وجود اين عنصر و ترکيبات آن حتي در مقادير بسيار کم در صنايع خطرناک است و بايد تا حد امکان حذف شود؛ اما به دليل اين که روشهاي حذف شيميايي جيوه محدوديت دارند، جذب بيولوژيکي به عنوان روش مناسب براي حذف مقادير کم فلزات سنگين از فاضلاب هاي صنعتي مطرح شده است. آلودگي محيط به جيوه ناشي از منابع طبيعي يا به صورت مصنوعي است.
تصعيد گاز از پوسته زمين منشائ اصلي جيوه به صورت طبيعي در محيط زيست است و اين گازها سالانه 125000 تا 25000 تن جيوه وارد محيط مي کنند.

گازهاي آتشفشاني ، فرسايش رسوبات محتوي جيوه و تبخير از اقيانوس ها از منابع طبيعي انتشار جيوه در محيط محسوب مي شوند. بخشي از جيوه ورودي به اتمسفر به صورت ذرات معلق است و همچنين ترکيبات آلي فرار مانند متيل مرکوري و نمکهاي منومتيل مرکوري در اتمسفر وجود دارند. در ضمن استخراج معادن و فرآيندهاي صنعتي مرتبط، يکي از منابع مهم انتشار جيوه در محيط هستند؛ همچنين جيوه به صورت عنصري در خاک وجود دارد و مقادير زيادي از آن از معادن استخراج مي شود. حدود نيمي از اين مقدار به صورت مستقيم از طريق فاضلاب هاي صنعتي مختلف به محيط زيست تخليه مي شود. احتراق سوختهاي فسيلي منبع ديگري براي ورود جيوه به محيط است. ديگر فعاليت هايي که به عنوان منبع انتشار جيوه در طبيعت محسوب مي شوند عبارتند از: ذوب و گداخت فلزات ، کارخانه هاي توليد سيمان ، دفع مواد زايد در رودخانه ها و درياچه ها، دستگاه ها و وسايل پزشکي و دندانپزشکي ، توليد قارچ کش ها و حشره کش ها، داروسازي ، ساخت مواد محترقه ، فاضلاب آزمايشگاه ها، نيروگاه ها، صنايع توليد کاتاليست ، صنايع شيميايي ، پتروشيمي و عکاسي.

حذف فلزات سنگين

از محيط فاضلاب هاي ناشي از صنايع مختلف ، حاوي مقادير زيادي از فلزات سنگين هستند و سبب ايجاد آلودگي هاي شديد در منابع آب مي شوند. امروزه موضوع حذف فلزات سنگين از فاضلاب هاي شهري ، صنعتي و کشاورزي بسيار مطرح است ، به طوري که برخي فلزات سمي جزو آلاينده هاي متقدم شناخته شده اند و مقررات سخت تري براي کاهش و حذف آنها تعيين شده است.
غيرقابل تجزيه بودن فلزات سنگين و تمايل آنها به تجمع در موجودات زنده سبب شده است آنها را از ديگر آلاينده هاي سمي متمايز کند؛ بنابراين حذف فلزات سنگين از فاضلاب ها موضوع مهمي در بهداشت عمومي جامعه محسوب مي شود. براساس بررسي هاي سازمان هاي بهداشت عمومي در دنيا مشخص شده است که تعداد زيادي از مردم به طرق مختلف در معرض مخاطرات بهداشتي ناشي از فلزات سنگين قرار دارند. بهمان رماوندي دانشجوي دوره دکتري مهندسي بهداشت محيط دانشگاه تربيت مدرس مي گويد : حذف فلزات سنگين به صورت کلي از 2 جنبه اهميت دارد، جداسازي و خنثي کردن اثرات فلزات سنگين سمي از پسابهاي صنعتي ، زهکشهاي کشاورزي و معادن و احيا و بازيافت فلزات که با کاهش تدريجي منابع معدني موضوعي ضروري است.

