বায়োরিমিডিয়েশন: বৈশিষ্ট্য, প্রকার, সুবিধা এবং অসুবিধা - জীববিদ্যা - 2025

Bioremediation ব্যাকটেরিয়া অণুজীবের, ছত্রাক, গাছপালা এবং / অথবা বিচ্ছিন্ন এনজাইমগুলোর বিপাকীয় ক্ষমতা ব্যবহার করে, মাটি ও পানিতে দূষণকারী অপসারণ করার জন্য biotechnologies স্যানিটেশন একটি সেট।

অণুজীব (ব্যাকটিরিয়া এবং ছত্রাক) এবং কিছু গাছপালা ক্ষতিকারক বা ক্ষতিকারক না হওয়া পর্যন্ত বিভিন্ন ধরণের দূষিত ও বিষাক্ত জৈব যৌগগুলিকে বায়োট্রান্সফর্ম করতে পারে। এমনকি তারা কিছু সহজ জৈব যৌগকে তাদের সহজতম রূপগুলিতে, যেমন মিথেন (সিএইচ ₄) এবং কার্বন ডাই অক্সাইড (সিও ₂) তে বায়োডগ্রেড করতে পারে ।

চিত্র 1. তেল ছড়িয়ে পরিবেশের দূষণ, পরে বায়োরিমিডিয়েশন দিয়ে চিকিত্সা করা হয়েছে উত্স: commons.wikimedia.org

কিছু অণুজীব এবং উদ্ভিদ পরিবেশে (সিটুতে) ভারী ধাতুগুলির মতো বিষাক্ত রাসায়নিক উপাদানগুলিও নিষ্কাশন বা স্থিত করতে পারে। পরিবেশে বিষাক্ত পদার্থ স্থিতিশীল করে, এটি জীবন্ত প্রাণীর পক্ষে আর পাওয়া যায় না এবং তাই তাদের প্রভাবিত করে না।

সুতরাং, কোনও বিষাক্ত পদার্থের জৈব উপলব্ধতা হ্রাস করাও বায়োরিমিডিয়েশনের একটি রূপ, যদিও এটি পরিবেশ থেকে পদার্থ অপসারণের ইঙ্গিত দেয় না।

ভূগর্ভস্থ এবং ভূগর্ভস্থ জলাবদ্ধতা, কাদা এবং দূষিত মাটির মতো অর্থনৈতিক ও নিম্ন পরিবেশের প্রভাব (বা "পরিবেশ বান্ধব") প্রযুক্তি বিকাশের ক্ষেত্রে বর্তমানে ক্রমবর্ধমান বৈজ্ঞানিক ও বাণিজ্যিক আগ্রহ রয়েছে।

বায়োরিমিডিয়েশনের বৈশিষ্ট্য

দূষিত যা বায়োমেডিয়েটেড হতে পারে

বায়োরিমেডিয়েটেড হয়েছে এমন দূষণকারীদের মধ্যে রয়েছে ভারী ধাতু, তেজস্ক্রিয় পদার্থ, বিষাক্ত জৈব দূষণকারী, বিস্ফোরক পদার্থ, জৈব যৌগিক তেল থেকে প্রাপ্ত (পলিয়ারোমেটিক হাইড্রোকার্বন বা এইচপিএ), ফিনলস এবং অন্যান্য।

বায়োরিমিডিয়েশনের সময় ফিজিকোকেমিক্যাল অবস্থা

যেহেতু বায়োরিমিডিয়েশন প্রক্রিয়াগুলি অণুজীব এবং জীবিত উদ্ভিদ বা তাদের বিচ্ছিন্ন এনজাইমগুলির ক্রিয়াকলাপের উপর নির্ভর করে, বায়োরিমিডিয়েশন প্রক্রিয়াতে তাদের বিপাকীয় ক্রিয়াকলাপটি অনুকূল করার জন্য প্রতিটি জীব বা এনজাইম সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত শারীরবৃত্তীয় অবস্থা বজায় রাখতে হবে।

