به نام خدا

طرح پالایش بیوتکنولوژیکی هوای تهران:

مقدمه:

     شاخص [۱]PSI در بیش از دو سوم ایام سال در تهران در حد غیر مجاز بوده و بطور متوسط روزانه ۴۱ میلیون تن گازهای گلخانه ای و ۱۶ تن ذرات لاستیک و ۷ تن آزبست در هوای تهران پخش می شود.آلایندههای مزبور به همراه مونو اکسید کربن ، دی اکسید گوگرد ، اکسیدهای ازت و ذرات معلق تا ارتفاع متوسط ۱۶-۱۰ کیلومتر از سطح زمین قابل ردیابی هستند ولی بیشترین تراکم را از ارتفاع صفر تا حد اکثر ۳ کیلومتر یعنی در داخل محدوده بیوسفر[۲] دارند. بر اثر وزش باد و جابجائی هوا در روزهای خوب بین ۲۰ تا ۴۵% از این آلایندهها از تهران خارج حدود ۱۰ تا ۲۰ درصد از آن تجزیه و یا ئیدرولیز و مابقی دوباره بر اثر جاذبه زمین به سطح باز می گردند. و در شهری همچون تهران روزانه در حدود ۳۰ نفر را می کشند درست مثل اینکه هر روز یک اتوبوس با کلیه سرنشینانش در تهران منفجر شود.

ترکیبات گوگرد، ازت و سرب به همراه ذرات معلق کشنده ترین و سمی ترین آلایندهها می باشند که ۲۷% آن از طریق حدود یک میلیون خودرو در حال حرکت از مجموع ۵/۲ میلیون خودرو موجود در شهر و ۳۵% آن از طریق موتور سیکلتها و ۵% از طریق اتوبوس و مینی بوسها منتشر می گردند یعنی جمعا حدود ۶۷% از آلودگی هوای تهران ناشی از دود موتورهای درون سوز می باشد.

بیان مسئله:

با توجه به این که محدوده آلودگی هوا در محدوده بیوسفر بوده و عمده آلایندهها مواد قابل تجزیه و یا ترکیب و تبدیل می باشند آیا می توان این آلایندهها را در هنگام انتشار تجزیه و یا تبدیل نمود و غلظت آن را کاهش داد؟

تئوری:

با استفاده از مهندسی ژنتیک و آداپتاسیون گونه های نیتروژن دوست و گوگرد دوست باکتریها و سایر میکرو ارگانیسمهای گند روی[۳] غیر بیماریزا و کشت آنها در لایه های بیوسفر توسط پرتاب راکت یا بالون به این لایه ها به صورت ذرات ریز معلق[۴] می توان موجب تجزیه و یا تبدیل مواد آلاینده در این لایه جوی گردیده و آنگاه با بازگشت باکتریها به زمین موجب بارور شدن خاک و یا حتی باروری ابرها در لایه های فوقانی جو نیز گردید

روش:

طرح پژوهشی پالایش بیوتکنولوژیکی هوای تهران ۵ مرحله اصلی به شرح ذیل دارد:

  • مطالعه و پایش:

در این مرحله با استفاده از هلیکوپتر و یا بالن نمونه فلور طبیعی[۵] باکتریائی لایه های بیوسفر جو کشت و شناسائی می گردند و علاوه بر آن میکرو ارگانیسمهای گوگرد دوست و نیتروژن دوست و سرب دوست از معادن طبیعی این مواد در روی زمین جدا شده و با کشتهای مکرر در شرایط مصنوعی بیولوژیکی ارتفاعات گوناگون جو از قبیل فشار ، دما، اشعه های خورشیدی و اکسیژن گونه های مقاوم تر شناسائی می گردند.

  • مهندسی ژنتیک:

میکرو ارگانیسمهای شناسائی شده با روشهای نانو تکنولوژی و بیو تکنولوژی نسبت به محیط مورد نظر پاساژ داده شده و با روش افزایش تدریجی دوز نسبت به موانع بازدارنده رشد در محیط طبیعی مقاوم سازی می گردند . آنگاه در سطح و سیع کشت و پرورش داده می شوند

  • پرتاب و کشت در لایه های جو:

در این مرحله با استفاده از هواپیما و یا هلیکوپتر و یا بالون و یا راکتهای کوچک در ارتفاع مناسب و شرایط فیزیکی مناسب همچون دما و رطوبت و فشار مناسب به صورت ذرات ریز معلق یا آئرو سلها و یا کشت بر روی بستر ابرها کشت داده می شوند.

  • پایش نتایج:
  • با استفاده از ابزار سنجش گر سینوپتیک تیتر و دوز آلودگی طی یک دوره یکهفته ای پس از کشت بررسی و با نتایج روزهای قبل و بعد و همچنین نتایج مشابه سالهای قبل مقایسه می گردد. همچنین طی دوره آزمایش روزانه نمونه برداری از لایه های مختلف جو در جهت شمارش میکرو ارگانیسمها[۶] انجام می شود
  • اصلاح:

با استفاده از نتایج حاصل از پایش در مرحله چهارم نسبت به اصلاح و تغییر کمی و کیفی میکرو ارگانیسمها در مراحل گوناگون اقدام به عمل می آید.

نتایج مورد انتظار:

با کشت میکرو ارگانیسمهای اصلاح شده در لایه های بیوسفر انتظار می رود با توجه به تشکیل کلنی توسط آنها در این لایه لااقل در یک مورد از چهار مورد و با در نظر گرفتن ضریب نشست و بازگشت میکرو ارگانیسمها به سطح زمین طی ۴ روز راندمان ۷۵/۸ % حداقل برآیند تقریبی در هر کیلومتر مربع از شهر بوده و با این احتساب در صورت کشت ۱ واحد بیوکلنی میکرو ارگانیسم در هر کیلومتر مربع مجموعا ۴ الی ۵ درصد از آلایندههای گوگردی و ازتی و ۱ تا ۲ درصد از آلودگیهای سربی و ذرات معلق کاسته شود.

البته بارور نمودن ابرها و بارور نمودن زمینها نیز از دیگر محصولات این طرح است که در این بخش به دلیل عدم ارتباط مستقیم به موضوع طرح برآورد گردیده نشده است. لیکن در محاسبه راندمان کلی خصوصا تقویم اقتصادی موثر خواهد بود.

[۱] Pollution Standard Index

[۲] Biosphere

[۳] Saprophyte

[۴] Aerosol

[۵] Natural Flour

[۶] Colony Counter