در این تحقیق کاربرد نانوذرات مگنتیت (fe3o4) برای جداسازی باکتری های گوگردزدا و تأثیر آن ها روی فعالیت گوگردزدایی و استفاده مجدد دو نوع باکتری رودوکوکوس اریتروپولیس fmf و رودوکوکوس اریتروپولیس igts8 بررسی شد. سنتز نانوذرات fe3o4 به روش هم رسوبی شیمیایی انجام شد. تصویربرداری به وسیله میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) نشان داد که نانوذرات سنتز شده همراه با اضافه کردن گلایسین در طی سنتز (نوع اول) و اضافه نکردن گلایسین در طی سنتز (نوع دو) به ترتیب اندازه 13/1 ± 35/5 و 18/1 ± 74/8 نانومتر دارند. گلایسین بعد از سنتز هر دو نوع نانوذره برای پایدار کردن پراکندگی نانوذرات اضافه شد. تصاویر tem از باکتری های پوشش دار شده با نانوذرات نشان داد که نانوذرات نوع یک به طور یکنواخت تر بر روی سطح باکتری تثبیت می شوند. نتایج آنالیز مغناطوسنجی نمونه ارتعاشی (vsm) نشان می دهد که اشباع مغناطیسی نانوذرات نوع یک (emu/gr 84/45) کمتر از نانوذرات نوع دو (emu/gr 85/75) می باشد. فعالیت گوگردزدایی و استفاده مجدد هر دو نوع سویه پوشش دار شده به وسیله نانوذرات نوع یک در مقایسه با باکتری های آزاد به وسیله روش اسپکتروفتومتری گیبس مورد بررسی قرار گرفت. فعالیت گوگردزدایی باکتری رودوکوکوس اریتروپولیس fmf پوشش دار شده در مقایسه با باکتری آزاد افزایش معناداری در سطح 95 درصد نشان نداد (67% در مقابل 74%). همچنین فعالیت گوگردزدایی باکتری رودوکوکوس اریتروپولیس igts8 پوشش دار شده افزایش معناداری نسبت به باکتری آزاد نداشت (72% در مقابل 77%). بررسی فعالیت گوگردزدایی باکتری در طی چند دوره استفاده مجدد باکتری ها نشان داد که باکتری های پوشش دار شده بعد از چند بار استفاده مجدد فعالیت گوگردزدایی خود را حفظ می کنند و نانوذرات اکسید آهن کارایی بالایی برای جداسازی باکتری ها دارند. در نهایت اثر سمیت نانوذرات بر روی هر دو نوع باکتری پوشش دار شده در مقایسه با باکتری های آزاد به وسیله آنالیز cfu و رنگ آمیزی فلورسنت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نانوذرات اثر سمی ناچیزی بر روی هر دو نوع باکتری دارند.

تاکنون روش های زیادی برای رفع آلودگی ترکیبات نفتی از خاک ارائه شده است که یکی از مهمترین آنها، اصلاح زیستی به کمک میکروارگانیسم ها می باشد. روشی که در این مطالعه جهت پاکسازی خاک های آلوده به هیدروکربن های نفتی(tph) استفاده شد، بهره گیری از کود گاوی بعنوان ماده اصلاح کننده و تامین کننده مواد مغذی مورد نیاز میکروارگانیسم ها بود. در این راستا، خاک بصورت مصنوعی با غلظت 6% وزنی به گازوییل آلوده شد و تیمارهای آزمایش با نسبت های اختلاط خاک آلوده به کود گاوی، 1 به 15/0، 1 به 3/0، 1 به 5/0 و 1 به 1 وزن مرطوب مواد در 3 تکرار تهیه شدند. جهت بررسی و شناخت شرایط محیطی حاکم بر فرآیند اصلاح، نسبت های c/n، c/p و همچنین تعداد کل میکروارگانیسم ها در ابتدا، هفته پنجم و انتهای آزمایش(هفته11) اندازه گیری گردید. برای تعیین tph باقیمانده تیمارها از دستگاه گاز کروماتوگراف به روش استاندارد epa 8015b استفاده شد. نتایج نشان داد که تجزیه گازوئیل به طور معنی داری با اضافه کردن کود گاوی به خاک آلوده نسبت به تیمار کنترل افزایش یافت و مدل سینتیکی درجه دوم، واکنش تجزیه tph را بهتر توصیف کرد. نتایج حاکی از آن است که بیشترین میزان تجزیه در 5 هفته ابتدایی رخ داده است بطوریکه تیمار 5/1:0 ،50 درصد حذف tph را نشان داد. پس از این زمان، روند حذف گازوئیل سرعت کمتری را تجربه کرد. در پایان آزمایش، تیمار 1:1 با 62 درصد حذف tph ، بهترین تیمار مورد مطالعه بود. البته تفاوت معنی داری در سطح 5 درصد در مقایسه با تیمار 5/1:0 با 58 درصد حذف بدست نیامد. آنالیز آماری نشان داد که همبستگی مناسبی بین درصد حذف tph و تعداد کل میکروارگانیسم ها وجود دارد (733/0r=).

