العلاج البيولوجي وأثره على البيئة

ما هو العلاج البيولوجي؟

هو عبارة عن عملية استخدام الكائنات الحية لتحييد أو إزالة التلوث من النفايات، حيث أنه من المهم جدًا أن نفهم أن هذا الشكل من معالجة النفايات لا يستخدم مواد كيميائية سامة (على الرغم من أنه قد يستخدم كائنًا يمكن أن يكون ضارًا في ظل ظروف معينة).
في المواقع المليئة بالنفايات العضوية تستمر البكتيريا والفطريات والطلائعيات والكائنات الدقيقة الأخرى في تكسير المواد العضوية لتحلل النفايات، وإذا امتلأت هذه البيئة بانسكاب الزيت فقد تموت بعض الكائنات الحية، بينما يعيش البعض الآخر، وبشكل عام تعمل المعالجة البيولوجي هنا من خلال تزويد هذه الكائنات بمواد مختلفة مثل: الأسمدة والأكسجين وظروف أخرى للبقاء على قيد الحياة، وهذا من شأنه أن يساعد على كسر الملوثات العضوية بمعدل أسرع، وبمعنى آخر يمكن أن تساعد المعالجة البيولوجي في تنظيف انسكاب الزيت.

لماذا تعتبر المعالجة البيولوجية مهمة؟

• لا يستخدم أي مواد كيميائية: إحدى أهم المشكلات المتعلقة باستخدام المواد الكيميائية التي يصنعها الإنسان في معالجة التلوث وإزالته هي أن المواد الكيميائية تصل في النهاية إلى إمدادات المياه، حيث كان هناك العديد من المواد الكيميائية المستخدمة في بداية عصر إدارة النفايات والتي نعلم الآن أنها كانت ضارة جدًا بحياة النبات والحيوان والإنسان بمجرد وصولها إلى إمدادات المياه.
  
• يمكن أن تسمح بإعادة تدوير النفايات: سبب رئيسي آخر يفضّل فيه المعالجة البيولوجية هو أنه بمجرد معالجة النفايات ومعادلة التلوث أو إزالته يمكن إعادة تدوير النفايات نفسها، حيث تسمح المعالجة الحيوية بإعادة تدوير المزيد من النفايات.
  

ما هي فئات المعالجة البيولوجية المستخدمة؟

• في الموقع: تشير هذه الفئة إلى الوقت الذي يتم فيه معالجة النفايات الملوثة في مكانها الأصلي، فعلى سبيل المثال قد تكون هناك تربة ملوثة، وبدلاً من إزالة التربة من نقطة نشأتها يتم التعامل معها في مكانها الصحيح، حيث تكمن فائدة المعالجة في الموقع في أنها تمنع انتشار التلوث أثناء إزاحة المواد الملوثة ونقلها.
  
• خارج الموقع: تشير هذه الفئة إلى المعالجة التي تحدث بعد إزالة النفايات الملوثة إلى منطقة المعالجة، ولاستخدام التربة كمثال مرة أخرى يمكن إزالة التربة ونقلها إلى منطقة يمكن فيها تطبيق المعالجة الحيوية، والميزة الرئيسية لذلك هو أنه يساعد في احتواء منتجات المعالجة الحيوية والتحكم فيها، فضلاً عن إتاحة المنطقة الملوثة للاستخدام.
  

ما هي أنواع المعالجة البيولوجية؟

• العلاج بالنباتات: في هذه الطريقة يتم استخدام النباتات لإزالة الملوثات، حيث أن النباتات قادرة على سحب الملوثات إلى هياكلها والاحتفاظ بها وإزالتها بشكل فعال من التربة أو الماء.
  
• نفخ الهواء عبر التربة لزيادة معدلات الأكسجين في النفايات: وهذه الطريقة فعالة لتحييد بعض المعادن أو المواد الكيميائية الحساسة للأكسجين.
  
