მძიმე მეტალებით დაბინძურებული წყლის რემედიაცია მიკროწყალმცენარის საშუალებით

ავტორი: ელენე კაკაბაძე
საკვანძო სიტყვები: ბიოსორბცია, ტოქსიკური და მძიმე მეტალები, Chlorella emersonii, ბიორემედიაცია, წყლის დასუფთავება, გარემო, მიკროწყალმცენარე, წყლის დაბინძურება
ანოტაცია:

წყლის რესურსების დაბინძურება უდიდეს საფრთხეს უქმნის როგორც ბიომრავალფეროვნებას და ეკოსისტემების მთლიანობას, ასევე ადამიანის ჯანმრთელობას. გარემოში არსებულ მრავალრიცხვოვან სახიფათო ნარჩენებს შორის, რომელთა კონცენტრაციები საშიშ ზღვრებს აღწევს, აღსანიშნავია მძიმე და ტოქსიკური მეტალები, რომელთაც ახასიათებთ ბიოაკუმულაციის და ბიომაგნიფიკაციის უნარი, მცირე კონცენტრაციებზეც კი შეუძლიათ ტოქსიკური ეფექტის გამოწვევა, ბუნებრივი პროცესების ზეგავლენით შესაძლოა გარდაიქმნან უფრო სახიფათო ფორმებად, ახასიათებთ გარემოში მდგრადობა და დესტრუქციული ეფექტი. ამიტომ ინდუსტრიულ-მწარმოებლობითი და მომპოვებლობითი საქმიანობის შედეგად მძიმე მეტალებით წყლის რესურსების დაბინძურება მნიშვნელოვან ეკოლოგიურ საფრთხეს წამოადგენს და საჭიროებს შესაბამისი ზომების მიღებას. ამასთან მომპოვებლობითი სამუშაოების შედეგად ხდება საკმაო რაოდენობით ექსტრაგირებული სტრატეგიული, ძვირფასი თუ მძიმე მეტალების გაფანტვა გარემოში. დღეისთვის მეტალის იონებით დაბინძურებული წყლის დასუთავების მრავალი მეთოდოლოგია არსებობს, მათ შორის: რევერსიული ოსმოსი, ელექტროდიალიზი, ულტრაფილტრაცია, იონური მიმოცვლა, ქიმიური პრეციპიტაცია და სხვა. აღნიშნული მეთოდების ძირითადი ნაკლოვანებებია: მეტალების არასრული მოცილება, განსაკუთრებით კვალურ კონცენტრაციებზე, ენერგიის და რეაგენტების დიდი ხარჯი, მეორეული სახიფათო ნარჩენების წამოქმნა, ეკონომიკური არაეფექტურობა და გარემოზე უარყოფითი ზეგავლენა. ზემოთ აღნიშნულ მეთოდებთან მიმართებაში ბიორემედიაციას მრავალი უპირატესობა გააჩნია. კერძოდ მძიმე მეტალების ადსორბცია მიკროწყალმცენარეების მეშვეობით გვთავაზობს რემედიაციის ეფექტურ, იაფფასიან და ხელმისაწვდო მეთოდს- შესაძლებელია მეტალების კვალური კონცენტრაციების მოცილება, ადსორბირებული მეტალის აღდგენა და ბიომასის რეციკლირება, მეორეული ტოქსიკური ნარჩენების წამოქმნის გარეშე. ამიტომ ბიოსორბცია წყლის რესურსების მძიმე მეტალებიდან გაწმენდის ერთ-ერთ პერსპექტიულ ალტერნატიულ საშუალებად განიხილება. ბიოსორბციის პროცესში წამყვანი ადგილი უჯრედის ზედაპირს უკავია, რადგან სწორედ ამ დონეზე ხდება მეტალის იონების და უჯრედის კედლის ფუნქციური ჯგუფების ინტერაქცია. მოცემული კვლევის მიზანია მძიმე მეტალებით დაბინძურებული წყლის რემედიაცია მიკროწყალმცენარეს მეშვეობით, კერძოდ - ამ კუთხით ნაკლებად შესწავლილი Chlorella emersonii-ის in vivo ლაბორატორიულ პირობებში როგორც ბიოსორბენტის გამოკლვლევა ტყვიის, კადმიუმის და თუთიის თანაობისას- Chlorella emersonii მიერ ხსნარიდან მეტალის ადსორბციის დინამიკის განსაზღვრა- მძიმე მეტალების ადსორბციაზე pH-ის ზეგავლენის დადგენა- Pb2+, Cd2+ და Zn2+ ერთდროული ექსპოზიციის ეფექტის დადგენა Chlorella emersonii-ის მიერ ამ მეტალების ადსორბციაზე. ასევე ალგინატში იმობილიზირებული მიკროწყალმცენარეს ადსორბციის ხარისხის შეფასება. ნაჩვენები იქნა, რომ Chlorella emersonii-ს ახასიათებს ტყვიის, კადმიუმის და თუთიის ადსორბციის უნარი, ტყვიის ადსორბცია მყისიერი პროცესია და ხსნარიდან მეტალის ადსორბირდება ექსპოზიციიდან პირველივე წუთში. Chlorella emersonii -ს მიერ Pb2+, Cd2+ და Zn2+ ადსორბცია დამოკიდებულია ხსნარში ამ მეტალების კონცენტაციაზე და გარემოს pH-ზე, ნაჩვენები იქნა რომ კადმიუმის ტყვიის და თუთიის იონების ერთდროული ექაპოზიციისას Chlorella emersonii-ს ადსორბციაზე დაიკვირვება მეტალების ურთიერთგავლენა. კერძოდ მხოლოდ Pb2+-ს ადსორბციისგან განსხვავებით, ტყვიის ადსორბცია Cd2+ და Zn2+ თანაობისას იზრდება, ასევე Chlorella emersonii-ს ალგინატში იმობილიზაციისას ტყვიის მიკრომოლურ კონცენტრაციაზე ადსორბციის ეფექტურობა იზრდება.

მიმაგრებული ფაილები:

მძიმე მეტალებით დაბინძურებული წყლის რემედიაცია მიკროწყალმცენარის საშუალებით [ka]