বায়োরিমিডিয়েশন প্রক্রিয়া জুড়ে উপাদানগুলি অনুকূলিত এবং পরিচালনা করা হবে

পরিবেশগত পরিস্থিতিতে দূষণকারীদের ঘনত্ব এবং জৈব উপলভ্যতা: যেহেতু এটি খুব বেশি হয় এটি একই জীবাণুগুলির জন্য ক্ষতিকারক হতে পারে যা তাদের বায়োট্রান্সফর্ম করার ক্ষমতা রাখে।

-হমতা: জলের প্রাপ্যতা জীবিত জীবের পাশাপাশি কোষ-মুক্ত জৈবিক অনুঘটকদের এনজাইমেটিক ক্রিয়াকলাপের জন্য প্রয়োজনীয়। সাধারণত, 12 থেকে 25% আপেক্ষিক আর্দ্রতা বায়োরিমিডিয়েশনাধীন মাটিতে বজায় রাখতে হবে।

-শিক্ষণ: এটি অবশ্যই এমন পরিসরে থাকতে হবে যা প্রয়োগকৃত জীব এবং / অথবা প্রয়োজনীয় এনজাইমেটিক ক্রিয়াকলাপের বেঁচে থাকার অনুমতি দেয়।

- জৈব উপলভ্য পুষ্টিগুণ: সুদের অণুজীবের বৃদ্ধি এবং গুণনের জন্য প্রয়োজনীয়। মূলত, কার্বন, ফসফরাস এবং নাইট্রোজেন নিয়ন্ত্রণ করতে হবে, পাশাপাশি কিছু প্রয়োজনীয় খনিজও বজায় রাখতে হবে।

জলীয় মাঝারি বা পিএইচ এর অম্লতা বা ক্ষারত্ব (মাঝারি মধ্যে এইচ ⁺ আয়ন পরিমাপ)।

-অক্সিজেনের সহজলভ্যতা: বেশিরভাগ বায়োরিমিডিয়েশন কৌশলগুলিতে, অ্যারোবিক অণুজীবগুলি ব্যবহার করা হয় (উদাহরণস্বরূপ কম্পোস্টিং, বায়োপাইলস এবং "ল্যান্ডফার্মিং"), এবং সাবস্ট্রেটের বায়ুচালনা প্রয়োজনীয়। তবে অ্যানেরোবিক অণুজীবগুলি বায়োরিমিডিয়েশন প্রক্রিয়াগুলিতে, পরীক্ষাগারে খুব নিয়ন্ত্রিত পরিস্থিতিতে (বায়োরিয়ােক্টর ব্যবহার করে) ব্যবহার করা যেতে পারে।

বায়োরিমিডিয়েশনের প্রকারগুলি

প্রয়োগ করা বায়োরিমিডিয়েশন বায়োটেকনোলজিসগুলির মধ্যে নিম্নলিখিত:

Biostimulation

বায়োস্টিমুলেশন সেই পরিবেশে দূষিত (অটোচথনাস মাইক্রো অর্গানিজম) পরিবেশে ইতিমধ্যে উপস্থিত সেই অণুজীবের উদ্দীপনা নিয়ে দূষিত পদার্থকে বায়োরিমিডিয়েট করতে সক্ষম।

সিটিওতে বায়োস্টিমুলেশন কাঙ্ক্ষিত প্রক্রিয়াটি ঘটার জন্য পদার্থবিজ্ঞানের অবস্থার অনুকূলকরণের মাধ্যমে অর্জন করা হয়; পিএইচ, অক্সিজেন, আর্দ্রতা, তাপমাত্রা, অন্যদের মধ্যে এবং প্রয়োজনীয় পুষ্টি যুক্ত করে।

Bioaugmentation

বায়োওগমেন্টেশন পরীক্ষাগারে উত্থিত তাদের ইনোকুলা যোগ করার জন্য ধন্যবাদ, আগ্রহের অণুজীবের পরিমাণ (পছন্দসইভাবে অটোচথনাস) যুক্ত করে।

এরপরে, একবার সুদের অণুজীবগুলি সিটুতে ইনোকুলেট করা হয়ে গেলে, অণুজীবগুলির অবক্ষয়মূলক ক্রিয়াকলাপ প্রচার করতে শারীরবৃত্তীয় অবস্থাগুলি অনুকূল করা উচিত (যেমন বায়োস্টিমুলেশন হিসাবে)।

