ما الذي يعد تطبيقًا للمعالجة الحيوية

مخزن

ما الذي يعد تطبيقًا للمعالجة الحيوية

إليكم في النقاط التالية إجابة السؤال الشائع في علم الأحياء وهو ما الذي يعد تطبيقًا للمعالجة الحيوية:

• تطوير العقاقير بالإضافة إلى إزالة الملوثات من الماء عبر استخدام الفطريات.
• فالمعالجة الحيوية تهدف بشكل أساسي وبصفة عامة إلى تحطيم الملوثات من خلال تحويلها إلى أشكال تبدو وكما وصف العلماء أقل سمية.
• فهي الوسيلة الفعّالة والاقتصادية بالنسبة للبيئة.
• فلقد تم وضع منهجيات رئيسية من أجل تطويل المعالجة الحيوية وهي التحفيز والزيادة والتنظيم الحيوي فضلًا عن الأوعية الحيوية.
• ففي الآونة الأخيرة تم اللجوء إلى الاستفادة من بعض الكائنات الحية مثل الفطريات تحت المسمى الشهير وهو المعالجة الحيوية في التفاعلات الكيميائية التي تدور بين العناصر الطبيعية واُستخدمت في صناعة العقاقير والمضادات الحيوية وتنقية المياه.

ما هي المعالجة الحيوية

إليكم في النقاط التالية مفهوم المعالجة الحيوية بالتفصيل:

• هي عبارة عن تقنية تلعب دورًا كبيرًا في التخلص من النفايات السامة والملوثة من البيئة.
• حيث إنها تتعاون مع المعالجة الأحيائية في تدمير النفايات الكيميائية والمواد الفيزيائية الممثلة خطورة على البيئة وتقوم بإزالة السموم من دخلها عبر الإستعانة ببعض الإجراءات العلمية بالإضافة إلى الكائنات الحية الدقيقة.
• وتُعرف أيضًا المعالجة الحيوية بأنها عملية الأيض البكتيري المسيطرة على المواد الملوثة.
• فهي تضم تقنيات عديدة تقوم بمعالجتها مثل:
  • التنفيس الحيوي.
  • زراعة الأراضي.
  • التسميد الحيوي.
  • التشريح الجذري.
  • التحفيز الحيوي.
  • المفاعلات الحيوية.

كيف تحدث عملية المعالجة الحيوية

يمكن أن تحدث عملية المعالجة الحيوية بطريقتين ففيما يلي سوف نذكرهما لكم:

• الطريقة الأولى: من تلقاء نفسها ويطلق على هذه الطريقة اسم التخفيف أو المعالجة الحيوية الداخلية الرئيسية أو الهزال الطبيعية.
• الطريقة الثانية: عبر الدعم إذ يتم تحفيز المعالجة الحيوية من خلال إضافة المخصبات لها تحديدًا داخل الوسيط والذي يعرف باسم التحفيز الحيوي.
• ومن الجدير بالذكر أن هناك تقنيات حديثة شاهدت نجاحًا مبهرة متعلقة بعملية المعالجة الحيوية وهي تقنية إضافة السلالات الميكروبية للمحفز من أجل زيادة قدرة الميكروبات ودعمها على تفتيت الملوثات.
• ولقد عُرفت الجراثيم التي تستخدم في المعالجة الحيوية باسم الازدياد الحيوي.

هل المعالجة الحيوية مناسبة لجميع الملوثات

من المؤسف أن جميع الملوثات لا يمكن القضاء عليها عبر المعالجة الحيوية والتي تعتمد على استعمال الميكروبات الدقيقة كما سنبين لكم في النقاط التالية:

• لا تُعالج المعادن الثقيلة لا سيما الرصاص والكادميوم بواسطة المعالجة الحيوية لأن الكائنات الدقيقة لا يمكنها امتصاص هذه المعادن.
• كما لا تعالج أشباه المعادن بهذه الطريقة وبالأخص عنصر الزئبق الموجود ضمن سلسلة الغذاء حيث قد يزداد الأمر سوءًا.
• ولقد أشارت الدراسات العلمية إلى أن المعالجة النباتية قادرة على التأقلم مع هذه الظروف فالأغذية المعدلة وراثيًا تستطيع جمع السموم داخل أجزائها ويتم التخلص منها بسهولة عند حصادها عبر عملية الحرق أو عملية الترميد.

