المقدمة
تعد شبكات الصرف الصحي من المكونات المهمة للغاية للبنية التحتية الحضرية التي تساعد في الحفاظ على البيئة الحضرية آمنة من الفيضانات  فني صحي العدان وتمنع انتشار الأمراض التي تنقلها المياه عن طريق النقل الآمن لمياه الصرف الصحي إلى أعمال معالجة مياه الصرف الصحي ومن خلال نقل مياه الأمطار من الأسطح الحضرية. ، كان التركيز على تصميم وبناء المجاري على وظيفة شبكات الصرف الصحي فيما يتعلق بالنقل الآمن للمياه للوفاء بهذا الدور الحيوي داخل البنية التحتية الحضرية. ومع ذلك ، على مر السنين ، تم توسيع فهم وظيفة الصرف الصحي ، بحيث أصبحت توقعات أنظمة الصرف الحضري الآن أيضًا للمساعدة في تقليل تأثير الأنشطة الحضرية على البيئة الطبيعية 2 ، 3 ولمنع الرائحة من مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية البيئة 4 في ضوء التوقعات المتزايدة ، من الضروري الآن ، أكثر من أي وقت مضى ، تصميم شبكات صرف صحي قوية للوفاء بعمر التصميم المتوقع من 50 إلى 100 عام.

تتعرض شبكات الصرف الصحي الحالية لضغوط متزايدة بسبب النمو السكاني وزيادة التحضر وتغير المناخ. يتجلى الضغط المتزايد على المجاري على أنه إخفاقات تشغيلية تؤدي إلى أحداث فيضان ، وزيادة الأحمال على مرافق المعالجة مما يؤدي إلى رداءة جودة تصريف المياه ، والتسريبات المرتبطة بالتدهور الهيكلي المعزز بسبب تآكل الخرسانة. في وقت مبكر من تاريخ شبكات الصرف الصحي الحديثة ، تم اكتشاف أن تدهور المواد التي تُبنى منها المجاري ، أي الخرسانة في الغالب ، هو نتيجة للبيئة داخل المجاري .5 وقد أدى ذلك إلى زيادة التركيز. على العمليات التي تجري داخل المجاري أثناء نقل مياه الصرف .6 من المسلم به الآن عمومًا أن التحولات الكيميائية لمياه الصرف والظروف البيئية في المجاري تمليها إلى حد كبير الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في المجاري. يعد فقدان السلامة الهيكلية لمجاري الصرف الصحي الذي تسهله الكائنات الحية الدقيقة تحديًا كبيرًا يواجه أنظمة الصرف الحضرية الحالية. إذا كان هناك أي شيء ، فإن جزءًا من الغرض من المجاري هو المعالجة الآمنة للمياه مع البكتيريا. علاوة على ذلك ، في المجاري ، من المحتمل أن تكون بعض العمليات الميكروبية ، خاصة تلك التي تحلل المواد العضوية المعقدة ، مرغوبة لأنها تساعد في تحسين جودة مياه الصرف التي تصل إلى محطات المعالجة .8 لذلك ، فني صحي صباح السالم  فقد ظهر أن تصميم أنظمة الصرف الصحي الفعالة يجب أن كما تأخذ في الاعتبار الآثار الإيجابية والسلبية للعمليات الميكروبية التي تحدث في المجاري

من أجل تطوير فهم العمليات والتفاعلات العملية التي تحدث في المجاري ، يمكن التعامل مع المجاري كمفاعل حيث تحدث العمليات الكيميائية والبيولوجية .10 عند استخدام هذا النهج ، لا يزال من المهم النظر في شبكات الأنابيب الشاسعة تحت الأرض ونقل مياه الصرف الصحي ولكن في نفس الوقت ، انظر إلى الأنابيب الفردية و "المراحل" المختلفة أو النظم البيئية التي يمكن تحديدها هنا. 10 يوضح الشكل 1 مقطعًا عرضيًا لأنبوب الصرف الصحي مع تمييز هذه الأنظمة البيئية المختلفة. عند النظر إلى المجاري بهذه الطريقة ، في كل أنبوب ، سيكون هناك بالطبع الجزء الأكبر من المياه العادمة المتدفقة ولكن أيضًا مرحلة الرواسب ، وجو المجاري ، والغشاء الحيوي المغمور للصرف الصحي ، وسطح جدار المجاري الرطب غير المغمور. الكائنات الحية الدقيقة ، عادة في المجتمعات المعقدة تسمى "الأغشية الحيوية" موجودة في معظم هذه النظم البيئية داخل المجاري. جزء من مجال البحث المبكر .15 ، 16 بالإضافة إلى ذلك  فني صحي الشهداء ، تم التحقيق في الأغشية الحيوية لأنها مصدر محتمل للبكتيريا المسببة للأمراض التي يمكن إطلاقها في البيئة في ظل ظروف معينة .2 في ضوء انتشارها وتأثيرها على المجاري ، وهذا ستركز الورقة على تقديم لمحة عامة عن أهمية الأغشية الحيوية في شبكات الصرف الصحي والتطورات الجديدة المحتملة التي يمكن تحقيقها من خلال نهج منظم لفهم الأغشية الحيوية واستغلال الإمكانات الجديدة للتحكم في الأغشية الحيوية التي يجلبها هذا الفهم المتزايد ، على سبيل المثال ، من خلال التقنيات الناشئة مثل البيولوجيا التركيبية ، والإيكولوجيا التركيبية ، والازدهار الحيوي.

التفاصيل موجودة في التسمية التوضيحية التي تلي الصورة
شكل 1
فتح في عارض الشكل
عرض تقديمي
مقطع عرضي ل فني مضخات أنبوب المجاري يسلط الضوء على البيئات المختلفة لنمو الميكروبات ، أي الجزء الأكبر من مياه الصرف ، والأغشية الحيوية المغمورة ، والرواسب ، والأسطح الرطبة غير المغمورة.
ما هي البيوفيلم؟
في أبسط المصطلحات ، يمكن وصف الأغشية الحيوية على أنها مجتمع من الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش مرتبطة بسطح. وقد تم وصف الأغشية الحيوية بأنها "مدينة الكائنات الحية الدقيقة" حيث يتم توفير المكونات الهيكلية بواسطة مصفوفة ذاتية الإنتاج من البوليمرات اللزجة والمعقدة مثل البروتينات والسكريات والحمض النووي. تسمى هذه البوليمرات المعقدة بالبوليم خارج الخلية