বায়োওগমেন্টেশন প্রয়োগের জন্য, পরীক্ষাগারে বায়োরিয়ােক্টরগুলিতে মাইক্রোবায়াল সংস্কৃতির ব্যয় বিবেচনা করতে হবে।

বায়োস্টিমুলেশন এবং জৈব-অবিচ্ছিন্নতা উভয়ই নীচে বর্ণিত সমস্ত অন্যান্য বায়োটেকনোলজিসের সাথে একত্রিত হতে পারে।

কম্পোস্টিং

কম্পোস্টিং উদ্ভিদ বা প্রাণী প্রজনন এজেন্ট এবং পুষ্টির সাথে পরিপূরক অনিয়ন্ত্রিত মাটির সাথে দূষিত পদার্থের মিশ্রণ নিয়ে গঠিত। এই মিশ্রণটি 3 মিটার উঁচু এবং ফাঁক বিশিষ্ট শঙ্কু গঠন করে।

শঙ্কুগুলির নীচের স্তরগুলির অক্সিজেনেশন অবশ্যই নিয়ন্ত্রিত করতে হবে, যন্ত্রপাতিগুলির মাধ্যমে একটি সাইট থেকে অন্য সাইটগুলিতে নিয়মিত অপসারণের মাধ্যমে। অন্যদের মধ্যে আর্দ্রতা, তাপমাত্রা, পিএইচ, পুষ্টির সর্বোত্তম অবস্থারও বজায় রাখতে হবে।

Biopiles

বায়োপাইলগুলির সাথে বায়োরিমিডিয়েশন কৌশলটি উপরে বর্ণিত কম্পোস্টিং কৌশল হিসাবে একই:

• উদ্ভিদ বা প্রাণী উত্স প্রজনন এজেন্ট অনুপস্থিতি।
• এক সাইট থেকে অন্য সাইটে চলাচলের মাধ্যমে বায়ুচালনের নির্মূল।

বায়োপাইলগুলি একই জায়গায় স্থির থাকে, পাইপগুলির একটি সিস্টেমের মাধ্যমে তাদের অভ্যন্তরীণ স্তরগুলিতে বায়ুযুক্ত হয়, যার ইনস্টলেশন, পরিচালনা এবং রক্ষণাবেক্ষণ ব্যয় অবশ্যই সিস্টেমের নকশা পর্যায় থেকে বিবেচনা করা উচিত।

জমি চাষ

"ল্যান্ডফার্মিং" নামক জৈব-প্রযুক্তি (ইংরেজী থেকে অনুবাদ: ভূমি অবধি) একটি বৃহত অঞ্চলের অনিয়ন্ত্রিত মাটির প্রথম 30 সেন্টিমিটারের সাথে দূষিত পদার্থ (কাদা বা পলি) মিশ্রণ নিয়ে গঠিত।

মাটির সেই প্রথম সেন্টিমিটারে, দূষণকারী পদার্থের অবক্ষয়কে তার বায়ু ও মিশ্রণের জন্য ধন্যবাদ দেওয়া হয়। কৃষি যন্ত্রপাতি এই কাজের জন্য যেমন লাঙ্গল ট্রাক্টরগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।

ল্যান্ডফার্মিংয়ের প্রধান অসুবিধা হ'ল এটির জন্য প্রয়োজনীয় বৃহত্তর ভূখণ্ডের প্রয়োজন হয় যা খাদ্য উৎপাদনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

Phytoremediation

ফাইটোরমিডিয়েশন, যাকে মাইক্রো-অর্গানিজম এবং উদ্ভিদ-সহায়ক বায়োরিমিডিয়েশনও বলা হয়, এটি উদ্ভিদ এবং অণুজীবের ব্যবহারের উপর ভিত্তি করে ভূ-পৃষ্ঠের বা ভূগর্ভস্থ জলে, কাদা এবং মৃত্তিকার দূষিত পদার্থের বিষাক্ততা হ্রাস করতে, আবদ্ধ করতে বা জৈব প্রযুক্তির একটি সেট।

ফাইটোরিমিডিয়েশন চলাকালীন, দূষকের অবক্ষয়, নিষ্কাশন এবং / বা স্থিতিশীলকরণ (জৈব উপলভ্যতা হ্রাস) হতে পারে। এই প্রক্রিয়াগুলি গাছপালা এবং অণুজীবগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়াগুলির উপর নির্ভর করে যা তাদের শিকড়ের খুব কাছাকাছি বাস করে, এমন একটি অঞ্চলে rhizosphere নামে পরিচিত।