یکی از مشکلاتی که در برداشت نفت خام و پالایش آن وجود دارد وجود ترکیبات سنگین مانند رزین ها و آسفالتین ها می باشد. این موضوع خصوصا در مورد ترکیبات رزینی که حلالیت نسبتا بالایی در نفت دارد و در برش های گوناگون نفت خام در برج تقطیر پخش می شوند، اهمیت بیشتری می یابد. این امر سبب بروز مشکلات مختلف از جمله گرفتگی خطوط لوله، کاهش راندمان فرایندهای پالایش و کاهش عمر کاتالیست های شیمیایی بکار رفته می شود. از طرف دیگر، با کاهش ذخایر نفت خام سبک در سال های اخیر، استفاده از روش های زیستی برای تغییر و تبدیل برش های سنگین که حاوی مقادیر زیاد ترکیبات رزینی هستند به ترکیبات سبک تر و با ارزش تر، اهمیت قابل توجهی یافته است. استان خوزستان با ذخایر عظیم نفت و گاز از مهم ترین مراکز نفتی ایران به شمار می رود. هدف از این پروژه بررسی تبدیل میکروبی رزین موجود در یک برش سنگین نفتی می باشد. برای این منظور از خاک های آلوده به نفت در اطراف چندین مخزن نفت در پالایشگاه آبادان نمونه برداری شد. یک برش سنگین نفت خام نیز از انتهای برج تقطیر پالایشگاه آبادان گرفته شد که حاوی میزان 95/48 درصد رزین بود. بررسی عملکرد کنسرسیوم ها در تغییر و تبدیل خوراک نفتی بکار رفته پس از تیمار میکروبی از طریق بررسی تغییرات ایجاد شده در ترکیب هیدروکربن های موجود در نمونه های نفتی تیمار شده انجام گرفت و نتایج نشان داد که درصد ترکیبات آلیفاتیک در نمونه باکتریایی منتخب، 89/86 درصد افزایش، ترکیبات آروماتیک 75/6 درصد افزایش و ترکیبات رزینی 33/37 درصد کاهش یافته است. در ادامه جهت شناسایی و تعیین هویت باکتری های متعلق به کنسرسیوم منتخب،از تست های بیوشیمیایی و روش های مولکولی مبتنی بر انجام pcr استفاده شد وباکتری های موردنظر شاملserratia s p,raoultella sp ochrobacterum sp بودند.

