استفاده از تکنیک تثبیت بیوکاتالیزور ها برای باکتری جاذب فلز سرب با هدف افزایش کارایی سوش

آلودگی با فلزات سنگین امروزه یکی از مهمترین آلودگی های زیست محیطی و یک مشکل جهانی است. به این دلیل که این فلزات در مقادیر کم بسیار در محیط زیست پایدار بوده و دارای توانایی تجمع در بدن انسان و دیگر موجودات زنده و تغلیظ به وسیله زنجیره غذایی می باشند که منجر به ایجاد عوارض و مسمومیتهای متعدد میگردد. فلز سرب در این میان یکی از فلزات بسیار سمی است که در اثر فعالیت بسیاری از صنایع مانند باتریسازی، آبکاری، ذوب و تصفیه فلزات، سوخت خودرو، رنگ و رزین، لاستیک سازی و شیشه و کریستال وارد محیط زیست می شود. روشهای مرسوم (فیزیکوشیمیایی) مورد استفاده در حذف فلزات سنگین از پسآب ها گران و پر هزینه میباشند. بنابراین تمایل زیادی در استفاده از روشهای موثر، کارآمد و اقتصادی برای تصفیه فاضلابهای حاوی فلزات سنگین وجود دارد. این پژوهش در راستای دستیابی به همین هدف، یعنی جداسازی میکروارگانیسمی که دارای توانایی جذب بالای سرب باشد، تثبیت آن بر روی حامل ارزان قیمت و مناسب برای افزایش کارایی جذب، حذف سرب از پسآب و رسیدن آن به میزان مجاز سرب در آب های سطحی و زیر زمینی می باشد. بخش اول این پژوهش دارای دو مرحله ی مشخص غربال گری بود: انتخاب سویه های مقاوم به تراکم های بالای سرب و گزینش سویه های دارای قابلیت جذب فلز. در مرحله ی اول 14 سویه ی باکتریایی مقاوم به سرب بدست آمد که شامل طیفی از باکتری های گرم مثبت و منفی بودند. در مرحله ی دوم بیومس هر یک از سویه ها با محلول فلزی حاوی سرب مجاور سازی شد. میزان جذب فلز توسط سویه های مربوطه توسط دستگاه اسپکتروفتومتر جدب اتمی مورد سنجش قرار گرفت. بدین ترتیب سویه ای که دارای ماکزیمم توانایی جذب فلز بود انتخاب گردید و برای ادامه کار از ان استفاده شد. توانایی جذب این باکتری برابر با mg/gdw176 می باشد. این باکتری به کمک روش های فیلوژنتیک (16srdna) و کلاسیک (بیوشیمیایی و مورفولوژی) مورد شناسایی قرار گرفت. با توجه به نتایج بدست آمده مشخص شد که خصوصیات باکتری ایزوله شده مشابه باکتری دلفتیا سوروهاتنسیس (delftia tsuruhatensis) می باشد. در بخش دوم پژوهش، سویه ی باکتری جاذب فلز سرب جدا شده بر روی خاک ارّه که دارای قیمت ارزان وعدم آلودگی برای محیط زیست می باشد، تثبیت و به عنوان بیوسوربنت (biosorbent) برای حذف فلز سرب از محلول های آبی باکتری استفاده شد. برای اثبات تثبیت بیومس باکتریایی بر روی خاک ارّه از تکنیک میکروسکوپ الکترونی نگاره (sem) استفاده گردید. نتایج نشان دهنده ی پوشش کامل خاک ارّه توسط بیومس باکتریایی و تثبیت بر روی آن می باشد. همچنین برای بدست آوردن میزان زیاد بیومس باکتریایی از دستگاه فرمانتور استفاده گردید. سپس از یک ستون بستر- ثابت شیشه ای به ارتفاع 30 سانتیمتر که با بیومس باکتریایی تثبیت شده بر روی خاک ارّه پر شده بود، برای حذف فلز سرب در پسآب سنتتیک و طبیعی استفاده گردید. پسآب با سرعت ml/min 5/1 از روی ستون عبور داده شد. از آن جا که در این پژوهش هدف حذف سرب از پسآب و رسیدن آن به حد مجاز(ppm1 ?( در آب های طبیعی بود، آزمایش ها بر این اساس طراحی گردید. ph یکی از فاکتور های محیطی موثر درمیزان جذب می باشد بنابراین بهینه ی میزان آن بر جذب سرب در هر دو شرایط بیومس آزاد و تثبیت شده مورد بررسی قرار گرفت. بخش اول این پژوهش دارای دو مرحله ی مشخص غربال گری بود: انتخاب سویه های مقاوم به تراکم های بالای سرب و گزینش سویه های دارای قابلیت جذب فلز.این باکتری به کمک روش های فیلوژنتیک (16srdna) و کلاسیک (بیوشیمیایی و مورفولوژی) مورد شناسایی قرار گرفت. در بخش دوم پژوهش، سویه ی باکتری جاذب فلز سرب جدا شده بر روی خاک ارّهتثبیت و به عنوان بیوسوربنت (biosorbent) برای حذف فلز سرب از محلول های آبی باکتری استفاده شد.