Għaliex l-ilma tad-drenaġġ salin b'konċentrazzjoni għolja għandu impatt partikolarment kbir fuq il-mikro-organiżmi?

Ejjew l-ewwel niddeskrivu esperiment ta' pressjoni osmotika: nużaw membrana semi-permeabbli biex nisseparaw żewġ soluzzjonijiet tal-melħ b'konċentrazzjonijiet differenti. Il-molekuli tal-ilma tas-soluzzjoni tal-melħ b'konċentrazzjoni baxxa jgħaddu mill-membrana semi-permeabbli fis-soluzzjoni tal-melħ b'konċentrazzjoni għolja, u l-molekuli tal-ilma tas-soluzzjoni tal-melħ b'konċentrazzjoni għolja jgħaddu wkoll mill-membrana semi-permeabbli fis-soluzzjoni tal-melħ b'konċentrazzjoni baxxa, iżda n-numru huwa iżgħar, għalhekk il-livell tal-likwidu fuq in-naħa tas-soluzzjoni tal-melħ b'konċentrazzjoni għolja jogħla. Meta d-differenza fl-għoli tal-livelli tal-likwidu fuq iż-żewġ naħat tipproduċi biżżejjed pressjoni biex tipprevjeni li l-ilma jerġa' jiċċirkola, l-osmosi tieqaf. F'dan il-ħin, il-pressjoni ġġenerata mid-differenza fl-għoli tal-livelli tal-likwidu fuq iż-żewġ naħat hija l-pressjoni osmotika. Ġeneralment, iktar ma tkun għolja l-konċentrazzjoni tal-melħ, iktar tkun kbira l-pressjoni osmotika.

Is-sitwazzjoni tal-mikroorganiżmi f'soluzzjonijiet ta' ilma mielaħ hija simili għall-esperiment tal-pressjoni osmotika. L-istruttura unitarja tal-mikroorganiżmi hija ċ-ċelloli, u l-ħajt taċ-ċellula huwa ekwivalenti għal membrana semi-permeabbli. Meta l-konċentrazzjoni tal-jone tal-klorur tkun inqas minn jew ugwali għal 2000mg/L, il-pressjoni osmotika li l-ħajt taċ-ċellula jista' jiflaħ hija ta' 0.5-1.0 atmosferi. Anke jekk il-ħajt taċ-ċellula u l-membrana ċitoplasmika jkollhom ċerta reżistenza u elastiċità, il-pressjoni osmotika li l-ħajt taċ-ċellula jista' jiflaħ mhux se tkun akbar minn 5-6 atmosferi. Madankollu, meta l-konċentrazzjoni tal-jone tal-klorur fis-soluzzjoni akwea tkun 'il fuq minn 5000mg/L, il-pressjoni osmotika tiżdied għal madwar 10-30 atmosfera. Taħt pressjoni osmotika daqshekk għolja, ammont kbir ta' molekuli tal-ilma fil-mikroorganiżmu jippenetraw fis-soluzzjoni extrakorporali, u jikkawżaw deidrazzjoni taċ-ċelloli u plażmoliżi, u f'każijiet severi, il-mikroorganiżmu jmut. Fil-ħajja ta' kuljum, in-nies jużaw il-melħ (klorur tas-sodju) biex iħejju l-ħaxix u l-ħut, jisterilizzaw u jippreservaw l-ikel, li hija l-applikazzjoni ta' dan il-prinċipju.

Id-dejta tal-esperjenza fl-inġinerija turi li meta l-konċentrazzjoni tal-jone tal-klorur fl-ilma tad-drenaġġ tkun akbar minn 2000mg/L, l-attività tal-mikro-organiżmi tiġi inibita u r-rata ta' tneħħija tas-COD tonqos b'mod sinifikanti; meta l-konċentrazzjoni tal-jone tal-klorur fl-ilma tad-drenaġġ tkun akbar minn 8000mg/L, dan jikkawża li l-volum tal-ħama jespandi, ammont kbir ta' ragħwa jidher fuq il-wiċċ tal-ilma, u l-mikro-organiżmi jmutu wieħed wara l-ieħor.

Madankollu, wara domestikazzjoni fit-tul, il-mikro-organiżmi jadattaw gradwalment għat-tkabbir u r-riproduzzjoni f'ilma mielaħ b'konċentrazzjoni għolja. Fil-preżent, xi nies iddomestikaw mikro-organiżmi li jistgħu jadattaw għal konċentrazzjonijiet ta' joni tal-klorur jew sulfat 'il fuq minn 10000mg/L. Madankollu, il-prinċipju tal-pressjoni osmotika jgħidilna li l-konċentrazzjoni tal-melħ fil-fluwidu taċ-ċelluli ta' mikro-organiżmi li adattaw għat-tkabbir u r-riproduzzjoni f'ilma mielaħ b'konċentrazzjoni għolja hija għolja ħafna. Ladarba l-konċentrazzjoni tal-melħ fl-ilma tad-drenaġġ tkun baxxa jew baxxa ħafna, numru kbir ta' molekuli tal-ilma fl-ilma tad-drenaġġ jippenetraw fil-mikro-organiżmi, u jikkawżaw li ċ-ċelluli mikrobjali jintefħu, u f'każijiet severi, jinkisru u jmutu. Għalhekk, mikro-organiżmi li ilhom iddomestikati u jistgħu jadattaw gradwalment għat-tkabbir u r-riproduzzjoni f'ilma mielaħ b'konċentrazzjoni għolja jeħtieġu li l-konċentrazzjoni tal-melħ fl-influwent bijokimiku tinżamm dejjem f'livell pjuttost għoli, u ma tistax tvarja, inkella l-mikro-organiżmi jmutu f'numri kbar.