کرم ابریشم به کمک محیط زیست می آید

همان طور که می دانیم ، به وجود آمدن ضایعات در صنایع مختلف به تخریب محیط زیست منجر می شود. گاهی آلودگی های ایجاد شده به محصول و یا پلمیری تبدیل می شود که صدمات جبران ناپذیری را در بر خواهد داشت.
کد خبر: ۱۳۹۱۷۷

بنابراین می توان گفت حفاظت از محیط زیست اقدامی است که نیازمند همکاری همه جانبه متخصصان و کارشناسان بخشهای مختلف است. اگرچه ایجاد این همکاری و مشارکت دشوار به نظر می رسد؛ اما با در نظر گرفتن این هدف می توان در جهت کاهش ضایعات تولیدی در صنایع مختلف گام برداشت. البته باید پذیرفت که دستیابی به این هدف بدون تلاشهای محققان برای جستجوی روشهای جدیدی که بتواند دشمنان محیط زیست را از پساب های صنعتی حذف کند امکان پذیر نخواهد بود.
استفاده از ضایعات صنعتی و کشاورزی به عنوان یک ماده جاذب و استفاده بهینه از آنها برای جذب آلاینده ها پیش از آن که دور انداخته شوند، موضوعی است که در دهه اخیر توجه پژوهشگران را در سراسر جهان به خود جذب کرده است. با توجه به اهمیت موضوع ، یکی از محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به استفاده از شفیره کرم ابریشم برای جذب مواد رنگزا از پساب های رنگی شده است.

منابع آبهای طبیعی جهان بشدت در حال آلوده شدن است و این منابع محدود قادر به تامین نیاز بشر نخواهد بود. صنایع نساجی حجم زیادی از آب و موادشیمیایی را برای انجام فرآیندهای تر در صنعت نساجی مصرف می کنند. هر فرآیندی در این صنعت مشکلات زیست محیطی خاصی را ایجاد می کند. بهره گیری از فناوری پاک و عاری از آلودگی و تصفیه آلودگی تنها راه حلی است که برای حل مشکل آلودگی زیست محیطی وجود دارد. با توجه به کمبود آب و هزینه زیاد تهیه آب مناسب برای فرآیندهای تولید، استفاده مجدد از پساب دو هدفی است که مورد توجه محققان قرار گرفته است.
کنترل آلودگی پساب های صنعتی در سالهای اخیر بیشتر مورد توجه عمومی و سازمان های طرفدار محیط زیست قرار گرفته است. روشهای جدیدی برای حذف مواد رنگزا از پساب های رنگی نساجی ارائه شده است. در سراسر دنیا قوانین و استانداردهای موجود برای پساب های صنعتی براساس رشد و تکنیک های اندازه گیری پارامترهای آلودگی و اثرات زیست محیطی آنها بر گونه های دیگر به روز شده و اجرا می شوند.

از گذشته تا کنون

در فرآیند نساجی از مواد معدنی ، سنتزی و پلمیری استفاده می شود. براساس بررسی های انجام شده هر سال حدود 40 تا 80 هزار تن مواد رنگزا از سوی واحدهای تولیدی نساجی وارد منابع آبی می شود.
تولید سالانه جهانی مواد رنگزا در حدود 700 هزار تن است که 5 تا 10 درصد آن به جریان پساب های صنایع نساجی وارد می شود که بیشتر این مواد ماهیت سنتزی داشته و سمی هستند که می توانند سبب بروز بیماری های سرطانی شوند. مواد رنگزا، ترکیبات آروماتیک با ساختار شیمیایی پیچیده هستند که در برابر نور، حرارت و عوامل اکسیدکننده پایدار هستند و به همین دلیل در برابر تخریب زیستی مقاومند. پسابهای رنگی بشدت برای محیط آبی خطرناک بوده و فرآیندهای زیستی را با کاهش فعالیت فتوسنتزی به هم می زنند.
براساس بررسی های انجام شده بعضی مواد رنگزا در موجودات زنده ایجاد آلرژی و ناراحتی های پوستی می کنند و زمینه ساز بروز انواع سرطان ها هستند. بنابراین حذف مواد رنگزا از پساب قبل از مخلوط شدن با آبهای سطحی و زیرزمینی مهم است. فرآیندهای تصفیه فیزیکی ، فیزیکی شیمیایی و بیولوژیکی معمولا برای تصفیه پسابهای نساجی استفاده می شوند. این فرآیندها در حذف جامدات معلق و مواد آلی زیست تجزیه پذیر موثر بوده اند؛ اما در حذف مواد رنگزا از پسابها چندان تاثیرگذار نخواهند بود.