روش هاي حذف جيوه

روشهاي فيزيکي و شيميايي نظير فرآيندهاي ترسيب شيميايي ، تبادل يون ، فيلتراسيون غشايي ، انعقاد و لخته سازي و جذب روي کربن فعال ، برخي از متداول ترين فرآيندهاي تصفيه هستند که مورد استفاده قرار گرفته اند. کاربرد هر کدام از روشها مزايا و محدوديت هايي دارد. معمولا روشهاي فيزيکوشيميايي نيازمند سرمايه گذاري بالا و هزينه هاي زياد بهره برداري هستند. برخي از اين روشها نيازمندي هاي قانوني براي دفع فاضلاب در محيط را فراهم نمي کنند و مشکلات دفع لجن را به همراه دارند. اين در حالي است که امروزه موضوع استفاده از بسترهاي کم هزينه براي حذف فلزات به صورت کاملا برجسته اي مورد توجه قرار گرفته است.
مطالعات مختلف نشان داده است که روشهاي بيولوژيکي مي تواند شرايط اقتصادي تر و کارآمدتري را در مقايسه با بسياري از روشهاي فيزيکوشيميايي فراهم کند. استفاده از عوامل بيولوژيکي براي حذف و بازيافت از آبهاي آلوده سالهاست که در زمينه هاي مختلف مورد بررسي قرار گرفته است. بسياري از محققان حذف جيوه و ديگر فلزات سنگين را به وسيله ميکروارگانيسم ها مشاهده کرده اند، اما براي تشخيص مکانيسم ها با مشکل مواجه بوده اند. امروزه حذف فلزات سنگين بر پايه جذب فعال و همچنين جذب انفعالي به وسيله ميکروارگانيسم ها مورد توجه قرار گرفته است. بسياري از گزارش ها حاکي است که توانايي ميکروارگانيسم ها در تبادل يونهاي فلزي بيش از رزين هاي تجارتي تبادل يون است.
طي سالهاي اخير، استفاده از ميکروارگانيسم ها در تصفيه مواد زائد خطرناک آلي و معدني بيش از پيش متداول شده است. به گفته رماوندي ، توانايي جذب و پذيرش فلزات سنگين مختلف از محيط زيست به وسيله انواع ميکروارگانيسم ها از جمله باکتري ها، اکتينوميست ها، قارچها و جلبکها به اثبات رسيده است. اين توانايي مي تواند از طريق مکانيسم هاي متفاوتي شامل فرآيندهاي فيزيکوشيميايي جذب در سطح ديواره سلولي و مکانيسم هاي مرتبط با متابوليسم ميکروبي نظير انتقال و رسوب دهي اعمال شود. سلولهاي زنده و مرده ميکروبي مي توانند جذب فلزات سنگين از جمله جيوه را انجام دهند.
اين عمل مي تواند به وسيله ترکيبات ترشح شده از سلولها مثل انواع متابوليت هاي سلولي ، ترکيبات پلي ساکاريدي و ديگر اجزاي ديواره سلولي انجام شود. مکانيسم هاي جذب به وسيله سلولهاي مرده و زنده با هم متفاوت است و ميزان جذب ، ظرفيت پذيرش و تغليظ فلزات در ميکروارگانيسم هاي مختلف نيز يکسان نيست.

جلبک ها و حذف 84 درصدي جيوه

هدف اصلي طرح ، حذف جيوه از پساب هاي آلوده با استفاده از جلبکهاي آب شيرين بوده و در گروه بهداشت محيط و حرفه اي دانشگاه تربيت مدرس زير نظر استادان دکتر عباس رضايي ، دکتر فائزه قناتي ، دکتر سيدباقر مرتضوي ، دکتر علي خوانين و دکتر حسن اصيليان انجام شده است.
به کمک اين روش ميزان حذف جيوه به 84 درصد رسيده است. با توجه به ارزان و در دسترس بودن جلبک مي توان از آن براي حذف فلزات سنگين بخصوص جيوه که يکي از معضلات محيط زيست کشورمان است ، بهره جست و براحتي حتي فاضلاب دندانپزشکي ها که حاوي جيوه است و در حال حاضر به زهکشهاي آب سطحي خيابان ها يا چاههاي جاذب وارد مي شود را مي توان با کمک جلبک تصفيه کرد. رماوندي درباره انواع جلبکهاي مورد استفاده در اين طرح مي گويد: جلبکهاي مورد استفاده در اين تحقيق از همه جاي کشورمان تهيه و در مقياس پايلوت پرورش داده شدند. سپس جلبکها براي حذف جيوه از فاضلاب خشک ، آسياب و سرند و در معرض جيوه قرار گرفتند. در اين بررسي ، جلبک طبيعي از رودخانه گلاب دره تهران جمع آوري شد که گونه هاي اسپيروژيرا، ادوگونيوم و زيگيمافانيکوم در آن تشخيص داده شدند و جلبک استاندارد کلادوفوراگلومراتا بود که در محيط کشت بلد بازال اصلاح شده در شرايط آزمايشگاهي کشت داده شد. در ادامه توده غير زنده جلبک در سيستم منقطع در معرض غلظت هاي مختلف جيوه قرار گرفت در نهايت ، از آزمايش هايي که براي تعيين خصوصيات جاذب به عمل آمد، مشاهده شد که ظرفيت جذب بيومس وابسته به PH، شيک ، زمان تماس و غلظت اوليه فلز و مستقل از دماست.
به نظر مي رسد بتوان جلبکها را با استفاده از روشهاي نوين بيوتکنولوژي به گونه اي تربيت کرد که حذف رضايت بخشي از فلزات سنگين انجام دهند. اين روش هم اکنون در دانشگاه تربيت مدرس در حال بررسي است.