• التبييض البيولوجي: وهي إزالة المعادن من التربة باستخدام الكائنات الحية، حيث تنجذب أنواع معينة كثيرة من الكائنات إلى المعادن الثقيلة والملوثات الأخرى ومن ثم تمتصها. تم اكتشاف طريقة جديدة عندما وجد أن عظام الأسماك يُجذب ويحمل بعض المعادن الثقيلة مثل: الرصاص والكادميوم.
  
• زراعة الأراضي: وفي هذه الطريقة يتم تحويل التربة الملوثة للتهوية لإزالة الملوثات أو استنفاد التربة عمداً من النيتروجين لإزالة الكائنات الحية القائمة على النيتروجين.
  
• مفاعل حيوي: تتم هذه المعالجة من خلال استخدام حاويات مصممة خصيصًا لحفظ النفايات أثناء حدوث المعالجة البيولوجية.
  
• الزيادة البيولوجية: تحدث هذه المعالجة من خلال إضافة الميكروبات والكائنات لتقوية نفسها في النفايات، للسماح لها بالسيطرة على المنطقة وتطهيرها.
  
• التحفيز الحيوي: وذلك باستخدام الميكروبات المصممة لإزالة التلوث المطبق على النفايات.
  
• الترشيح الجذري: تحدث هذه المعالجة من خلال استخدام النباتات لإزالة المعادن الموجودة في الماء.
  

العوامل المسؤولة عن المعالجة البيولوجية الميكروبية لتكون فعالة:

الميزة الرئيسية لطرق المعالجة البيولوجية هي أنها تسمح بمعالجة التلوث أو تحييده أو حتى إزالته، ومن ثم إنتاج منتج نفايات يكون من نفس نوعه، ويمكن التخلص منه بسهولة أكبر، وفي بعض الحالات ليست هناك حاجة للتخلص منها على الإطلاق، فعلى سبيل المثال في حالة النباتات المستخدمة في المعالجة النباتية وترشيح الجذور يكون النبات قادرًا على القيام بشيء يسمى التراكم البيولوجي، وهذا يعني أنه يتمسك بالملوثات، وبما أن النبات لا يزال ينمو فلا داعي لإزالته وتدميره. فيما يلي العوامل المسؤولة عن المعالجة البيولوجية الميكروبية لتكون فعالة بشكل جيد:

• السكان الميكروبيون: وهم أنواع مناسبة من الكائنات الحية يمكنها تحليل جميع الملوثات.
  
• الأكسجين: الذي يجب أن يكون كافي لدعم التحلل البيولوجي الهوائي (حوالي 2٪ أكسجين في الطور الغازي أو 0.4 ملغ / لتر في ماء التربة).
  
• الماء: حيث يجب أن تكون رطوبة التربة من 50-70٪ من قدرة التربة على الاحتفاظ بالماء.
  
• العناصر الغذائية: أن النيتروجين والفوسفور والكبريت والمواد المغذية الأخرى تعمل على دعم النمو الميكروبي الجيد.
  
• درجة الحرارة: يجب أن تكون درجات الحرارة مناسبة لنمو الميكروبات (0-40 درجة مئوية).
  
• الرقم الهيدروجيني: أن أفضل نطاق للرقم الهيدروجيني هو من 6.5 إلى 7.5.
  

عندما يتم معالجة النفايات بيولوجياً يمكن إعادة تدويرها أو على الأقل تخزينها بطريقة لا تسبب أي ضرر إضافي للبيئة المحيطة بها، حيث يتطلع المتخصصون باستمرار إلى عمليات التحلل الطبيعي والمعالجة لفهم كيفية التلاعب بها للمساعدة في إدارة النفايات التي من صنع الإنسان. المعالجة البيولوجية هي واحدة من أكثر الحلول فعالية من حيث التكلفة والأمان التي نمتلكها الآن لإدارة النفايات الملوثة.