زیادہ ارتکاز والے نمکین گندے پانی کا مائکروجنزموں پر خاص طور پر بڑا اثر کیوں ہوتا ہے؟

آئیے سب سے پہلے ایک اوسموٹک پریشر کے تجربے کی وضاحت کرتے ہیں: مختلف ارتکاز کے دو نمک کے محلول کو الگ کرنے کے لیے نیم پارگمی جھلی کا استعمال کریں۔ کم ارتکاز والے نمک کے محلول کے پانی کے مالیکیول نیم پارگمی جھلی سے ہوتے ہوئے زیادہ ارتکاز والے نمک کے محلول میں داخل ہوں گے، اور زیادہ ارتکاز والے نمک کے محلول کے پانی کے مالیکیول بھی نیم پارگمی جھلی سے ہوتے ہوئے کم ارتکاز والے نمک کے محلول میں جائیں گے، لیکن تعداد کم ہے، اس لیے نمک کے حل پر مائع کی سطح بلند ہو جائے گی۔ جب دونوں طرف مائع کی سطح کی اونچائی کا فرق پانی کو دوبارہ بہنے سے روکنے کے لیے کافی دباؤ پیدا کرتا ہے تو اوسموسس رک جائے گا۔ اس وقت، دونوں طرف مائع کی سطحوں کی اونچائی کے فرق سے پیدا ہونے والا دباؤ اوسموٹک دباؤ ہے۔ عام طور پر، نمک کا ارتکاز جتنی زیادہ ہو گا، آسموٹک پریشر اتنا ہی زیادہ ہو گا۔

نمکین پانی کے محلول میں مائکروجنزموں کی صورت حال آسموٹک پریشر کے تجربے کی طرح ہے۔ مائکروجنزموں کی اکائی ساخت خلیات ہے، اور سیل کی دیوار نیم پارگمی جھلی کے برابر ہے۔ جب کلورائد آئن کا ارتکاز 2000mg/L سے کم یا اس کے برابر ہوتا ہے تو، خلیہ کی دیوار 0.5-1.0 ماحول کا سامنا کر سکتی ہے جس کا آسموٹک دباؤ۔ یہاں تک کہ اگر سیل کی دیوار اور سائٹوپلاسمک جھلی میں ایک خاص سختی اور لچک ہوتی ہے تو، خلیہ کی دیوار جس آسموٹک دباؤ کو برداشت کر سکتی ہے وہ 5-6 ماحول سے زیادہ نہیں ہوگا۔ تاہم، جب آبی محلول میں کلورائد آئن کا ارتکاز 5000mg/L سے زیادہ ہوتا ہے، تو آسموٹک دباؤ تقریباً 10-30 ماحول تک بڑھ جائے گا۔ اس طرح کے اونچے اوسموٹک دباؤ کے تحت، مائکروجنزم میں پانی کے مالیکیولز کی ایک بڑی مقدار ایکسٹرا کارپوریل محلول میں داخل ہو جائے گی، جس سے سیل ڈی ہائیڈریشن اور پلازمولیسس ہو جائے گا، اور شدید صورتوں میں، مائکروجنزم مر جائے گا۔ روزمرہ کی زندگی میں لوگ نمک (سوڈیم کلورائیڈ) کا استعمال سبزیوں اور مچھلیوں کے اچار، جراثیم سے پاک اور خوراک کو محفوظ کرنے کے لیے کرتے ہیں، جو اس اصول کا اطلاق ہے۔

انجینئرنگ کے تجربے کے اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ جب گندے پانی میں کلورائد آئن کا ارتکاز 2000mg/L سے زیادہ ہوتا ہے، تو مائکروجنزموں کی سرگرمی روک دی جائے گی اور COD ہٹانے کی شرح میں نمایاں کمی آئے گی۔ جب گندے پانی میں کلورائیڈ آئن کا ارتکاز 8000mg/L سے زیادہ ہوتا ہے، تو یہ کیچڑ کا حجم بڑھنے کا سبب بنے گا، پانی کی سطح پر جھاگ کی ایک بڑی مقدار نمودار ہوگی، اور مائکروجنزم ایک کے بعد ایک مر جائیں گے۔

تاہم، طویل مدتی پالنے کے بعد، مائکروجنزم آہستہ آہستہ زیادہ ارتکاز والے نمکین پانی میں بڑھنے اور دوبارہ پیدا کرنے کے لیے ڈھل جائیں گے۔ اس وقت، کچھ لوگوں کے پاس پالنے والے مائکروجنزم ہیں جو 10000mg/L سے زیادہ کلورائڈ آئن یا سلفیٹ کے ارتکاز کے مطابق ڈھال سکتے ہیں۔ تاہم، osmotic دباؤ کا اصول ہمیں بتاتا ہے کہ مائکروجنزموں کے سیل فلوئڈ میں نمک کا ارتکاز بہت زیادہ ہے جو کہ زیادہ ارتکاز والے نمکین پانی میں بڑھنے اور دوبارہ پیدا کرنے کے لیے ڈھل گئے ہیں۔ ایک بار جب گندے پانی میں نمک کی مقدار کم یا بہت کم ہو جائے تو، گندے پانی میں پانی کے مالیکیولز کی ایک بڑی تعداد مائکروجنزموں میں گھس جائے گی، جس سے مائکروبیل خلیے پھول جائیں گے، اور شدید صورتوں میں، پھٹ جائیں گے اور مر جائیں گے۔ لہٰذا، وہ مائکروجنزم جو ایک طویل عرصے سے پالے ہوئے ہیں اور بتدریج زیادہ ارتکاز والے نمکین پانی میں بڑھنے اور دوبارہ پیدا کرنے کے لیے ڈھل سکتے ہیں، ان کے لیے ضروری ہے کہ بائیو کیمیکل اثر میں نمک کی ارتکاز کو ہمیشہ کافی اونچی سطح پر رکھا جائے، اور اس میں اتار چڑھاؤ نہیں ہو سکتا، بصورت دیگر مائکروجنزم بڑی تعداد میں مر جائیں گے۔