Bioremediation and Biotechnology, Vol 3: Persistent and Recalcitrant Toxic Substances

محیط زیست سالم برای هر گونه موجود زنده روی زمین مهم است. عناصر اساسی زندگی مانند آب تمیز، هوای تازه، خاک حاصلخیز را فراهم می کند و از اکوسیستم زنجیره غذایی پشتیبانی می کند. آلودگی با تغییر جنبه های فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی این اجزا به شدت کیفیت محیط را تغییر می دهد. بر این اساس، فلزات سمی، مواد قابل احتراق و فاسد شدن، پسماندهای خطرناک، مواد منفجره و فرآورده های نفتی همگی نمونه هایی از ترکیبات معدنی و آلی هستند که باعث آلودگی می شوند. به طور خاص، آلودگی فلزات سمی و سنگین در محیط زیست یک مشکل رو به رشد در سرتاسر جهان است که در حال حاضر با سرعت هشدار دهنده ای مواجه است. فلزات سمی اکوسیستم های آبی، کشاورزی و در نهایت سلامت انسان را تهدید می کند. تکنیک های سنتی درمان مزایای خاصی مانند پردازش سریع، سهولت عملیات و کنترل و انعطاف پذیری را ارائه می دهند. اما به دلیل هزینه های عملیاتی بالای مواد شیمیایی مورد استفاده، مصرف بالای انرژی و هزینه های جابجایی برای دفع لجن و بار بیش از حد مواد شیمیایی که به طور غیر قابل برگشتی بر تنوع زیستی تأثیر می گذارد و باعث تخریب خاک می شود، نتوانستند کیفیت محیط زیست را حفظ کنند که در نهایت خاک را به عنوان یک ماده بی مصرف می کند. محیطی برای رشد گیاه بنابراین، زیست پالایی و بیوتکنولوژی، که توسط دارایی‌های زنده برای پاکسازی، تثبیت و بازیابی اکوسیستم‌های آلوده انجام می‌شود، به عنوان رویکردهای امیدوارکننده، سازگار با محیط زیست و مقرون به صرفه ظاهر شده‌اند. علاوه بر این، استفاده از میکروب ها، جلبک ها، گیاهان تراریخته و علف های هرز سازگار با محیط های استرس زا می تواند برای افزایش کارایی انباشت استفاده شود. از این رو، فرآیندهای پایدار و ارزان به‌سرعت به‌عنوان یک جایگزین مناسب برای روش‌های اصلاحی مرسوم در حال ظهور هستند و برای کشورهای در حال توسعه مناسب‌ترین خواهند بود.
در جلد فعلی، چالش‌های اصلاح آلودگی و چگونگی موجودات زنده و آخرین تکنیک‌های بیوتکنولوژیکی را مورد بحث قرار می‌دهیم. در رفع آلودگی به روش های سازگار با محیط زیست و پایدار مفید باشد.

Healthy environment is important for any kind of biota on earth. It provides the basic elements of life such as clean water, fresh air, fertile soil and supports ecosystem of the food chain. Pollution drastically alters quality of the environment by changing the physico-chemical and biological aspects of these components. Accordingly, toxic metals, combustible and putrescible substances, hazardous wastes, explosives and petroleum products are all examples of inorganic and organic compounds that cause contaminations. Specifically, pollution of toxic and heavy metal in the environment is a growing problem worldwide, currently at an alarming rate. Toxic metals threaten the aquatic ecosystems, agriculture and ultimately human health. Traditional treatment techniques offer certain advantages such as rapid processing, ease of operation and control and flexibility. But, they could not maintain the quality of the environment due to the high operational costs of chemicals used, high energy consumption and handling costs for sludge disposal and overburden of chemical substances which irreversibly affect and destroy biodiversity, which ultimately render the soil useless as a medium for plant growth. Therefore, bioremediation and biotechnology, carried out by living assets to clean up, stabilize and restore contaminated ecosystems, have emerged as promising, environmental friendly and affordable approaches. Furthermore, the use of microbes, algae, transgenic plants and weeds adapted to stressful environments could be employed to enhance accumulation efficiency. Hence, sustainable and inexpensive processes are fast emerging as a viable alternative to conventional remediation methods, and will be most suitable for developing countries.
In the current volume, we discuss pollution remediation challenges and how living organisms and the latest biotechnological techniques could be helpful in remediating the pollution in ecofriendly and sustainable ways.