حذف فلزات سنگین از فاضلاب :

حذف فلزات سنگین از فاضلاب ، یکی از مهم ترین مراحل تصفیه فاضلاب های صنعتی و شهری می باشد چراکه  آلودگی فلزات سنگین توسط فعالیتهای صنعتی و توسعه تکنولوژیکی بعلت سمیت این آلاینده ها، غیرقابل تجزیه بیولوژیکی بودن آنها و تجمع زیستی تهدیدهای جدی برای محیط زیست و بهداشت عمومی ایجاد نموده است.  سطح جهانی آلودگی محیطی به فلزات در 150سال گذشته بیش از 4000برابر شده است.
هنگامی که فلزات سنگین درحالت عنصر و یا مواد آلی فلزی در میآیند، میتوانند تاثیرات قابل توجه ای بر سلامت جوامع بشری داشته باشند. تماس با فلزات سنگین میتواند سبب اختلالات عصبی، پیری سلولی، نارسایی کبدی و کلیوی و سرطانزایی شود.
بر این اساس فلزات سنگین شامل کادمیوم، مس، جیوه، سرب، نیکل و روی در لیست اولویتدار آلایندههای خطرناک میباشند.  قادیرجزئی از فلزات سنگین نظیر کادمیوم، سرب، مس و کروم که بطور معمول در خاکهای آلوده وجود دارند، میتوانند در میکروبها و گیاهان نیز مضر باشند. بطوری که میتوانند علائم کمبود آهن را تشدید و در نتیجه باعث افت رشد آنها گردند. در جدول 1استاندارد آب آشامیدنی و رهنمودهای بهداشتی سازمان حفاظت محیط زیست ایالات متحده رای برخی فلزات سنگین و تاثیرات مهم آنها بر سلامت انسان آورده شده است. علاوه بر این فلزات سنگین میتوانند با گروههای ِ سولفوهیدریل پروتئینها ترکیب شوند و باعث کاهش فعالیت آنزیمی نیز گردند. حضور دائمی فلزات سنگین در اکوسیستمهای آبی، تهدیدی همیشگی برای سلامت جوامع بشری میشوند.

راهبردهای حذف فلزات سنگین از فاضلاب :

راهبردهای مختلف حذف فلزات سنگین از محیطهای آبی راهبردهای فیزیکوشیمیایی زیادی مانند فیلتراسیون، جذب سطحي، ترسیب شیمیایی، تصفیه الکتروشیمیایی، اکسیداسیون/احیا، تبادل یون، تکنولوژی غشائی، اسمز معکوس، استخراج با حلال و بازیافت تبخیری جهت حذف فلزات سنگین از آبهای آلوده توسعه یافته است با این حال اکثر این روشها دارای معایبی مانند نیاز به تجهیزات فنی و سیستمهاي پایشي، مصرف زیاد انرژي، عدم توجیه اقتصادی، کارایی پایین، بهره برداری با مشکل بالا، عدم انتخابی عمل کردن فرآیند تصفیه، عدم جداسازی کامل فلزات و برجای گذاشتن باقیمانده های آلوده کننده هستند . در جدول زیر بطور خلاصه برخی از این راهبردها مقایسه شده اند.

در فرآیند زیستپالایی، از میکروبها جهت سمیت زدایی و تجزیه آلاینده های زیست محیطی استفاده میشود. علیرغم مزایای زیست محیطی و اقتصادی این روش، به نظر میرسد با توجه به محدودیتهای کنونی، در حال حاضر استفاده از این فنآوری در مقیاسهای بزرگ، قابلیت عملیاتی شدن ندارد. به عبارت دیگر بدست آوردن میکروبهای ارزشمند جهت زیست پالایی فلزات سنگین از بین سایر انواع میکروبها مشکل است.

همچنین توانایی سازگاری و راندمان زیستپالایی میکروارگانیسمهای گزارش شده، برای کاربرد عملی کافی نمیباشد. بدین منظور به نظر میرسد مکانیسمهای زیستپالایی هنوز نیازمند درک بیشتر میباشند. مکانیسمهایی که سبب تسهیل کارکرد زیستپالایی توسط میکروبهای ارزشمند شود، میتواند ما را قادر به استفاده عملی از آنها کند.

زیست پالایی برای حذف فلزات سنگین از فاضلاب :

از زیستپالایی میتوان در بازیافت و حذف فلزات از آبهای آلوده استفاده کرد. از آنجایی که میکروارگانیسمها استراتژیهای مختلفی جهت زنده باقیماندن در محیطهای آلوده به فلزات دارند، بنابراین مکانیسمهای سمیتزدایی آنها متفاوت است. برخی از این استراتژیها عبارتند از تجمیع یستی،Bioaccumulation ،Biosorption، جذب زیستیBioleachingفروشویی زیستی تبدیل زیستی Biotransformationو معدنیسازیزیستی Biomineralizationاز این استراتژیها میتوان در حل آلودگی و یا خارج از محل آلودگی برای آلودگیزدایی استفاده نمود. میکروارگانیسمها در تجمیع زیستی، فلزات سنگین را بصورت فعال جذب مینمایند.