بررسی توانایی تجزیه زیستی مواد رنگزای آلی از آبهای آلوده توسط گونه های گیاهی azolla filiculoides و hydrocotyle vulgaris

رشد جهانی جمعیت و افزایش روزافزون نیاز به صنایع مختلف، منجر به انباشتگی طیف وسیعی از آلاینده ها در محیط زیست و منابع طبیعی شده است. مواد رنگزای مصنوعی بطور گسترده در صنایع مختلف مانند رنگرزی، کاغذ، چرم، غذا و داروسازی استفاده می شوند. تخلیه پساب ناشی از این کارخانه ها اثرات مخربی روی محیط زیست و موجودات زنده دارد. لذا یافتن روشهای موثر و اقتصادی برای تصفیه آبهای آلوده به مواد رنگزا همواره ضروری بوده است. اخیرا همراه با پیشرفت روشهای بیولوژیکی استفاده از گیاهان، به عبارت دیگر گیاه پالائی به عنوان یک روش مقرون به صرفه و سازگار با طبیعت ظهور پیدا کرده است. هدف عمده پژوهش حاضر ارزیابی توانایی hydrocotyle vulgaris و azolla filiculoides در گیاه پالائی مواد رنگزای آزو پرکاربرد در رنگرزی است. هر دو گیاه قادر به حذف آبی اسیدی 92 (ab92) و قرمز بازی 46 (br46) از آبهای آلوده تا بیش از 80% بودند. تاثیر شرایط آزمایش نظیر وزن تر گیاه، غلظت اولیه ماده رنگزا، ph و دما بر روی کارایی حذف مواد رنگزا بررسی گردید. بر اساس نتایج آزمایشها، ph بهینه جهت حذف زیستی ab92 و br46 به ترتیب ph اسیدی و قلیایی بود و دمای بهینهoc 25 بود. افزایش غلظت مواد رنگزا و وزن گیاهی همراه با افزایش مقدار مطلق مواد رنگزای حذف شده از محلول بود. بعلاوه با انجام آزمایشهای تکرارپذیری، فرآیند تخریب زیستی از جذب سطحی تشخیص داده شد. بطوریکه گیاهان درصد حذف بدست آمده در دوره اول را در دوره های بعدی آزمایش حفظ نمودند. ترکیبهای حدواسط حاصل از تجزیه زیستی مواد رنگزا توسط گیاهان با آنالیز gc-ms شناسایی شدند و مسیرهای تخریب گیاهی پیشنهاد گردیدند. همچنین از شبکه عصبی مصنوعی برای مدلسازی فرآیند حذف زیستی استفاده شد. از آنجائیکه ضریب همبستگی بین داده های تجربی و داده های پیش بینی شده بالا بود، لذا مدلهای شبکه عصبی حاصل، فرآیند حذف زیستی مواد رنگزا را بخوبی پیش-بینی کردند. مواد رنگزا و حدواسطهای حاصل از تجزیه آنها توانستند تولید گونه های فعال اکسیژن (ros) را در گیاهان تحریک نمایند. لذا جنبه دیگر از کار پژوهشی ارزیابی پاسخهای آنتی اکسیدان و محتوای رنگدانه های فتوسنتزی این گیاهان به تنش ناشی از مواد رنگزا بود. عموما تیمار با مواد رنگزا باعث کاهش محتوای رنگدانه های فتوسنتزی شد. فعالیت آنزیمهای آنتی اکسیدان شامل سوپراکسیددیسموتاز، پراکسیداز و کاتالاز تحت تیمار با مواد رنگزا افزایش نشان داد. پاسخهای آنزیمها بسته به اندام گیاهی، نوع ماده رنگزا و غلظت آن متفاوت بود. با این وجود افزایش معنی دار در مقدار مالون دی آلدئید در گیاهان ثبت نگردید که بیانگر کارایی بالای سیستم آنتی اکسیدان در حذف گونه های واکنشگر اکسیژن بود. براساس این نتایج a. filiculoides h. vulgaris و به عنوان گونه های توانا برای گیاه پالائی آبهای آلوده به ab92 وbr46 معرفی شدند که برای گیاه پالائی اکوسیستم های آبی آلوده با مواد رنگزا می توانند موثر باشند.