بررسی توانایی عدسک آبی (lemna minor) و شاهی آبی (nasturtium officinale) در پالایش آب های آلوده به مواد رنگزای سنتتیک

در دو دهه اخیر رشد کلان صنایع نساجی و رنگرزی منجر به افزایش قابل توجه مقدار و پیچیدگی پسابهای رها شده به محیط زیست گردیده است. در پاسخ به این شرایط، سیستم های پالایش مرسوم بر پایه روشهای مهندسی شیمیایی و فیزیکی گسترش پیدا کرده و در جهت پاکسازی بخش های آلوده به کار برده میشود ولی در اغلب موارد این روش ها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمی باشند. به نظر می رسد که روشهای زیستی مانند گیاه پالایی به دلیل هزینه پایین آنها و سازگاری با محیط زیست می توانند جایگزین مناسبی برای فرایند های فیزیکوشیمیایی باشند. مهمترین هدف پژوهش حاضر ارزیابی توانایی گیاهان عدسک آبی (lemna minor) و شاهی آبی (nasturtium officinale) در گیاه پالایی دو ماده رنگزای آبی اسیدی 92 (ab92) و قرمز بازی 46 (br46) می باشد. تغییرات در برخی پارامترهای فیزیولوژیکی شامل مقدار پیگمان های فتوسنتزی و فعالیت برخی آنزیمهای آنتی اکسیدانت مهم مانند پراکسیداز (pod)، کاتالاز (cat) و سوپراکسید دیسموتاز (sod) که می توانند در مقاومت گیاهان مذکور به مواد رنگزا و یا متابولیسم این مواد دخیل باشند، مطالعه گردید. طبق نتایج، کمیت پیگمان ها در گیاه l. minor مواجه شده با غلظت 10 و 20 میلی گرم بر لیتر ab92 تغییر معنی داری نشان ندادند اما در گیاه شاهی آبی تیمار شده با غلظت mg/l 20 از این ماده رنگزا مقدار کلروفیل a، کلروفیل کل و کاروتنوئید کل کاهش یافت. در نقطه مقابل غلظت های مختلف br46 در هر دو گیاه منجر به افزایش کمیت رنگدانه ها گردید. فعالیت sod و pod در هر دو گیاه تیمار شده با دو غلظت مختلف ab92، به ویژه در ریشه های گیاه شاهی آبی به میزان قابل توجهی افزایش یافتند. غلظت های بالای br46 نیز فعالیت sod و pod را در هر دو گیاه مورد مطالعه افزایش داد. بنابراین این دو آنزیم دارای نقش بسیار مهم در تحمل گیاه به آلاینده های رنگزا می باشند. فعالیت آنزیم cat درحضور غلظت های mg/l 10 و 20 ab92 در گیاه عدسک آبی افزایش می یابد ولی دو غلظت متفاوت br46 در گیاه مذکور منجر به کاهش فعالیت این آنزیم می گردد. کاهش فعالیت cat ممکن است به دلیل ممانعت از سنتز این آنزیم و یا فعالیت آن در حضور br46 باشد. بعلاوه فعالیت این آنزیم در برگهای شاهی آبی تیمار شده با mg/l 20 از br46 کاهش می یابد. چندین فاکتور محیطی و فیزیولوژیکی می توانند درجه تاثیر و کارایی فرایندهای تجزیه زیستی را تحت تاثیر قرار دهند. بنابراین اثرات پارامترهای آزمایشی مختلف مانند غلظت اولیه ماده رنگزا، وزن گیاه، ph و دما روی کارایی حذف رنگ بررسی گردید. طبق نتایج به دست آمده، کارایی حذف رنگ با افزایش مقدار گیاه به کار رفته و دما افزایش قابل توجهی می یابد. کارایی فرایند رنگزدایی در هر دو گیاه با افزایش غلظت اولیه مواد رنگزا کاهش می یابد به جز گیاه عدسک آبی تیمار شده با ab92، اما در هر دو گیاه مقدار مطلق مواد رنگزای حذف شده با افزایش غلظت اولیه این مواد افزایش می یابد. ph بهینه برای حذف مواد رنگزا با در نظر گرفتن ph بهینه رشد گیاهان مورد مطالعه، 5/6 و 3/7 تعیین گردید (به ترتیب برای حذف ab92 و br46). حد واسط های ممکن در مسیر تجزیه مواد رنگزا با کاربرد تکنیک gc-/ms مورد شناسایی و تشخیص قرار گرفت و مسیر تجزیه زیستی آنها تا حد معدنی شدن کامل پیش بینی گردید. بعلاوه در پژوهش حاضر کارایی گیاهان عدسک آبی و شاهی آبی در رنگزدایی زیستی مواد رنگزا مورد مطالعه با موفقیت با به کارگیری شبکه های عصبی مصنوعی جداگانه واجد توپولوژی های مختلف و با کاربرد الگوریتم پس انتشار خطا پیشگویی گردید. بر اساس نتایج، تمامی متغییرهای مستقل واجد اثرات مهمی در کارایی حذف مواد رنگزا توسط گیاهان عدسک آبی و شاهی آبی بوده و از هیچکدام از آنها در این مطالعه نمیتوان صرف نظر نمود.