المعالجات الحيوية Bioremediations

عمليات تهدف إلى تخليص البيئة من الملوثات ولاسيما تلك المواد التي بدأت تجد طريقها الى البيئة بعد الثورة الصناعية كالمركبات الهيدروكربونية والمبيدات الحشرية الحلقية والمركبات المعقدة الحاوية على الكلور والتي تتميز ببطء تحللها الذاتي باستعمال الأحياء وبعض الأحيان الأنزيمات. وينطوي تحت هذا المصطلح معالجات الفضلات الصناعية أو الترب الملوثة أو المياه الملوثة، وقد تكون باستعمال الأحياء المجهرية بشكل رئيس أو بعض النباتات وتساند عمليات المعالجة الحيوية المعالجات الفيزيائية والكيماوية.
وتتضمن المعالجات الحيوية عدة خطوات ابتدأ بتحديد نوع التلوث ثم اختيار الأحياء القادرة على إزالة التلوث وتوفير الظروف الملائمة للاحياء كي تقوم بتفكيك الملوثات بالسرعة الممكنة والشكل الأمثل. وتتم عمليات المعالجة في أغلب الأحيان باستعمال مجموعة من الأحياء دون الاقتصار على نوع واحد من الأحياء وتكون بطريقتين رئيسة :
- المعالجة الموضعية وتعتمد على وجود الأحياء في بيئتها اذ تضاف المواد الغذائية وبعد مدة وفي البيئة الملوثة يتم انتخاب مجموعة من الأحياء القادرة على تفكيك الملوثات وذلك أن التعرض للملوثات سيؤدي إلى حث وتنظيم فعاليات خاصة في الأحياء المنتخبة مما يطور قابليتها لمواجهة الموقف، والسبب في إضافة المواد الغذائية هو التقليل من الضغوط والكروب في البيئة الملوثة وذلك سيسمح بنمو الأحياء المطلوبة وقد أمكن باستعمال هذه الطريقة التخلص من العديد من الملوثات الخطرة في بعض أنحاء العالم.
- الطريقة الثانية تتضمن أخذ عينات كبيرة نوعاً ما من منطقة التلوث وتكثير الأحياء الموجودة فيها بتطبيق ظروف الإغناء والانتخاب وزيادة أعدادها إلى حد كبير ثم يعاد تلقيح المنطقة الملوثة ويفضل أن تكون الأحياء المستعملة خليط وليس نوع واحد لضمان عملية تفكيك الملوثات.
وتشارك النباتات في تخليص بعض الترب من الملوثات مثل زراعة النباتات المتحملة للملوحة للتخلص من الأملاح، وتشارك الفطريات في التخلص من العديد من الملوثات وكذلك الخمائر التي تستعمل بنجاح في التخلص من المعادن الملوثة في مياه فضلات الصناعة اذ يمكن أن تجمع المعادن مثل النحاس واليورانيوم وغيرها وعندها تزال الخمائر من المياه بعد أن تكون قد جمعت أغلب المعادن.
أما الفطريات فتأخذ دورها في هذه المعالجات في التخلص من المواد الحافظة والمواد المعقدة وتستعمل لمعالجة الفضلات السائلة وكذلك تستعمل في معالجة الترب الملوثة، وتشارك البكتريا بقسط كبير في المعالجات الحيوية، أما الطحالب فيمكن أن تكون أكثر الأحياء مشاركة في هذا المجال سواء في معالجة كوارث التلوث البحري كما في استعمال الطحالب البنية، أو في معالجة فضلات المصانع أو في معالجة الترب الملوثة.
أما الأنزيمات فيمكن أن تستعمل ولكن تحت ظروف خاصة وقد نجحت تحت النطاق التجريبي ولكنها لم تستعمل على نطاق واسع وذلك لأن الأحياء المجهرية أكثر ملائمة.
والدراسات الجارية لتطبيقات الهندسة الوراثية على الأحياء المستعملة في المعالجات الحيوية بغية الحصول على أحياء أكثر قابلية، أو نقل جينات مسؤولة عن فعاليات المعالجة في أحياء تكون ملائمة للبيئات الملوثة.
وتوجد شركات خاصة تنتج لقاحات متخصصة لمعالجة الملوثات بالنفط، وأخرى ملائمة لتحليل السليلوز والمواد الخشبية مثل تسويق الفطرPhanerochaete chrysosporium، ويشكل مجال المعالجات الحيوية آفاق واسعة لتدخل التقنيات الحيوية والهندسة الوراثية خاصة في الوقت الذي ازدادت فيها الملوثات من حيث الكمية والنوعية .
وتمثل البكتريا التابعة لجنس Pseudomonas التي تمتلك بلازميدات التفكيك والتي انتج منها سلالات خاصة باغراض المعالجات الحيوية يطلق عليها Superbugs لاحتوائها على بلازميدات تفكك انواع من المواد العصية على التفكك العادي .