بررسی امکان سنجی قابلیت تجزیه بیولوژیک متیل ترشیاری بوتیل اتر(mtbe) توسط میکروارگانیسم های جدا شده از لجن های فعال در فاز مایی و تاثیر ترکیبات محرک القایی بر میزان تجزیه پذیری

چکیده مقدمه: متیل ترشیاری بوتیل اتر (mtbe) به عنوان مکمل سوخت اکسیژن دار برای بهسوزی و بالا بردن عدد اکتان در غلظت 15 درصد حجمی به عنوان جایگزین تترا اتیل سرب و به منظور دستیابی به احتراق بهتر و نیز کاهش انتشار آلاینده های خروجی از اتومبیل ها و محصولات آلی حاصل از احتراق به بنزین و گازوئیل اضافه می شود. این ترکیب مایعی است آبدوست که هم در هوا و هم در آب و خاک حلالیت دارد و دارای قدرت حلالیت بسیار بالایی در آب (mg/l48,000) است. به علت آثار نامطلوب این ترکیب روی کیفیت آب های آشامیدنی و محیط زیست، حذف آن برای حفظ بهداشت عمومی و رفع نگرانی های زیست محیطی ضروری به نظر می رسد. هدف: هدف اصلی انجام این تحقیق، امکان سنجی قابلیت تجزیه بیولوژیک mtbe توسط میکروارگانیسم های جدا شده از لجن های فعال در فاز مایی است و اهداف جزیی تحقیق نیز شناسایی و جداسازی سویه میکروبی بومی تجزیه کننده mtbe، توانایی سویه در میزان حذف آن و در نهایت بررسی تاثیر ترکیبات محرک القایی (از قبیل پت هومیک و عصاره مخمر) در افزایش میزان تجزیه پذیری mtbe است. مواد وروش ها: میکروارگانیسم های تجزیه گر از منابع مختلفی جدا شده و اغلب از لجن های تصفیه خانه های فاضلاب شهری و صنایع پتروشیمی استفاده شد. تمام آزمایش ها در درجه حرارت ثابت ºc 25 انجام شد. در آزمایش ها میکروبی انجام شده از ویال های ml50 و ml125 با درپوش های پوشیده با نوار تفلون استفاده شد. محیط کشت مورد استفاده در کشت های میکروبی محیط حاوی محلول نمک های معدنی بود. برای اندازه گیری غلظت mtbe و محصولات هیدرولیزی احتمالی از قبیل tba از روش گاز کروماتوگرافی و به صورت دو تایی در هر نمونه با تزریق مستقیم فضای خالی ویال ها به دستگاه گاز کروماتوگراف با ستون موئین و آشکارساز یونیزاسیون در شعله استفاده شد. مخلوط میکروبی (microbial consortium) حاصل ابتدا در پلیت های کشت حاوی محلول نمک های معدنی با محیط آگار و بخار mtbe به عنوان تنها منبع کربن کشت داده شدند. پس از گذشت سه هفته کلنی های تک رشد کرده به محلول حاوی نمک های معدنی انتقال داده شدند. در این آزمایش ها یک مخلوط میکروبی هوازی قادر به تجزیه متیل ترشیاری بوتیل اتر (mtbe) بود که این مخلوط غنی سازی شد و به مدت چهار ماه در شرایط آزمایشگاهی مقاوم سازی شد. برای بررسی اثر تحریک پذیری تجزیه mtbe از غلظت 500 میلی گرم در لیتر عصاره مخمر و 20 میلی گرم در لیتر پت هومیک استفاده شد. نتایج: آزمایش ها نشان دادند که mtbe در شرایط هوازی و کومتابولیک تجزیه پذیر است. در شرایط هوازی تجزیه بیولوژیک mtbe کاملا مشهود بود. یک مخلوط میکروبی در شرایط آزمایشگاه که توانایی مطلوبی در تجزیه متیل ترشیاری بوتیل اتر داشت از لجن های فعال در فاز مایی جداسازی شد و کوکوباسیلوس گرم مثبت کاتالاز مثبت تشخیص داده شد . مخلوط میکروبی تجزیه گر قادر به تجزیه غلظت های بالایی از mtbe تا حدود mg/l1000 بودند ولی غلظت های بالاتر از mg/l1000 mtbe قابل تجزیه نبودند. در طول مدت انجام آزمایش ها در شرایط بسته تجمع بیومس در ویال های کشت مشاهده نشد، اما بیومس چسبیده مشاهده شد ( غلظت اولیه بیومس چسبیده g/l 11/0 بر اساس وزن خشک بود ). عصاره مخمر و پت هومیک با ایجاد اثر القایی باعث تسریع و تشدید تجزیه mtbe به میزان بیش از 20 درصد می شوند. نتیجه گیری: mtbe در شرایط هوازی و کومتابولیک تجزیه پذیر بوده و ترکیبات با اثر القایی باعث تسریع و تشدید تجزیه آن می شوند.