روی فناوری های سازگار با محیط زیست و مقرون به صرفه متمرکز شده است.
یکی از چنین فناوری هایی که مورد بررسی قرار می گیرد ، شامل استفاده از میکروارگانیسم های آبزی مانند جلبک ها است که به تخریب مولکول های پیچیده معروف هستند. به تازگی ، گروهی از دانشمندان از هند (آزمایشگاه تحقیقات و بیوانرژی جلبک های دانشگاه شمالی ؛ دانشکده علوم کاربردی و بیوتکنولوژی دانشگاه شولینی ؛ و گروه بیوتکنولوژی دلفین های کره ای (PG) موسسه زیست پزشکی و علوم طبیعی) (گروه مهندسی محیط زیست ، دانشگاه سئول) و روسیه (موسسه مشترک درجه حرارت بالا آکادمی علوم روسیه و گروه نظارت و پیش بینی محیط زیست دانشگاه RUDN) ، به سرپرستی دکتر پانکاج کومار چاهان از دانشگاه شولینی در هند ، فناوری تصفیه فاضلاب را بر اساس پالایش زیستی جلبک ها توسعه دادند. تحقیقات آنها در کل علم محیط زیست منتشر شد.
جلبک ها از نیتروژن ، کربن ، فسفر یا فلزات سنگین موجود در آب به عنوان مواد مغذی برای پوشاندن سریع آب بدن با لایه سبز یا ایجاد جزر و مد قرمز استفاده می کنند. تعداد زیادی از جلبک های موجود در آب برای تامین مواد مغذی و نور خورشید با سایر میکروارگانیسم ها رقابت خواهند کرد تا تعداد باکتری های موجود در آب کاهش یابد. اینها برخی از ویژگی هایی است که باعث می شود جلبک ها به عوامل تصفیه فاضلاب تبدیل شوند. علاوه بر این ، آنها سازگار با محیط زیست هستند و به عنوان عوامل تصفیه فاضلاب نگهداری و ویژگیهای مقرون به صرفه ای دارند.
دکتر چاهان مبنای فنی توسعه تیم خود' را توضیح داد:"؛ ما یک گونه جدید ریزجلبک pseudochlorella pringsheimii را انتخاب کردیم زیرا می تواند بار آلاینده بالا را تحمل کند و در طیف وسیعی از دما رشد کند. علاوه بر این ، pseudochlorella مقدار زیادی لیپید را در سلول های خود تحت فشار تجمع می دهد ، که امکان استفاده از این زیست توده جلبکی را برای سنتز سوخت زیستی باز می کند.
در آزمایش خود ، محققان سویه های ریزجلبک pseudochlorella pringsheimii را از حوضچه های طبیعی جمع آوری کردند و آنها را در مخازن مصنوعی حاوی فاضلاب شهری خام حاوی انواع مختلف آلاینده های فلزات سنگین و باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک کشت کردند. پس از 14 روز کشت ، آنها سه پارامتر را در این مخازن اندازه گیری کردند: کیفیت آب ، رشد و ترکیب بیوشیمیایی P. pringsheimii. او همچنین امکان استفاده از آب تصفیه شده با جلبک را برای کشت ماهی ارزیابی کرد.
نتایج این مطالعه آزمایشی بسیار دلگرم کننده است. کشت P. pringsheimii با حذف فلزات سنگین و میکروارگانیسم های مضر ، کیفیت آب را به میزان قابل توجهی بهبود بخشیده است. دکتر یوهان با اشتیاق توضیح داد که پس از درمان ، ما نیاز به اکسیژن شیمیایی (COD) را مشاهده کردیم. سطوح شاخص های آلودگی آب مانند قلیائیت و سختی به ترتیب 83.2 ، 66.7 و 69.6 درصد کاهش یافت. علاوه بر این ، رشد جلبک ها تقریباً کل باکتری ها و کلی فرم های موجود در آب را از بین برد. ما همچنین مشاهده کردیم که میزان چربی موجود در زیست توده جلبکهای رشد یافته در فاضلاب در مقایسه با جلبکهای رشد یافته در محیط کنترل افزایش یافته است. این بدان معناست که این جلبک ها را می توان برای سنتز سوخت زیستی بازیافت کرد.
علاوه بر این ، اگرچه هیچ ماهی شیرخوار در فاضلاب اصلی زنده نمانده است ، اما 84 درصد فاضلاب تصفیه شده نه تنها بیش از 10 روز زنده ماند ، بلکه وزن بدن آنها را تا 47 درصد افزایش داد.
بنابراین ، این فناوری جدید در تحقیقات تصفیه فاضلاب محیطی به موفقیت چشمگیری دست یافته است و کاربرد آب تصفیه شده را برای کشت ماهی ارزان قیمت برجسته می کند. دکتر چاهان امیدوار است که فناوری پالایی زیستی مبتنی بر ریزجلبک ها راه را برای آینده ای سبزتر و پایدارتر هموار کند.