ከፍተኛ ክምችት ያለው የጨዋማ ቆሻሻ ውሃ በማይክሮባዮኖች ላይ በተለይ ትልቅ ተጽዕኖ የሚያሳድረው ለምንድን ነው?

በመጀመሪያ የኦስሞቲክ ግፊት ሙከራን እንግለጽ፡ ሁለት የተለያዩ የጨው መፍትሄዎችን ለመለየት ከፊል-ፐርሚሊንግ ሜምብሬን ይጠቀሙ። ዝቅተኛ-ኮርኒንግ ጨው መፍትሄ የውሃ ሞለኪውሎች ከፊል-ፐርሚሊንግ ሜምብሬን ወደ ከፍተኛ-ኮርኒንግ ጨው መፍትሄ ያልፋሉ፣ እና የከፍተኛ-ኮርኒንግ ጨው መፍትሄ የውሃ ሞለኪውሎች ከፊል-ፐርሚሊንግ ሜምብሬን ወደ ዝቅተኛ-ኮርኒንግ የጨው መፍትሄ ያልፋሉ፣ ነገር ግን ቁጥሩ አነስተኛ ስለሆነ በከፍተኛ-ኮርኒንግ የጨው መፍትሄ ጎን ላይ ያለው የፈሳሽ መጠን ይጨምራል። በሁለቱም በኩል ያለው የፈሳሽ መጠን የከፍታ ልዩነት ውሃው እንደገና እንዳይፈስ ለመከላከል በቂ ግፊት ሲያመነጭ ኦስሞሲስ ይቆማል። በዚህ ጊዜ፣ በሁለቱም በኩል ባለው የፈሳሽ መጠን የከፍታ ልዩነት የሚፈጠረው ግፊት የኦስሞቲክ ግፊት ነው። በአጠቃላይ ሲታይ፣ የጨው ክምችት ከፍ ባለ መጠን የኦስሞቲክ ግፊት ይጨምራል።

በጨው ውሃ መፍትሄዎች ውስጥ ያሉ ረቂቅ ተሕዋስያን ሁኔታ ከኦስሞቲክ ግፊት ሙከራ ጋር ተመሳሳይ ነው። ረቂቅ ተሕዋስያን አሃድ መዋቅር ሴሎች ሲሆኑ የሕዋሱ ግድግዳ ደግሞ ከፊል-ፐርሚብሊንግ ሽፋን ጋር እኩል ነው። የክሎራይድ አዮን ክምችት ከ2000 ሚ.ግ./ሊ ያነሰ ወይም እኩል ሲሆን የሕዋሱ ግድግዳ ሊቋቋመው የሚችለው የኦስሞቲክ ግፊት ከ0.5-1.0 ከባቢ አየር ነው። የሕዋሱ ግድግዳ እና የሳይቶፕላዝማ ሽፋን የተወሰነ ጥንካሬ እና የመለጠጥ ችሎታ ቢኖራቸውም፣ የሕዋሱ ግድግዳ ሊቋቋመው የሚችለው የኦስሞቲክ ግፊት ከ5-6 ከባቢ አየር አይበልጥም። ሆኖም፣ በውሃ መፍትሄው ውስጥ ያለው የክሎራይድ አዮን ክምችት ከ5000 ሚ.ግ./ሊ በላይ ሲሆን የኦስሞቲክ ግፊት ወደ 10-30 ከባቢ አየር ይጨምራል። በእንደዚህ ዓይነት ከፍተኛ የኦስሞቲክ ግፊት ስር፣ በማይክሮኦርጋኒክ ውስጥ ከፍተኛ መጠን ያለው የውሃ ሞለኪውሎች ወደ ውጫዊ አካል መፍትሄ ውስጥ ዘልቀው ይገባሉ፣ ይህም የሕዋስ ድርቀት እና ፕላዝሞሊሲስ ያስከትላል፣ እና በከባድ ሁኔታዎች ማይክሮኦርጋኒክነት ይሞታል። በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ ሰዎች አትክልቶችንና ዓሳዎችን ለመቅመስ፣ ምግብን ለማምከንና ለማቆየት ጨው (ሶዲየም ክሎራይድ) ይጠቀማሉ፤ ይህም የዚህ መርህ አተገባበር ነው።

የምህንድስና ልምድ መረጃዎች እንደሚያሳዩት በቆሻሻ ውሃ ውስጥ ያለው የክሎራይድ አዮን ክምችት ከ2000 ሚ.ግ/ሊ በላይ ሲሆን የማይክሮባላዊ እንቅስቃሴ ይገታል እና የCOD ማስወገጃ መጠን በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል፤ በቆሻሻ ውሃ ውስጥ ያለው የክሎራይድ አዮን ክምችት ከ8000 ሚ.ግ/ሊ በላይ ሲሆን የጭቃው መጠን እንዲሰፋ ያደርጋል፣ ከፍተኛ መጠን ያለው አረፋ በውሃ ወለል ላይ ይታያል፣ እና ረቂቅ ተሕዋስያኑ እርስ በእርስ ይሞታሉ።

ይሁን እንጂ፣ ለረጅም ጊዜ ከተዳቀሉ በኋላ፣ ረቂቅ ተሕዋስያን ቀስ በቀስ በከፍተኛ ክምችት ባለው የጨው ውሃ ውስጥ ለማደግ እና ለመራባት ይላመዳሉ። በአሁኑ ጊዜ፣ አንዳንድ ሰዎች ከ10000mg/L በላይ በሆነ የክሎራይድ አዮን ወይም የሰልፌት ክምችት ጋር መላመድ የሚችሉ ረቂቅ ተሕዋስያን አሏቸው። ሆኖም፣ የኦስሞቲክ ግፊት መርህ እንደሚነግረን ከፍተኛ ክምችት ባለው የጨው ውሃ ውስጥ ለማደግ እና ለመራባት የተላመዱ ረቂቅ ተሕዋስያን የሴል ፈሳሽ የጨው ክምችት በጣም ከፍተኛ ነው። በቆሻሻ ውሃ ውስጥ ያለው የጨው ክምችት ዝቅተኛ ወይም በጣም ዝቅተኛ ከሆነ፣ በቆሻሻ ውሃ ውስጥ ያሉ ብዙ የውሃ ሞለኪውሎች ወደ ረቂቅ ተሕዋስያን ዘልቀው ይገባሉ፣ ይህም ረቂቅ ተሕዋስያን ሴሎች እንዲያብጡ ያደርጋል፣ እና በከባድ ሁኔታዎች ደግሞ ይሰበራሉ እና ይሞታሉ። ስለዚህ፣ ለረጅም ጊዜ በቤት ውስጥ ሲኖሩ የቆዩ እና በከፍተኛ ክምችት ባለው የጨው ውሃ ውስጥ ለማደግ እና ለመራባት ቀስ በቀስ መላመድ የሚችሉ ረቂቅ ተሕዋስያን በባዮኬሚካላዊ ተጽዕኖ ውስጥ ያለው የጨው ክምችት ሁልጊዜ በከፍተኛ ደረጃ እንዲቆይ እና ሊለዋወጥ አይችልም፣ አለበለዚያ ረቂቅ ተሕዋስያኑ በብዛት ይሞታሉ።