চিত্র ২. গাছপালা এবং অণুজীবের সাথে দূষিত জলের বায়োরিমিডিয়েশন। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স থেকে উইকিহেল্পার

ফাইটোরিমিডিয়েশন বিশেষ করে মাটি এবং পৃষ্ঠ বা ভূগর্ভস্থ জলের (বা দূষিত জলের রাইজফিল্টেশন) থেকে ভারী ধাতু এবং তেজস্ক্রিয় পদার্থ অপসারণে বিশেষভাবে সফল হয়েছে।

এই ক্ষেত্রে, গাছপালা পরিবেশগুলি থেকে তাদের টিস্যুগুলিতে ধাতুগুলি সংগ্রহ করে এবং তারপরে নিয়ন্ত্রিত অবস্থার অধীনে ফসল কাটা ও জ্বালানো হয়, যাতে পরিবেশ দূষণকারী পরিবেশে ছড়িয়ে পড়ে এবং ছাই আকারে কেন্দ্রীভূত হয়।

প্রাপ্ত ছাইগুলি ধাতুটি পুনরুদ্ধারের জন্য চিকিত্সা করা যেতে পারে (যদি এটি অর্থনৈতিক স্বার্থ হয়), বা বর্জ্য চূড়ান্ত নিষ্পত্তি করার জায়গায় ছেড়ে দেওয়া যেতে পারে।

ফাইটোরিমিডিয়েশনের একটি অসুবিধা হ'ল জড়িত জীবগুলির মধ্যে উদ্ভিদ (গাছপালা, ব্যাকটিরিয়া এবং সম্ভবত মাইকোররিজাল ছত্রাক) এর মধ্যে সংঘটিত আন্তঃসংযোগের গভীর জ্ঞান না থাকা।

অন্যদিকে, পরিবেশগত পরিস্থিতি যা সমস্ত প্রয়োগকৃত প্রাণীর চাহিদা পূরণ করে তা বজায় রাখতে হবে।

Bioreactors

বায়োরিয়ােক্টরগুলি যথেষ্ট আকারের ধারক, যা জলজ সংস্কৃতি মিডিয়ায় খুব নিয়ন্ত্রিত ফিজিকোকেমিক্যাল পরিস্থিতি বজায় রাখার সুযোগ দেয়, আগ্রহের জৈবিক প্রক্রিয়াটিকে সমর্থন করার লক্ষ্যে।

ব্যাকটেরিয়াল অণুজীব এবং ছত্রাকটি বায়োরিয়াক্টরগুলিতে পরীক্ষাগারে একটি বৃহত আকারে সংস্কৃত করা যায় এবং তারপরে পরিস্থিতি জৈব-ক্রম প্রক্রিয়াতে প্রয়োগ করা যেতে পারে। অণুজীবগুলি তাদের দূষক-অবনমিত এনজাইমগুলি অর্জনের স্বার্থেও সংস্কৃত হতে পারে।

বায়োরিয়াক্টরগুলি প্রাক্তন পরিস্থিতি বায়োরিমিডিয়েশন প্রক্রিয়াগুলিতে ব্যবহৃত হয়, জীবাণুঘটিত সংস্কৃতি মাধ্যমের সাথে দূষিত স্তরটি মিশ্রণ করে দূষকের অবক্ষয়ের পক্ষে হয়।

বায়োরিয়ােক্টরগুলিতে উত্থিত অণুজীবগুলি এমনকি এনারোবিক হতে পারে, এক্ষেত্রে জলজ সংস্কৃতি মাধ্যমটি দ্রবীভূত অক্সিজেন থেকে বঞ্চিত থাকতে হবে।

চিত্র 3. বায়োরিেক্টর। সূত্র: es.m.wikedia.org

বায়োরিমেডিয়েশন বায়োটেকনোলজিসগুলির মধ্যে, সরঞ্জামের রক্ষণাবেক্ষণ এবং মাইক্রোবায়াল সংস্কৃতির প্রয়োজনীয়তার কারণে বায়োরিমেডিয়েশন বায়োপ্রযুক্তিগুলির ব্যবহার তুলনামূলকভাবে ব্যয়বহুল।

