بررسی حذف بیولوژیکی فلزات سنگین در پسابهای صنعتی

اصطلاح فلزات سنگین به عناصر فلزی گفته می¬شود که وزن اتمی بالاتر از 100 و تراکم نسبی بیشتر از 5 دارند. فلزات سنگین و ترکیبات آنها به طور گسترده ای در تعدادی از برنامه های کاربردی، صنعتی، که اغلب به آلودگی محیط زیست منجر می شود، از جمله هوا، آب و خاک استفاده می شود. چنین آلودگی ممکن است منجر به مشکلات زیادی در وضعیت سلامتی جنس بشری و محیط زیست شود. ساختارهای سطح باکتریایی از اهمیت فوق العاده برای تعامل با محیط اطراف آن، به ویژه با فلزات دارد. باکتری¬ها از طریق مکانیسم های مختلف بیولوژیکی، فیزیکی یا شیمیایی با فلزات سنگین مقابله می¬کنند . در این پروژه از میان 35 سویه باکتریایی، قارچی و مخمری جداسازی شده، 2 سویه شماره 6و 8 که به صورت ms1 و ms2 نام¬گذاری شدند، برای مطالعات بعدی انتخاب شدند. براساس مقایسه نتایج حاصل از تعیین توالی براساس الگوریتم بلاست در بانک ژنی،گروه¬های تاکسونومی جنس و گونه این دو باکتری enterobacter ludwigiiبا 99 درصد تشابه وgeorgenia muralis با 96 درصد تشابه بودند. در مرحله بعد منحنی رشد سویه¬ها در حضور و عدم حضور فلز و میزان مقاومت فلزی این دو سویه با روش میکروتیت پلیت بررسی شد. سویه e. ludwigii جداسازی شده به غلظت mm 20 آهن، mm 15 مس و نیکل و mm5 کادمیوم و سویه g. muralis جداسازی شده به غلظت mm 1 آهن، mm 5 مس و mm 2/5 نیکل و mm 1 کادمیوم مقاومت نشان داد. حداکثر حذف در سویه باکتریایی e. ludwigii برای چهار فلز کادمیوم، نیکل، آهن و مس در محیط کشت حاوی این چهار فلز به صورت مجزا به ترتیب 60 درصد کادمیوم در هر سه حالت رشد، سلول¬های در حال استراحت در حضور و عدم حضور گلوکز، 83 درصد نیکل در دو حالت سلول¬های در حال استراحت در حضور و عدم حضور گلوکز، 67 درصد آهن در حالت رشد و 49 درصد مس در حالت سلول¬های در حال استراحت در حضور گلوکز بوده است علاوه بر آن سویه باکتریایی e. ludwigii مقاومت فلزی نسبتاٌ بالایی را به این چهار فلز در شرایط آزمایشگاهی از خود نشان داد. براساس نتایج بدست آمده از این پژوهش بیومس سلول¬های در حالت استراحت سویه باکتریایی e. ludwigii قادر به حذف 94/4 و در حالت تثبیت شده 83/8 درصد کادمیوم mm 2 را در دمای آزمایشگاه از پساب حذف کند. سویه باکتریایی g.muralis با این¬که مقاومت بالایی را نسبت به چهار فلز کادمیوم، آهن، نیکل و مس را از خود نشان نداده ولی میزان حداکثر حذف توسط این سویه در شرایط آزمایشگاهی، 37 درصد فلز کادمیوم، 67/59 درصد فلز نیکل و 27/6 درصد فلز در حالت سلول¬های در حالت استراحت و 59/67 درصد مس را در حالت رشد بوده است. از آن¬جایی که این سویه یک سویه مقاوم به اشعه uv است برای حذف فلز نیکل انتخاب گردید. سویه باکتریایی g.muralis در حالت بیومس سلول¬های در حالت استراحت قادر به حذف 82/3 و در حالت تثبیت شده 75/85 درصد نیکلmm 2 را در دمای آزمایشگاه از پساب حذف کند.