هه جیانژونگ (He Jianzhong) استادیار دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه ملی سنگاپور، تحقیقات گسترده‌ای برای استفاده از میکرو ارگانیسم‌ها برای پاکسازی آلاینده‌ها در آب یا خاک انجام داده است.
چه پیشنهادی برای مقابله با آلودگی ناشی از مواد شیمیایی دارید؟
این آلاینده‌ها می‌توانند منجر به بروز سرطان، اختلال در سیستم هورمونی و مشکلات باروری در انسان شده و حتی سلامت سایر موجودات را نیز به خطر بیاندازند. در تحقیقات خود کشف کردیم که گروه خاصی از باکتری‌ها از توانایی مقابله با آلاینده‌ها و پاکسازی محیط زیست برخوردار هستند.
چرا این روش بهتر از روش‌های متداول برای پاکسازی آلاینده‌ها است؟
درحال حاضر فناوری مناسبی برای سم‌زدایی از آلاینده‌های بزرگ صنعتی که آنها را آلاینده‌های آلی پایدار می نامیم، در اختیار نداریم. فرآیندهای موجود بسیار گران یا انرژی‌بر هستند و برخی حتی می توانند منجر به آلودگی‌های ثانویه شوند.
اما باکتری‌هایی که ما مورد استفاده قرار می دهیم، در محیط زیست وجود دارند و تنها باید آنها را شناسایی کرده و با درک عملکردشان، از آنها برای پاکسازی آلاینده ها استفاده می کنیم.
این آلاینده‌ها تا چه میزان متداول هستند؟
یک گروه از آلاینده ها، پلی برومو دی فنيل اترها (PBDEs) هستند که در مبلمان، رنگ و وسایل الکتریکی مانند رایانه و یخچال یافت می شوند. این ترکیبات آبگریز هستند، اما بدلیل وجود چربی درون بافت، در بافت بدن انسان حل می شوند. این ترکیبات از طریق زنجیره غذایی وارد بدن می شوند. انباشت این ترکیبات باعث بروز سرطان یا تخریب تعادل هورمونی بدن می شود.
از دهه 1970 میلادی، وجود PBDEs در بدن انسان و محیط زیست بطور قابل توجهی افزایش یافته است و غلظت بالای آن در شیر مادران نیز گزارش شده است. این آلاینده حتی در بدن خرس های قطب شمال نیز دیده شده است؛ این مسأله احتمالا ناشی از مهاجرت ماهیان ساکن در رودخانه های آلوده به سمت قطب شمال بوده است.
بسیاری از تولیدکنندگان در ایالات متحده و اتحادیه اروپا بصورت داوطلبانه استفاده از PBDEs را متوقف کرده اند، اما همچنان محصولات خانگی وجود دارند که با دور انداختن آنها، آلاینده ها وارد محیط زیست و زنجیره غذایی می شوند.
سم‌زدایی توسط باکتری‌ها چگونه انجام می شود؟
باکتری‌های ما از آلاینده‌ها تغذیه می کنند؛ آنها برم یا کلر – عوامل بروز سرطان یا اختلالات هورمونی – را از ترکیبات حذف می کنند و چیزی که باقی می ماند، به هیچ عنوان سمی نیست و پس از آن، ترکیب براحتی تجزیه می شود؛ این فرآیند زیست پالایی (bioremediation) نامیده می شود.
آیا از این روش درحال حاضر استفاده می شود؟
بله، یک شرکت در آمریکا از دو باکتری ما برای پاکسازی حلال‌های آلی استفاده می کند. آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا قصد دارد از باکتری‌های آزمایشگاه ما در مقیاس بزرگ برای پاکسازی 1300 سایت آلوده استفاده کند. همچنین درحال مذاکره با شرکت هایی در چین و مالزی هستیم.
باکتری‌های از آلاینده‌ها تغذیه می کنند؛ آنها برم یا کلر – عوامل بروز سرطان یا اختلالات هورمونی – را از ترکیبات حذف می کنند و چیزی که باقی می ماند، به هیچ عنوان سمی نیست و پس از آن، ترکیب براحتی تجزیه می شود
با چه چالش‌هایی مواجه هستید؟
باکتری‌های ما در سایت‌های بشدت آلوده وجود دارند، اما در مقادیر بسیار ناچیز؛ با جستجو در 100 سایت در آمریکا، چین، مالزی، سنگاپور و اندونزی تنها موفق به یافتن این باکتری ها در دو سایت شدیم. در آمریکا، این باکتری ها را در ایالت میشیگان و در رودخانه هادسون در منطقه نیویورک پیدا کردیم و در چین، آنها را در استان گوانگ دونگ یافتیم. اکنون بیش از یک دوجین از این میکرو ارگانیسم ها را در اختیار داریم.
چالش بعدی ما، درک نحوه رشد باکتری ها است؛ اینکه چه مواد مغذی مانند چه ویتامین هایی می توانند به رشد بهتر باکتری ها کمک کرده و روند زیست پالایی را سرعت بخشند.
فرآیند پاکسازی توسط باکتری ها چقدر زمان می برد؟
باکتری‌های ما می توانند برم یا کلر را از ترکیبات ظرف مدت دو هفته حذف کنند؛ درحالیکه در روش‌های دیگر، حذف 10 درصدی آنها بیش از یکسال بطول می انجامد. به نظر می رسد که این باکتری ها برای کاهش این ترکیبات تکامل یافته اند، چراکه آنها در سایت های بشدت آلوده یافت می شوند. این مسأله یکی دیگر از جنبه هایی است که بر روی آن تحقیق می کنیم.
بجز استفاده از این روش، آیا امکان ممنوعیت استفاده از آلاینده ها وجود ندارد؟
ترکیبات PBDEs بسیار پایدار هستند که همین مسأله، تجزیه آنها را دشوار می کند. این مسأله در عین حال باعث می شود که آنها کاربرد فراوانی به عنوان ضد حریق داشته باشند. اگر این ترکیبات پایدار نبودند، براحتی آتش می گرفتند. درحال حاضر به نظر می رسد که امکان تولید ترکیب مشابهی که غیر سمی باشد، وجود ندارد. ادامه استفاده از PBDEs که عملکرد آن را بخوبی شناخته و روش سم زدایی پیش از تجزیه شدن در محیط زیست را می دانیم، سوالی است که نمی توان بطور دقیق به آن پاسخ داد.
شما یک دانشمند و مخترع زن موفق هستید. به نظر شما چگونه می توان زنان را به حضور بیشتر در حوزه علوم، فناوری، مهندسی و ریاضیات (STEM) ترغیب کرد؟
در حوزه تخصصی من یعنی مهندسی محیط زیست، اغلب محققان را آقایان تشکیل می دهند، اما زنان هم می توانند در این زمینه موفق باشند، چراکه در انجام تحقیقات بسیار دقیق هستند.
به نظرم برای تشویق زنان برای ورود به این حوزه دو کار می توان انجام داد: ارائه بورس تحصیلی به دانشجویان دختر و حمایت از محققان زن توسط خانواده ها. باید برای تحصیل زنان، مدت زمان بیشتری در نظر گرفته شود، زیرا آنها بطور همزمان وظایفی در خانواده دارند و این کار می تواند بسیار کمک کننده باشد.
منبع: weforum
ترجمه: معصومه سوهانی
No tags for this post.