ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಉಪ್ಪುನೀರಿನ ತ್ಯಾಜ್ಯ ನೀರು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಮೇಲೆ ಏಕೆ ದೊಡ್ಡ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ?

ಮೊದಲು ಆಸ್ಮೋಟಿಕ್ ಒತ್ತಡದ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ವಿವರಿಸೋಣ: ವಿಭಿನ್ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಎರಡು ಉಪ್ಪು ದ್ರಾವಣಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಅರೆ-ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯ ಪೊರೆಯನ್ನು ಬಳಸಿ. ಕಡಿಮೆ-ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಉಪ್ಪು ದ್ರಾವಣದ ನೀರಿನ ಅಣುಗಳು ಅರೆ-ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯ ಪೊರೆಯ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಉಪ್ಪು ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ ಹಾದು ಹೋಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಉಪ್ಪು ದ್ರಾವಣದ ನೀರಿನ ಅಣುಗಳು ಅರೆ-ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯ ಪೊರೆಯ ಮೂಲಕ ಕಡಿಮೆ-ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಉಪ್ಪು ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ ಹಾದು ಹೋಗುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಸಂಖ್ಯೆ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಉಪ್ಪು ದ್ರಾವಣದ ಬದಿಯಲ್ಲಿರುವ ದ್ರವ ಮಟ್ಟವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿನ ದ್ರವ ಮಟ್ಟಗಳ ಎತ್ತರದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ನೀರು ಮತ್ತೆ ಹರಿಯುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಒತ್ತಡವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಿದಾಗ, ಆಸ್ಮೋಸಿಸ್ ನಿಲ್ಲುತ್ತದೆ. ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿನ ದ್ರವ ಮಟ್ಟಗಳ ಎತ್ತರದ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಒತ್ತಡವು ಆಸ್ಮೋಟಿಕ್ ಒತ್ತಡವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಉಪ್ಪಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾದಷ್ಟೂ ಆಸ್ಮೋಟಿಕ್ ಒತ್ತಡವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

ಉಪ್ಪು ನೀರಿನ ದ್ರಾವಣಗಳಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯು ಆಸ್ಮೋಟಿಕ್ ಒತ್ತಡದ ಪ್ರಯೋಗದಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಘಟಕ ರಚನೆಯು ಜೀವಕೋಶಗಳು, ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶ ಗೋಡೆಯು ಅರೆ-ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯ ಪೊರೆಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅಯಾನು ಸಾಂದ್ರತೆಯು 2000mg/L ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಅಥವಾ ಸಮಾನವಾಗಿದ್ದಾಗ, ಜೀವಕೋಶ ಗೋಡೆಯು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲ ಆಸ್ಮೋಟಿಕ್ ಒತ್ತಡವು 0.5-1.0 ವಾತಾವರಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಜೀವಕೋಶ ಗೋಡೆ ಮತ್ತು ಸೈಟೋಪ್ಲಾಸ್ಮಿಕ್ ಪೊರೆಯು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ ಸಹ, ಜೀವಕೋಶ ಗೋಡೆಯು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲ ಆಸ್ಮೋಟಿಕ್ ಒತ್ತಡವು 5-6 ವಾತಾವರಣಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅಯಾನು ಸಾಂದ್ರತೆಯು 5000mg/L ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿರುವಾಗ, ಆಸ್ಮೋಟಿಕ್ ಒತ್ತಡವು ಸುಮಾರು 10-30 ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಸ್ಮೋಟಿಕ್ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ, ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ನೀರಿನ ಅಣುಗಳು ಎಕ್ಸ್‌ಟ್ರಾಕಾರ್ಪೋರಿಯಲ್ ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ ತೂರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದು ಜೀವಕೋಶ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣ ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಸ್ಮೋಲಿಸಿಸ್‌ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತೀವ್ರತರವಾದ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿ ಸಾಯುತ್ತದೆ. ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ, ಜನರು ತರಕಾರಿಗಳು ಮತ್ತು ಮೀನುಗಳನ್ನು ಉಪ್ಪಿನಕಾಯಿ ಮಾಡಲು, ಆಹಾರವನ್ನು ಕ್ರಿಮಿನಾಶಕಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಂರಕ್ಷಿಸಲು ಉಪ್ಪನ್ನು (ಸೋಡಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್) ಬಳಸುತ್ತಾರೆ, ಇದು ಈ ತತ್ವದ ಅನ್ವಯವಾಗಿದೆ.

ತ್ಯಾಜ್ಯ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು 2000mg/L ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ, ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು COD ತೆಗೆಯುವ ಪ್ರಮಾಣವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅನುಭವದ ದತ್ತಾಂಶವು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ; ತ್ಯಾಜ್ಯ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು 8000mg/L ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ, ಅದು ಕೆಸರಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ನೀರಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಫೋಮ್ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು ಒಂದರ ನಂತರ ಒಂದರಂತೆ ಸಾಯುತ್ತವೆ.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಪಳಗಿಸುವಿಕೆಯ ನಂತರ, ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು ಕ್ರಮೇಣ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಉಪ್ಪುನೀರಿನಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯಲು ಮತ್ತು ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡಲು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಕೆಲವು ಜನರು 10000mg/L ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅಯಾನು ಅಥವಾ ಸಲ್ಫೇಟ್ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಪಳಗಿಸಿದ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಆಸ್ಮೋಟಿಕ್ ಒತ್ತಡದ ತತ್ವವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಉಪ್ಪುನೀರಿನಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯಲು ಮತ್ತು ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡಲು ಹೊಂದಿಕೊಂಡ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಜೀವಕೋಶ ದ್ರವದ ಉಪ್ಪಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಮಗೆ ಹೇಳುತ್ತದೆ. ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರಿನಲ್ಲಿ ಉಪ್ಪಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಕಡಿಮೆ ಅಥವಾ ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾದ ನಂತರ, ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರಿನಲ್ಲಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ನೀರಿನ ಅಣುಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳೊಳಗೆ ತೂರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಕೋಶಗಳು ಊದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ತೀವ್ರತರವಾದ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಛಿದ್ರಗೊಂಡು ಸಾಯುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಪಳಗಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಉಪ್ಪುನೀರಿನಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯಲು ಮತ್ತು ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡಲು ಕ್ರಮೇಣ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು ಜೀವರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಭಾವಿಗಳಲ್ಲಿ ಉಪ್ಪಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಯಾವಾಗಲೂ ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಇಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಏರಿಳಿತಗೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಸಾಯುತ್ತವೆ.