از بیوپلیمرهای به دست آمده از شفیره کرم ابریشم می توان درصنایع دارویی و پزشکی استفاده کرد

فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی که معمولا برای تصفیه پساب های حاوی مواد رنگزا مورد استفاده قرار می گیرند. نیازمند هزنیه بالاست و بویژه برای صنایع کوچک با محدوده وسیعی از پسابهای حاوی مواد رنگزا عملی نیستند. به همین دلیل ، روشهای جذبی به عنوان یکی از روشهای موثر برای حذف آلاینده ها مورد توجه قرار می گیرند. در شرایطی که ماده جاذب ارزان باشد، قابلیت دسترسی آسان داشته باشد و همچنین از ظرفیت جذب مناسبی برخوردار باشد، بیشتر مورد توجه قرار می گیرد. این ماده جاذب می تواند منشائ معدنی ، گیاهی ، حیوانی ، سنتزی و بیولوژیکی داشته باشد. بیشتر تحقیقات برای حذف مواد رنگزا با تکنیک های جذب ، براساس استفاده از کربن فعال بوده است که هزینه تولید و احیای آن زیاد است.
بنابراین ، استفاده از مواد طبیعی زاید و ارزان به عنوان مواد جاذب می تواند بسیاری از مشکلات را از میان بردارد. مواد طبیعی ، جاذب های زیستی و مواد زائد صنعتی و کشاورزی از پتانسیل خوبی به عنوان مواد جاذب ارزان برخوردار هستند. این مواد علاوه بر ارزان بودن ، نیاز کمی به فرآیندهای آماده سازی دارند، از قابلیت دسترسی آسانی برخوردارند و زیست تجزیه پذیر هستند.

ویژگی ها و شرایط

جذب مواد رنگزا به خواص این ماده و ساختار آن ، اندازه ذرات ، دما و زمان بستگی دارد. به گفته دکتر بابک نوروزی ، دانش آموخته مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و عضو هیات علمی دانشگاه گیلان مجری این طرح ، شفیره کرم ابریشم ، از ضایعات صنایع تولیدی ابریشم و پسماند فرآیند ریسندگی است. با توجه به ساختار آمینواسیدی شفیره ، تصور می شد که این ماده قابلیت جذب مواد رنگزای گوناگون را با تنظیم شرایط جذب خواهد داشت.
شفیره کرم ابریشم پس از آماده سازی به عنوان جاذب طبیعی جهت حذف مواد رنگزا،مورد استفاده قرار می گیرد. این شفیره ها از دو جنبه استخراج بیوپلیمرها و خود کرم ابریشم بررسی شده است. از بیوپلیمرهای به دست آمده از شفیره کرم ابریشم می توان در صنایع دارویی و پزشکی مانند تولید باندهای ترمیم زخم و همچنین در صنایع تصفیه آب و پساب به عنوان الکترولیت استفاده کرد. تاکنون هرگز از شفیره کرم ابریشم برای جذب مواد رنگزا استفاده نشده بود. این ماده جاذب ، طیف وسیعی از مواد رنگزا را جذب کرد که این کار از طریق تغییر PH صورت می گیرد.
در PH های اسیدی ، بار بیشتر سطح جاذب به سبب حضور گروههای آمینواسید، مثبت خواهد بود. بنابراین ، دافعه ای بین ملکول های رنگزای کاتیونیک (دارای بار مثبت) و سطح ماده جاذب به وجود می آید که سبب کم شدن جذب این مواد می شود. در محیطهای قلیایی با PH بالا بار بیشتر سطح جاذب منفی می شود و بنابراین دافعه ای بین ملکول های رنگزای اسیدی و سطح ماده جاذب به وجود می آید که جذب این گروه از مواد رنگزا را کاهش می دهد.به گفته نوروزی ، ورود پساب های صنعتی ترکیبات رنگی تولید در ایران ازجمله رنگهای نساجی ، اکوسیستم جانوری و گیاهی را تحت تاثیر قرار می دهد.
یکی از عواملی که زمینه ساز وقوع چنین پدیده هایی می شود، مطالعه فناوری های قدیمی و یکصد ساله کشورهای صنعتی به کشورمان است که استفاده از آنها عواقب ناگواری را برای محیط زیست به همراه خواهد داشت. تقاضا برای طراحی و یافتن سیستم های تصفیه پساب با راندمان بالاتر رو به افزایش است. حذف مواد رنگزا از پساب از نظر اقتصادی یک مساله مهم برای صنعت نساجی باقی مانده است و نیاز به تصفیه این گونه پساب ها با یک سیستم تصفیه پیشرفته موثر و اقتصادی برای حذف مواد رنگزای باقی مانده ضروری است.
از مزایای اصلی استفاده از سیستم جذب برای کنترل آلودگی آب می توان به هزینه اولیه کمتر، غیرسمی بودن و حذف موثرتر مواد زاید آلی در مقایسه با فرآیندهای تصفیه زیستی متداول اشاره کرد.
نتایج حاصل از استخراج ماده رنگزا از ماده ، جاذب نشان می دهد به هنگام تماس جذب شیمیایی رخ می دهد و بنابراین اندازه مولکولی ذرات در رقابت برای جذب کمتر مورد توجه قرار می گیرد. نوروزی در پایان یادآور شد واحدهای صنعتی تولیدکننده پسماند شفیره کرم ابریشم که دارای کارگاه های رنگرزی هستند، می توانند از این شفیره ها برای جذب مواد رنگی از آب استفاده کنند و آب حاوی مقدار رنگ کمتری را به محیط بازگردانند. به این ترتیب ، از موجودات زنده و بقایای آنها برای حفاظت از محیط زیست و کاهش آلودگی های زیست محیطی استفاده خواهد شد. از این پسماندهای رنگی نیز می توان استفاده کرد که در صورت انجام مطالعات لازم می توان چنین اقدامی را جامه عمل پوشاند و طرحهای تحقیقاتی مشابه را نیز به مرحله اجرا درآورد.


فرانک فراهانی جم
newsQrCode
ارسال نظرات در انتظار بررسی: ۰ انتشار یافته: ۰

نیازمندی ها