پژوهش‌های حفاظت آب و خاک (Jun 2024)
استراتژی‌های نوین زیست‌پالایی: بهبود خاک آلوده و حفاظت از محیط زیست از طریق فناوری‌های اومیکس و روش‌های میکروبی
Abstract
زیست‌پالایی به عنوان یک استراتژی حیاتی در مبارزه با آلودگی محیطی، به ویژه خاک می‌باشد. افزایش فعالیت‌های صنعتی و کشاورزی و ورود آلاینده‌های دیر تخریب پذیر و سمی آلودگی های خاک را تشدید کرده است. فلزات سنگین مثل سرب و روی با گذشت زمان تجزیه نشده و می‌توانند در زنجیره غذایی تجمع یافته و یک خطر پایدار برای محیط و سلامت انسان‌ها ایجاد کنند. علاوه بر این ترکیبات شیمیایی مانند علف‌کش‌ها و حشره‌کش‌ها، به دلیل پایداری و دوام بالا مشکل مشابهی ایجاد می‌کنند. در حالی که روش‌های شیمیایی و فیزیکی مختلفی برای بهبود خاک وجود دارند، رویکرد زیستی به دلیل پایداری بالا و اثر تخریبی پایین به اکوسیستم‌های بومی بیشتر مورد توجه می‌باشند. زیست پالایی به استفاده از موجودات طبیعی برای تجزیه مواد خطرناک به شکل‌های کم‌خطرتر می‌پردازد. میکروارگانیسم‌ها نقش اساسی در زیست‌پالایی ایفا می‌کنند. علاوه بر این، گیاهان می‌توانند با همزیستی با باکتری‌ها کارآیی فرایند زیست پالایی را بهبود بخشیده و با تجزیه سریع‌تر آلاینده‌ها مدت زمان مورد نیاز برای بازیابی بهره‌وری خاک را کاهش می‌دهد. استفاده از گیاهان و میکروارگانیسم‌های بومی، به‌خصوص در کشورهای با تنوع زیستی بالا چون ایران، یک گام مهم در جهت استفاده پایدار از این فناوری است. گیاهان و میکروارگانیسم‌های بومی توانایی استفاده بهتر از شرایط محیطی را دارند و با کمترین تغییرات محیطی، بیشترین کارایی را دارا می‌باشند.در حال حاضر پیشرفت‌های فناوری‌های "امیکس" مانند ژنومیکس، پروتئومیکس، و متابولومیکس، مسیرهای جدیدی را برای مطالعه و استفاده از تکنیک‌های زیست پالایی فراهم کرده است. این تکنولوژی های پیشرفته امکان مطالعه ارگانیسم‌ها را در سطح مولکولی با تولید کلان داده برای شناسایی مؤثرترین ریزجانداران‌ها برای انواع خاصی از آلاینده‌ها فراهم می کند. بر اساس نوع و میزان آلودگی، زیست پالایی می‌تواند به دو صورت در محل (in-situ) یا خارج از محل (ex-situ) اجرا شود. زیست پالایی در محل، خاک آلوده را در محل بهبود می‌دهد، در حالی که زیست پالایی خارج از محل شامل حذف خاک آلوده و بهبود وضعیت آن در مکان دیگری می‌شود. هر دو روش دارای مزایا و محدودیت‌هایی است که قبل از اجرا باید با دقت ارزیابی شوند. با اینحال، استفاده از ترکیب روش‌های گیاه‌پالایی و زیست پالایی میکروبی کارایی را افزایش داده و با کاهش هزینه ها سبب می شود که کل فرآیند از نظر اقتصادی به راحتی قابل اجرا باشد. این مطالعه با هدف ارائه یک منبع جامع طراحی شده است تا به درک بهتری از روش‌های مختلف در زیست پالایی کمک کند. علاوه براین راهبردهای پایدار و مؤثر برای تبدیل زمین‌های آلوده غیر قابل کشت به مناطق قابل کشت پیشنهاد می‌کند و مزایای زیست‌محیطی و اقتصادی را برای استفاده مجدد از این زمین‌ها در آینده ارائه می‌دهد. در نهایت آنچه پیش روی زیست پالایی است، تبدیل زیست پالایی به یک ابزار محوری در توسعه پایدار می‌باشد. علاوه براین، از تجزیه آلاینده‌های صنعتی گرفته تا احیای محیط‌های طبیعی آسیب‌دیده، زیست‌پالایی می‌تواند در تأمین یک زندگی بهتر و سالم‌تر برای نسل‌های آتی نقش مهمی ایفا کند. این رویکرد چندوجهی و توسعه‌پذیر می‌تواند یکی از کلیدهای موفقیت در مدیریت محیط زیست پایدار در قرن بیست و یکم باشد.
Keywords