لاکازها(بنزن دیول اکسیژن اکسیدوردوکتاز ها، ec 1.10.3.2 ) ازجمله پلی فنل اکسیداز ها هستند که توانایی اکسید نمودن تعداد زیادی از ترکیبات فنلیک و استخلاف های امین آنها را دارند . این آنزیم ها از جمله اکسیداز های چند مسی بوده که با استفاده از اکسیژن مولکولی سبب اکسید نمودن ترکیبات آروماتیک و غیر آروماتیک می شوند. مکانیسم کاتالیزی لاکاز به وسیله چهار اتم مس که به سه سایت احیاء کننده متصل است انجام می گیرد (t1, t2, t3). آنزیم لاکاز با توجه به طیف گسترده از سوبستراها و محدوده وسیع از واکنش ها توان بالایی به منظور کاربردهای بیوتکنولوژیکی دارد که از جمله می توان به سم زدایی یا حذف زنوبیوتیک ها، زیست پالایی، تجزیه پلیمرها، تخریب حلقه ها ، اکسید نمودن ترکیبات غیر قابل تجزیه در محیط و معدنی نمودن و سپس حذف ترکیبات چند حلقه ای آروماتیک از محیط اشاره نمود. تمامی آنزیم های اکسیدوردکتاز به کوفاکتور وابسته اند در حالیکه این آنزیم بدون نیاز به این ترکیبات انتقال الکترون را کاتالیز می نماید. بر اساس مطالعات انجام گرفته برروی آنزیم لاکاز وحشی و انواع جهش یافته جدا شده از باکتریbacillus sp. hr03 ، اثر تعویض اسید های آمینه برروی فعالیت و پایداری این آنزیم در حضور حلال های آلی مورد بررسی قرار گرفت. در بخش ابتدایی این تحقیق جهش هایی در ناحیه لوپ سطحی بین دمین 1و2 که پایداری حرارتی آنها اثبات گردیده بود انتخاب و فعالیت – پایداری آنها در حضور حلال های آلی مورد بررسی قرار گرفت. سپس جهش های دیگری در ناحیه سطحی، که براساس نرم افزار های بیوانفورماتیکی پیشگویی گردیده بود، انتخاب و پایداری حلالی آنها ارزیابی شد. جهت افزایش پایداری در حضور حلال های آلی از تکنیک جهش زایی هدفمند (sdm) بهره گیری شد. خصوصیات بیوشیمیایی هر آنزیم پس از خالص سازی با بهره گیری از سوبسترای احیایی abts بررسی شد. غیرفعال شدن برگشت ناپذیر، میزان c50 (تراکمی از حلال آلی که %50 از فعالیت آنزیم باقی می ماند)، ??g‡ ( تغییردر انرژی پایدارسازی حالت گذار) و پارامتر های سینتیکی آنزیم وحشی و انواع جهش یافته در حضور حلال های آلی مختلف (متانل، اتانل، 1-پروپانل، دی متیل سولفوکساید و دی متیل فرمامید) محاسبه گردید.. نتایج نشان از افزایش پایداری حرارتی و نیز پایداری حلالی آنزیم با تعویض اسید های آمینه سطحی باردار با انواع غیر باردار دارد، همچنین پایداری حلالی به طور مستقیم با پایداری حرارتی ارتباط دارد.

صنعت نفت عمده¬ترین صنعت در ایران می¬باشد. پالایشگاه¬های متعددی در ایران وجود دارد و در طی فرآیندهای مختلف پالایش نفت خام آب زیادی مصرف می¬شود و به دنبال آن حجم عظیمی از پساب تولید می¬گردد. از آن جایی که این پساب حاوی موادی از جمله فنل، هیدروکربن و مواد معدنی می¬باشد به عنوان پساب خطرناک در نظر گرفته می¬شود. اگر این پساب قبل از تصفیه کامل به محیط زیست ریخته شود، اثرات جبران ناپذیری بر روی سلامت انسان و کاهش تنوع زیستی منطقه دارد. روش¬های مختلف فیزیکی، شیمیایی و زیستی برای تصفیه وجود دارد. امروزه تصفیه زیستی توجهات زیادی را به خود جلب کرده است و از میان ارگانیسم¬های مختلف، ریز¬جلبک¬ها با توجه به مزیت¬ها و کاربرد¬های¬ فراوان، از جمله کاهش co2، مصرف o2، قابلیت رشد در همه جا و تولید زیست توده انبوه در مدت زمان کوتاه و استفاده از زیست توده در صنعت¬های مختلف ارجحیت دارد. در اولین گام میبایست جنس¬ها و گونه¬های مقاوم را شناسایی نمود. بهترین روش، جستجوی آن¬ها در محل آلودگی می¬باشد. و با توجه به تحقیقات، سیستم¬های متشکل از بیش از یک گونه در تصفیه پساب کارآمد¬تر می¬باشد. این پژوهش با هدف مطالعه تصفیه زیستی پساب خروجی توسط ریز جلبک¬ها و بررسی بازده سیستم مخلوط جلبک¬های جدا شده از سیستم تصفیه پساب شرکت پالایش نفت در مقایسه با کشت منفرد ریز جلبک سبز کلرلا می¬باشد. بعد از نمونه برداری از شش ایستگاه، خالص سازی در آزمایشگاه و شناسایی، توانایی کشت مخلوط جلبک¬های جدا شده و کلرلا، در دو حالت پساب استریل و غیر استریل بررسی گردید. آزمایشات توانایی ریز جلبک¬ها در تصفیه پساب خروجی را تایید می¬کنند. نتایج به دست آمده از این پژوهش حاکی از آن است که، کشت مخلوط در پساب استریل با توانایی کاهش bod، cod، nbcod، نیترات و فسفات به میزان mg 190، 25/36 %، 69/19 %، 72/66 %،58/85 به ترتیب، و با افزایش نسبت bod/cod: 0/587 کارآمدترین سیستم می¬باشد. همچنین بررسی¬ها در این پژوهش نشان می¬دهد که از میان ریز جلبک¬های جدا شده، سیکلوتلا به عنوان مقاوم¬ترین جنس می¬باشد. بنابراین می¬توان از ریز جلبک¬ها برای افزایش راندمان سیستم تصفیه پساب پالایش شرکت نفت، به عنوان سیستم مکمل، بدون ایجاد تغییرات اساسی و با هزینه کم استفاده نمود.

