چگونه پساب‌های صنعتی را تصفیه کنیم؟

مقدمه؛ رنگ‌های سمی، تهدیدی خاموش برای محیط زیست و سلامت عمومی

رودامین B، یکی از رنگ‌های فلورسنت پرکاربرد در صنایع نساجی، چرم‌سازی، کاغذسازی و حتی فعالیت‌های بیوتکنولوژی، به دلیل مقاومت بالا در برابر تجزیه‌پذیری زیستی و اثرات سرطان‌زایی، به عنوان یک آلاینده جدی برای منابع آبی شناخته می‌شود. ورود این ماده به رودخانه‌ها و آب‌های زیرزمینی، نه تنها اکوسیستم‌های آبی را با خطر مواجه می‌سازد، بلکه از طریق زنجیره غذایی و منابع آب آشامیدنی، سلامت جمعیت انسانی را نیز تهدید می‌کند.

در پژوهشی تازه که نتایج آن در مجله معتبر Journal of Environmental Management  با کد اختصاصی (https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2025.125710) منتشر شده، تیمی از پژوهشگران دانشگاه علوم پزشکی کردستان به سرپرستی دکتر بهزاد شاهمرادی، به بررسی کارایی نانوکامپوزیت‌های حاوی مس اکسید، روی اکسید، و آهن اکسید در تخریب این آلاینده خطرناک و ارزیابی سمیت پساب حاصل از آن پرداخته‌اند. شایان ذکر است که رودامین B تنها یک آلاینده مدل و نماینده‌ای از آلاینده‌های شیمیایی نوظهور است، که نمی‌توان آن‌ها را با روش‌های معمولی از پساب‌های صنعتی حذف نمود.

نتایج این مطالعه که با حمایت معاونت پژوهش و فناوری دانشگاه علوم پزشکی کردستان انجام شده، نشان می‌دهد که نانوکامپوزیت حاوی 1/5 درصد مولی مس به عنوان آلایشگر و روی اکسید(Cu-doped ZnO)  با راندمان ۹۶ درصد و نمونه حاوی ۱.۰ درصد مولی مس با روی اکسید/ آهن اکسید (Cu-doped ZnO/Fe₃O₄) با راندمان ۹۴ درصد، توانسته‌اند رودامین B را در محیط آبی تخریب کنند.

مهم‌ترین وجه تمایز این پژوهش با بسیاری از مطالعات مشابه، ارزیابی جامع سمیت پساب تصفیه‌شده است. پژوهشگران با انجام آزمایش بر روی ۱۳ گروه مختلف از موش‌های سوری، شاخص‌های استرس اکسیداتیو و آسیب‌شناسی بافت‌های کبد، کلیه و بیضه را مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد که سمیت پساب حاصل از تخریب رودامین B، به طور معنی‌داری کمتر از خود رودامین B و حتی گروه سموم آفت‌کش‌ها بوده است.

دکتر شاهمرادی در این نشست با اشاره به نوآوری این پژوهش، خاطرنشان کرد که تا پیش از این، گزارشی از ارزیابی سمیت این نانوکامپوزیت خاص در دنیا منتشر نشده است. ویژگی مهم دیگر این نانوذرات، خاصیت مغناطیسی ناشی از حضور اکسید آهن (Fe₃O₄) است که امکان جداسازی و بازیابی آسان آن‌ها را با استفاده از آهنربا فراهم می‌کند و از آلودگی ثانویه محیط زیست جلوگیری می‌نماید. همچنین، افزودن مس به ساختار اکسید روی، گاف انرژی (bandgap) را کاهش داده و فعالیت فوتوکاتالیستی ماده را در نور مرئی خورشید افزایش می‌دهد.

با وجود نتایج امیدوارکننده این پژوهش، سوال کلیدی که در نشست مطرح شد، چگونگی انتقال این فناوری از مرحله آزمایشگاهی به عرصه عملیات صنعتی و تصفیه‌خانه‌های فاضلاب بود.

پژوهشگران با صراحت به موانع ساختاری و مدیریتی موجود در کشور اشاره کردند:

1) ضعف زیرساخت‌ها و نظارت: دکتر شاهمرادی با تأکید بر اینکه این فناوری بیشتر برای تصفیه‌خانه‌های صنعتی کاربرد دارد، اظهار داشت که در ایران هنوز زیرساخت‌های لازم برای بهره‌گیری از چنین روش‌های نوینی فراهم نیست. ایشان به کمبود نظارت مؤثر بر تخلیه پساب‌های صنعتی، کشتارگاهی و شهری اشاره کرد و گفت: به دلیل وجود مافیا در بخش صنعت و نیز کم کاری اداره آب و فاضلاب و محیط زیست، پساب‌ها آنگونه که باید تصفیه نمی‌شوند.

2) عدم حمایت و احساس مسئولیت: پژوهشگران از عدم حمایت مالی کافی از سوی کارخانجات و عدم احساس مسئولیت اجتماعی در قبال آلودگی‌های زیست‌محیطی گلایه کردند. آنها بر این باورند که صنایع باید با اختصاص بودجه کافی به بخش پژوهش، از پژوهشگران دانشگاهی حمایت کرده و با همفکری ایشان در ساخت تصفیه‌خانه‌های به‌روز و مجهز سرمایه‌گذاری نمایند.

3) نیاز به استانداردهای جدید و عزم ملی: با توجه به ظهور روزافزون مواد شیمیایی نوظهور، دکتر شاهمرادی بر ضرورت تعریف استانداردهای جدید و به‌روز برای تخلیه پساب‌ها تأکید کرد. وی همچنین نسبت به کاربرد شتاب‌زده فناوری‌های نوین مانند نانومواد هشدار داد و آن را «شمشیر دو لبه» توصیف کرد که در عین توانایی بالا، باید مراقب خطرات و بازیابی یا تجزیه ایمن آنها از محیط زیست بود.

این پژوهش محقان دانشگاه علوم پزشکی کردستان، گامی مؤثر در ارائه یک راهکار فنی کارآمد برای حذف آلاینده‌های خطرناکی مانند رودامین B از محیط‌های آبی است. این روش با بهره‌گیری از نور خورشید و قابلیت بازیافت، مزایای قابل توجهی نسبت به روش‌های سنتی دارد و از سوی دیگر، ارزیابی سمیت آن، ایمنی نسبی فرآیند را تا حدی تضمین می‌کند. با این حال، آنچه از سخنان پژوهشگران برمی‌آید، این است که مشکل اصلی در حوزه آلودگی محیط زیست ایران، نه فقدان دانش فنی، که نبود اراده مدیریتی، نظارت ناکارآمد و خلأهای قانونی است. تا زمانی که نهادهای نظارتی همچون سازمان محیط زیست و دانشگاه‌های علوم پزشکی، با پشتیبانی دستگاه‌های قضایی و کیفری، نتوانند بر عملکرد صنایع نظارت مؤثر داشته باشند و تا زمانی که خود صنایع مسئولیت اخلاقی و اجتماعی خود را در قبال محیط زیست ایفا نکنند، حتی پیشرفته‌ترین فناوری‌های تصفیه نیز نمی‌توانند از وقوع فجایع زیست‌محیطی پیشگیری کنند.

رودخانه‌ها و منابع آبی کشور، اگرچه از توان خودپالایی برخوردارند، اما این توانایی محدود است و تجاوز از آن، پیامدهای جبران‌ناپذیری برای همه جانداران و نسل‌های آینده به همراه خواهد داشت.