أبرز أنواع المعالجة الحيوية

إن أبرز نوع من أنواع المعالجة الحيوية هي المعالجة الفطرية، ففيما يلي سوف نذكر لكم بعضًا من المعلومات الهامة عنها:

• هي عملية تعتمد على استخدام الفطريات من أجل تحليل الملوثات الموجودة في البيئة.
• إذ يتم خلالها زيادة نشاط الميكروبات والإنزيمات، حيث تلعب الخيوط الفطرية دروًا بارزًا في التخلص من السموم المنتشرة في البيئة.
• ولقد تم تصنيف بعض أنواع الفطريات ضمن قائمة المخزنات وذلك لقدرتها على امتصاص المعادن الثقيلة التي توجد بوفرة في الجسم الخضري بالنسبة للفطر.
• ويُجدر بالإشارة إلى أن عملية التحليل من أهم عمليات المعالجة الفطرية.
• ففي عملية التحليل تلجأ الخيوط الفطرية إلى إفراز بعض الأحماض والإنزيمات خارج الخلايا التي تكونها.
• مما يترتب عليه تحطيم المواد التي تبني الأنسجة النباتية ألا وهي اللجنين والسليلوز والمتكونة من سلاسل طويلة من الكربون والهيدروجين وتشبه قليلًا الملوثات العضوية.
• ولقد ذكر علماء علم الأحياء أن العنصر الهام في عملية المعالجة الفطرية بلا شك هو اختيار فصيلة الفطر الملائمة للقضاء على الملوثات حيث إنه يوجد سلالات عديدة من الفطريات يمكنها تحليل غاز السارين بالإضافة إلى غاز الأعصاب.

العوامل المؤثرة في المعالجة الحيوية الميكروبية

هناك مجموعة من العوامل من الممكن أن تؤثر على المعالجة الحيوية الميكروبية أي تؤثر على قدرة الفطريات في تحليل السموم وهي كالآتي:

• الخواص الفيزيائية: فالملوثات التي تتكون من تركيبة جزيئيه سهلة وبسيطة من الممكن أن يتم تكسيرها بسرعة مقارنةً بتلك ذات التركيبة المعقدة.
• درجة الحرارة: إذا كانت درجة الحرارة منخفضة فمن المتوقع أن تصبح عملية تحليل الملوثات بطيئة، أما إن كانت مرتفعة ستكون العملية سريعة.
• نوع البيئة: فعلى الأرجح البيئة الحامضية هي الأكثر ملائمة للفطريات مقارنةً بالبيئة المتعادلة.
• مدى توفر الأكسجين: فهو من العناصر المهمة والتي لا غنى عنها في عمليات الأيض الفطرية حيث لا يتم تحليل الهيدروكربونات دون إضافته له، فإن قل في البيئة ستكون عملية التحليل بطيئة.

مزايا المعالجة الحيوية

إن مبدأ المعالجة الحيوية تم اكتشافه أول مرة سنة 1984 م، وذلك في الفيلم الذي حمل اسم ناوسيكا أميرة وادي الرياح، ففي هذا الفيلم عملت الغابات الفطرية على هيكلة وإعادة تأهيل كوكب الأرض بعدما تعرض للتلوثات الكارثية من قِبل العديد من البشر، فمن هنا تم التعرف إلى مزايا المعالجة الحيوية تلخيصها في الآتي:

• القدرة على توظيفها في الأماكن التي ليس من السهل الوصول إليها دون اللجوء لعمليات الحفر.
• التخلص من الملوثات في المياه الجوفية لا سيما تسربات النفط والهيدروكربونات والمحاليل المكلورة.
• تعد من العمليات غير المكلفة حيث لا تقوم بالتخلص من الملوثات ونقلها من مكان لآخر دون الحاجة لتكاليف باهظة مقارنة بعملية الحفر والتنقيب أو طريقة الترميد.
• تسمح بالتخلص النهائية من ضرورة الحاجة إلى عملتي الضخ والمعالجة التي يتطلبان التطبيق دائمًا في المناطق التي تلجأ فيها الهيدروكربونات إلى تعرض المياه الجوفية إلى التلوث.

أضرار المعالجة الحيوية

أما عن أضرار المعالجة الحيوية فإنها تتجلى في الأمور الآتية:

• تعريض الملوثات العضوية إلى التلف في حالة عدم التحكم في عملية المعالجة وهو ما يساهم في زيادة المنتجات السمية وجعلها قادرة على الحركة بشكل أكثر مقارنةً بالملوثات الأولية.
• تصنف المعالجة الحيوية كعملية حساسة للظروف البيئة حيث ينبغي أن يتوفر لها ظروف بيئة محددة لكي يحدث النمو الميكروبي، ومن أهم هذه الظروف درجة الحرارة وكذلك درجة الحموضة.
• ينبغي ضبطها بشكل مناسب لكي يتم مراقبة معدل تحلل الملوثات العضوية.
• في حالة حدوث عملية المعالجة خارج الموقع قد يكون من الصعب السيطرة على المركبات العضوية التي تتطاير وتنتج عن هذه العملية.
• قد تستغرق أحيانًا وقتًا طويلة للحصول على النتائج المرغوبة.
• لا تستطيع معالجة سوى المركبات الأكثر عُرضة للتحلل، فهي لا تشمل جميع أنواع الملوثات كما أسلفنا ذكرًا.
• لا يوجد طريقة مناسبة لتقييم أداء المعالجة الحيوية حيث إن معايير الأداء تعد غير مؤكدة، إذ لا يمكن تحديد مستوى النظافة بعد إجراء هذه العملية أو التحقق من خلو الملوثات بالفعل.