امروزه یکی از دغدغه های زیست محیطی حذف ترکیبات پایدار و موتاژنیک پلی سیکلیک آروماتیک، از طبیعت و محیط زیست و از جمله در خاک بوده بطوریکه این ترکیبات با استفاده از روش های متعددی از جمله روش بیولوژیکی مورد زدایش قرار می گیرند.در این تحقیق، حذف ترکیبات پلی سیکلیک آروماتیکی نفتالین، فنانترن و پیرین توسط قارچ های فانروچات کریسوسپریوم (ptcc5270 )، بنیسیلیومپرپروجنوم (ptcc5212)، آسپرجیلوس تریورز (ptcc5158) و آسپرجیلوس تریورز ( dsmz1958) در فاز آب و خاک مورد بررسی قرار گرفته است. جهت غربالگری قارچ های توانا در تجزیه ترکیبات مزبور، حذف این ترکیبات در فاز آبی به عنوان تنها منبع کربنی انجام و مشخص گردید قارچ آسپرجیلوس تریورز (dsmz1958) پس از سه روز قادر به تجزیه ترکیبات نگردیده است. با انتخاب خاک کائولن بدون هیچ گونه آلودگی هیدروکربنی و آلوده سازی آن با هر یک از ترکیبات مزبور به غلظت 3000 ppm و با انتخاب فاز دوغابی به عنوان فرایند زدایش، مشخص شدن فنانترن 27، 26و 45 درصد و پیرین 18، 25 و 40 درصد حذف به ترتیب حضور قارچ های فناروچات کریسوسپریوم، پنی سیلیوم پرپوجنوم و آسپر جیلوس تریوزدر مدت زمان 20 روز داشته اند. نفتالین 100 درصد حذف در محیط دوغاب داشته و شاهد آزمایش 24 و 15 درصد حذف را برای فنانترن و پیرین نشان می دهد. در ادامه با توجه به قابلیت قارچ آسپرژیلوس تریورز (ptcc5158) در زدایش ترکیبات فنانترن وپیرین، زدایش این ترکیبات در فاز دوغاب به تنهایی و همراه با توبین80 با غلظت 1 گرم بر لیتر به ترتیب در مدت زمان های 27 و 18 روز تا رسیدن به میزان ثابتی از حذف بررسی گردید. و نتایج نشان دهنده حذف فنانترن و پیرین به میزان 48 و 52 درصدی در فاز دوغاب بدون توپین 35 و 33 درصدی در فاز دوغاب به همراه توبین 80 را داشته اند. شاهد آزمایش 20 درصد حذف فنانترن و پیرین را در این مدت نشان می دهد. همچنین بررسی حذف این ترکیبات به طور جداگانه با غلظت 3000 ppm در فاز آبی، توسط قارچ مزبور انجام و مشخص شد نفتالین و فنانترن در حدود سه تا پنج روز و پیرین بیشتر از شش روز مورد تجزیه قرار گرفته اند. جهت بررسی پارامترهای اثر گذار در حذف ترکیبات انتخابی، چهار متغیر دور شیکر، اثر سورفکتانت ، غلظت نمک طعام و میزان درصد حجمی آب به وزن دوغاب در دو سطح مورد بررسی قرار گرفته و پارامترهای اثرگذار، دور شیکر با مقدار 100 rpm و نسبت حجمی 30% آب به وزن خاک بدست آمد.