Microremediation

কোনও বিষাক্ত দূষণকারীের বায়োরিমিডিয়েশন প্রক্রিয়াতে ছত্রাকের অণুজীব (মাইক্রোস্কোপিক ছত্রাক) এর ব্যবহারকে মাইকোরেমেডিয়েশন বলে।

এটি বিবেচনা করা উচিত যে মাইক্রোস্কোপিক ছত্রাকের চাষ সাধারণত ব্যাকটিরিয়ার তুলনায় আরও জটিল এবং তাই উচ্চ ব্যয়কে বোঝায়। অধিকন্তু, ছত্রাকগুলি ব্যাকটেরিয়ার চেয়ে ধীরে ধীরে বৃদ্ধি এবং পুনরুত্পাদন করে, ছত্রাকের সাহায্যে বায়োমেডিয়েশন একটি ধীর প্রক্রিয়া।

বায়োরিমিডিয়েশন বনাম প্রচলিত শারীরিক এবং রাসায়নিক প্রযুক্তি

-সুবিধা

বায়োরিমিডিয়েশন বায়োটেকনোলজিস প্রচলিত প্রয়োগকৃত রাসায়নিক এবং শারীরিক পরিবেশগত স্যানিটেশন প্রযুক্তিগুলির চেয়ে অনেক বেশি অর্থনৈতিক এবং পরিবেশ বান্ধব।

এর অর্থ হ'ল বায়োরিমিডিয়েশনের প্রয়োগের প্রচলিত পদার্থবিজ্ঞান অনুশীলনের চেয়ে কম পরিবেশগত প্রভাব রয়েছে।

অন্যদিকে, বায়োরিমিডিয়েশন প্রক্রিয়াগুলিতে প্রয়োগ করা অণুজীবগুলির মধ্যে, কেউ কেউ দূষণকারী যৌগগুলিকে খনিজকরণ করতে পারে, পরিবেশ থেকে তাদের অদৃশ্য হওয়া নিশ্চিত করে, প্রচলিত পদার্থবিজ্ঞান প্রক্রিয়াগুলির সাথে একক পদক্ষেপে অর্জন করা কিছু কঠিন।

- অসুবিধাগুলি এবং দিকগুলি বিবেচনা করা

প্রকৃতিতে বিদ্যমান মাইক্রোবিয়াল বিপাকীয় ক্ষমতা

প্রদত্ত যে প্রকৃতির বিদ্যমান অণুজীবগুলির মধ্যে কেবল 1% বিচ্ছিন্ন হয়ে পড়েছে, বায়োরিমিডিয়েশনের একটি সীমাবদ্ধতা একটি নির্দিষ্ট দূষণকারী পদার্থকে বায়োডেগ্রেডিং করতে সক্ষম অণুজীবগুলির নির্দিষ্টভাবেই সনাক্তকরণ।

প্রয়োগ করা সিস্টেমের জ্ঞানের অভাব

অন্যদিকে, বায়োরিমিডিয়েশন দুটি বা ততোধিক জীবন্ত জটিল সিস্টেমের সাথে কাজ করে, যা সাধারণত পুরোপুরি বোঝা যায় না।

অধ্যয়ন করা কিছু অণুজীবের বায়োট্রান্সফর্মিং সংশ্লেষগুলি আরও বেশি বিষাক্ত বাই-প্রোডাক্টগুলিতে দূষণকারী যৌগগুলিতে পরিণত হয়েছে। এই কারণে, পূর্বে পরীক্ষাগারে গভীরভাবে বায়োরিমিডিয়েশন জীব এবং তাদের মিথস্ক্রিয়াগুলি অধ্যয়ন করা প্রয়োজন।

তদুপরি, ছোট-বড় পাইলট পরীক্ষা (ক্ষেত্রের মধ্যে) অবশ্যই মাস্টার প্রয়োগের আগে তাদের পরীক্ষা করাতে হবে এবং পরিশেষে বায়োরিমিডিয়েশন প্রক্রিয়াগুলি সিটুতে পর্যবেক্ষণ করতে হবে, পরিবেশগত স্যানিটেশন সঠিকভাবে ঘটেছে কিনা তার গ্যারান্টি দিতে।

