مشخصات پژوهش

عنوان	فرایند زیستی نوین برای حذف عناصر سنگین از لجن توسط کمپوست کردن، قبل از کاربرد آن در کشاورزی
نوع پژوهش	نوآوری
کلیدواژه‌ها	پالایش فلزات سنگین، لجن فاضلاب، کرم خاکی، خر خاکی، کود آلی
چکیده	افزیش روز افزون لجن حاصل از تصفیه فاضلاب های شهری به یک معضل جهانی به ویژه در کشورهای در حال توسعه تبدیل شده است. از طرفی این لجن با داشتن میزان قابل توجهی ماده آلی و عناصر غذایی دارای یک ارزش کودی بالقوه جهت افزایش حاصلخیزی و باروری خاک است، که ضمن اینکه زمینه بازچرخ سالم این پس ماند را در کشاورزی فراهم می آورد، فوایدی همچون ترسیب کربن در خاک ، بهبود گرمایش زمین ، افزایش ماده آلی خاک و کاهش هزینه های اقتصادی و اثرات مخرب زیست محیطی ناشی از مصرف بی-رویه ی کودهای شیمیایی را به دنبال خواهد داشت. اما لجن خام ممکن است دارای میزان بالایی از مواد آلی ناپایدار باشد، که به محض ورود به خاک به علت تجزیه سریع میزان قابل توجهی از اسیدهای آلی (خطی و حلقوی )، آمونیاک، دی اکسید کربن و غیره را به داخل خاک آزاد می کند، که می توانند برای گیاه و موجودات زنده خاک مضر باشند. همچنین لجن خام ممکن است آلوده به مواد معدنی (فلزات سنگین) و آلی زیان آور (آفت کش ها، علف کش ها، قارچ کش ها و غیره)، عوامل بیماری زای گیاهی و انسانی و حاوی بذر علف های هرز باشد. بنابراین لجن خام فاضلاب را نمی توان به طور مستقیم به خاک اضافه نمود، و باید قبل از کاربرد یک فرآیند کارا جهت افزایش پایداری و پالایش آلودگی ها را بگذراند، تا مخاطرات زیست محیطی آن حذف و یا به حداقل برسد. برای پالایش و افزایش پایداری لجن فاضلاب از فن آوری های شیمیایی و بیولوژیکی استفاده می شود. روش های پالایش شیمیایی اغلب گران بوده و ممکن است سبب تغییر ماهیت لجن شود و ترکیبات زیان بار برای گیاه، انسان و حیوان ایجاد کند. اما روش های زیستی اغلب ارزان، کارا و دوستدار و سازگار با محیط زیست هستند. یکی از روش های زیستی کمپوست کردن است. کمپوست کردن فرآیندی است که طی آن پس ماندهای آلی (صنعتی، کشاورزی، شهری و غیره) در اثر فعالیت ریزجانداران (باکتری ها، قارچ ها، اکتینومیست ها) در شرایط هوازی و بی هوازی مورد تجزیه قرار گرفته و به یک کود غنی تبدیل می شود، که برای اهداف کشاورزی قابل استفاده است. اما به دلیل اینکه فلزات سنگین تجزیه پذیر نیستند، میزان آن ها در طی کمپوست شدن به دلیل تجزیه ماده آلی در واحد وزن کود افزایش می یابد. بنابراین کمپوست شدن شاید ویژگی های پس ماندهای آلی را از نظر فیزیکی، بیولوژیک و شیمیایی بهبود ببخشد، اما این فرآیند الزاماً از نظر کاهش آلودگی های ناشی از فلزات سنگین کارا نیست، و حتی ممکن است مضر هم باشد. بعدها پژوهش ها نشان داد که استفاده از کرم های خاکی در فرآیند کمپوست شدن به طور مستقیم از طریق خوردن مواد آلی و تجزیه آن در دستگاه گوارش کرم و یا به طور غیرمستقیم با تحریک جامعه میکروبی موجود در کمپوست می تواند کارایی فرآیند کمپوست شدن ضایعات آلی را افزایش دهد، محصول نهایی این فرآیند را ورمی کمپوست نامیدند. در حقیقت ورمی کمپوست یک نمونه بدیع از فناوری زیستی است، که به دلیل فواید زیادی که از نظر بازچرخ سالم ضایعات آلی، سازگار با محیط زیست و افزایش بارآوری خاک دارد به طلای آلی ، مشهور است. همچنین پژوهش های بعدی نشان داد که کرم های خاکی نه تنها در افزایش پایداری کمپوست کارا عمل می-کنند، بلکه با انباشت فلزات سنگین در بافت های خود این آلودگی را از کمپوست حذف می کنند. بنابراین سال های طولانی است که از کرم های خاکی به عنوان جاندارانی کارا در افزایش پایداری و پالایش ضایعات آلی استفاده می شود. اما این پژوهش این سئوال را مطرح کرد که آیا سایر جانداران درشت خاک از جمله خرخاکی ها قادر به این کار نیستند؟ و یا حداقل در یک فرآیند هم افزایی همگام با کرم های خاکی قادر به افزایش کارایی کرم های خاکی در افزایش پایداری و پالایش ضایعات آلی نیستند؟ بنابراین این پژوهش برای اولین بار در جهان از خرخاکی ها در فرآیند کمپوست کردن لجن فاضلاب شهری و پالایش فلزات سنگین استفاده کرد. خرخاکی ها از شاخه ی بندپایان ، زیر شاخه ی شاخکداران ، رده ی سخت پوستان ، راسته ی جورپایان و زیر راسته ی اونیکوئیده می باشند، تنها گونه-ی این رده که در خشکی زندگی می کنند خرخاکی ها می باشد.
پژوهشگران	سید محمدطاهر حسینی (نفر سوم)، زاهد شریفی (نفر دوم)، نساء احدی (نفر اول)