ما هو العلاج البيولوجي؟
المعالجة الحيوية هي فرع من فروع التكنولوجيا الحيوية التي تستخدم الكائنات الحية في إزالة الملوثات والسموم من التربة والمياه والبيئات الأخرى. يمكن أن تشمل هذه الكائنات الميكروبات والبكتيريا.
يمكن استخدام المعالجة البيولوجية لتنظيف المياه الجوفية الملوثة أو المشاكل البيئية، مثل تسربات النفط.
النقاط الرئيسية
- المعالجة الحيوية هي فرع من التكنولوجيا الحيوية يستخدم الكائنات الحية مثل الميكروبات والبكتيريا لإزالة التلوث من المناطق المتضررة.
- يتم استخدامه في إزالة الملوثات والسموم من التربة والمياه والبيئات الأخرى.
- تُستخدم المعالجة البيولوجية لتنظيف التسربات النفطية أو المياه الجوفية الملوثة.
- يمكن تحقيق المعالجة البيولوجية "في الموقع"، في موقع التلوث، أو "خارج الموقع"، بعيدًا عن الموقع.
كيف تعمل المعالجة الحيوية
تعتمد المعالجة الحيوية على تحفيز نمو بعض الميكروبات التي تستخدم الملوثات مثل النفط والمذيبات والمبيدات كمصادر للغذاء والطاقة. تقوم هذه الميكروبات بتحويل الملوثات إلى كميات صغيرة من الماء بالإضافة إلى غازات غير ضارة مثل ثاني أكسيد الكربون.
تتطلب المعالجة الحيوية مزيجًا من درجة الحرارة المناسبة، والمغذيات، والأطعمة. يمكن أن يؤدي غياب هذه العناصر إلى إطالة عملية تنظيف الملوثات. يمكن تحسين الظروف غير المواتية للمعالجة الحيوية عن طريق إضافة "الإضافات" إلى البيئة مثل دبس السكر أو زيت الخضروات أو الهواء البسيط. تعمل هذه الإضافات على تحسين الظروف لتمكين الميكروبات من الازدهار، مما يسرع من إتمام عملية المعالجة الحيوية.
يمكن إجراء المعالجة الحيوية "في الموقع"، في مكان التلوث، أو "خارج الموقع"، في مكان بعيد عن الموقع. قد تكون المعالجة الحيوية خارج الموقع ضرورية إذا كان المناخ باردًا جدًا لدعم نشاط الميكروبات أو إذا كانت التربة كثيفة جدًا بحيث لا يمكن توزيع العناصر الغذائية بشكل متساوٍ. قد تتطلب المعالجة الحيوية خارج الموقع حفر وتنظيف التربة فوق الأرض، وهذا يمكن أن يضيف تكاليف كبيرة إلى العملية.
يمكن أن تستغرق عملية المعالجة الحيوية من عدة أشهر إلى عدة سنوات حتى تكتمل، وذلك اعتمادًا على متغيرات مثل حجم المنطقة الملوثة، تركيز الملوثات، درجة الحرارة، كثافة التربة، وما إذا كانت المعالجة الحيوية ستتم في الموقع (in situ) أو خارج الموقع (ex situ).
### مزايا المعالجة الحيوية
تقدم المعالجة البيولوجية العديد من المزايا مقارنة بطرق التنظيف الأخرى. فهي تقلل من الأضرار التي تلحق بـ النظم البيئية من خلال الاعتماد فقط على العمليات الطبيعية. غالبًا ما تحدث المعالجة البيولوجية تحت الأرض حيث يمكن ضخ التعديلات والميكروبات لتنظيف الملوثات في المياه الجوفية والتربة. كما أن المعالجة البيولوجية لا تعطل المجتمعات القريبة بقدر ما تفعله منهجيات التنظيف الأخرى.
تنتج عملية المعالجة الحيوية عددًا قليلاً نسبيًا من المنتجات الثانوية الضارة، وذلك بشكل رئيسي لأن الملوثات والمواد الضارة تتحول إلى ماء وغازات غير ضارة مثل ثاني أكسيد الكربون. إنها أرخص من معظم طرق التنظيف الأخرى لأنها لا تتطلب معدات أو عمالة كبيرة.
مثال على المعالجة الحيوية
ناقلة النفط Exxon Valdez جنحت قبالة سواحل ألاسكا في عام 1989 وانتهى بها الأمر بتسرب حوالي 11 مليون جالون من النفط. كانت المعالجة الحيوية تكتسب زخماً كخيار قابل للتطبيق لتنظيف النفط في ذلك الوقت. بدأت كل من وكالة حماية البيئة وشركة Exxon Mobil Corporation (XOM) في اختبار المركبات. أظهرت الاختبارات الأولية بشأن فعالية المعالجة الحيوية نتائج واعدة.
تم تطبيق أكثر من 100,000 رطل من الأسمدة على المناطق المتضررة عبر أكثر من 2,000 عملية تطبيق بين عامي 1989 و1990. واعتُبر التنظيف مكتملًا بحلول منتصف عام 1992 وقد تحللت الأسمدة تقريبًا جميع المركبات النفطية.
ما هي أنواع المعالجة الحيوية؟
هناك ثلاثة أنواع من المعالجة الحيوية بشكل عام:
- التحفيز البيولوجي: يتم تحفيز الميكروبات لبدء عملية المعالجة من خلال المواد الكيميائية أو العناصر الغذائية التي تنشطها.
- التعزيز البيولوجي: يُستخدم هذا بشكل رئيسي لتنظيف تلوث التربة. تتضمن العملية إضافة بكتيريا إلى سطح المنطقة المتأثرة حيث يُسمح لها بالنمو.
- المعالجة الحيوية الذاتية: تقوم هذه العملية بتحويل المواد السامة إلى مواد خاملة باستخدام الميكروبيوم الطبيعي في المنطقة المتأثرة.
هل يُعتبر التسميد شكلاً من أشكال المعالجة البيولوجية؟
بمعنى ما، نعم. يمكن اعتبار التسميد شكلاً من أشكال المعالجة الحيوية المعروفة باسم التحلل الحيوي الذي يحول نفايات الطعام إلى تربة صالحة للاستخدام. هذا يقلل من العبء على مكبات النفايات.
ما هو العلاج الفطري؟
المعالجة الفطرية هي شكل من أشكال المعالجة البيولوجية التي تعتمد على الفطريات بدلاً من البكتيريا أو الميكروبات الأخرى لإزالة التلوث من المناطق المتضررة.
الخلاصة
المعالجة البيولوجية تعالج البيئة بشكل فعال عندما تتلوث بالملوثات والسموم. تستخدم الكائنات الحية مثل الميكروبات والبكتيريا. إنها فرع من التكنولوجيا الحيوية التي يمكن أن تكون ذات أهمية حيوية لإنقاذ المناطق المتضررة.
يمكن أن تستغرق العملية من عدة أشهر إلى عدة سنوات لإكمالها، وذلك حسب الظروف. ولكنها تتطلب عددًا قليلاً نسبيًا من المنتجات الثانوية الضارة ويمكن أن تكون أقل تكلفة من عمليات التنظيف الأخرى.