পরীক্ষাগারে প্রাপ্ত ফলাফলের এক্সট্রোপোলেশন

জৈবিক সিস্টেমগুলির উচ্চ জটিলতার কারণে, পরীক্ষাগারে একটি ছোট স্কেলে প্রাপ্ত ফলাফলগুলি সর্বদা ক্ষেত্রের প্রক্রিয়াগুলিতে এক্সট্রা পোলেট করা যায় না।

প্রতিটি বায়োরিমিডিয়েশন প্রক্রিয়াটির বিশদ

প্রতিটি বায়োরিমিডিয়েশন প্রক্রিয়াতে একটি নির্দিষ্ট পরীক্ষামূলক নকশা জড়িত থাকে, দূষিত সাইটের নির্দিষ্ট শর্ত অনুযায়ী, চিকিত্সার জন্য দূষিত ধরণের এবং জীব প্রয়োগ করতে হবে।

তারপরে এই প্রক্রিয়াগুলি বিশেষজ্ঞের আন্তঃবিভাগীয় বিভাগ দ্বারা পরিচালিত হওয়া প্রয়োজন, যাদের মধ্যে অবশ্যই জীববিজ্ঞানী, রসায়নবিদ, প্রকৌশলী, অন্যদের মধ্যে থাকতে হবে।

আগ্রহের বৃদ্ধি এবং বিপাকীয় ক্রিয়াকলাপের পক্ষে পরিবেশগত পদার্থবিজ্ঞানের অবস্থার রক্ষণাবেক্ষণ বায়োরিমিডিয়েশন প্রক্রিয়া চলাকালীন স্থায়ী কাজকে বোঝায়।

সময় প্রয়োজন

অবশেষে, বায়োরিমিডিয়েশন প্রক্রিয়াগুলি প্রচলিত ফিজিকোকেমিক্যাল প্রক্রিয়াগুলির চেয়ে বেশি সময় নিতে পারে।

তথ্যসূত্র

1. অ্যাডামস, জিও, তাওয়ারি-ফুফেইন, পি। ইগেলেনিয়া, ই। (২০১৪)। পোল্ট্রি লিটার ব্যবহার করে ব্যয় করা তেল দূষিত মাটির বায়োরিমিডিয়েশন। ইঞ্জিনিয়ারিং এন্ড অ্যাপ্লাইড সায়েন্সেস ইন রিসার্চ জার্নাল 3 (2) 124-130
2. অ্যাডামস, ও। (2015)। "বায়োরিমিডিয়েশন, বায়োস্টিমুলেশন এবং বায়োওগমেন্টেশন: একটি পর্যালোচনা"। ইন্টারন্যেশন জার্নাল অফ এনভায়রনমেন্টাল বায়োরিমিডিয়েশন অ্যান্ড বায়োডিগ্রেডেশন। 3 (1): 28-39।
3. বুওপ্যাথি, আর। (2000) "বায়োরিমিডিয়েশন প্রযুক্তি সীমাবদ্ধ করার কারণগুলি"। বায়োসোর্স টেকনোলজি। 74: 63-7। doi: 10.1016 / S0960-8524 (99) 00144-3।
4. এউইস জেবি, এরগাস, এসজে, চ্যাং, ডিপিওয়াই এবং শোয়েদার, ডি (1999)। বায়োোরকোভারি এর মূলনীতি। স্পেনের ম্যাকগ্রা-হিল ইন্টেরামেরিকানা, মাদ্রিদ। পৃষ্ঠা 296।
5. ম্যাডিগান, এমটি, মার্টিনকো, জেএম, বেন্ডার, কেএস, বাকলি, ডিএইচ স্টাহল, ডিএ এবং ব্রোক, টি। (2015)। অণুজীবের ব্রোক বায়োলজি। 14 এড। বেঞ্জামিন কামিংস। পিপি 1041।
6. ম্যাককেনি, আরই (2004)। পরিবেশ দূষণ নিয়ন্ত্রণ মাইক্রোবায়োলজি। এম ডেকার পিপি 453।
7. পাইলন-স্মিটস ই 2005. ফাইটোরমিডিয়েশন। Annu। রেভ। প্ল্যান্ট বায়োল। 56: 15-39।