بررسی توانایی جذب فلزات مس، کادمیوم و سرب توسط باکتریهای جاذب، منطقه مورد مطالعه دریاچه سد ماملو
This Research With 120 Page And PDF Format Ready To Download
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
Free download
Abstract:
منابع آب برای انسان اهمیت بالایی دارد. بنابراین با توجه به افزایش آلودگیهای صنعتی و ورود آنها به منابع آب، تصفیه این منابع نقشی حیاتی در زندگی انسان یافته است. یکی از این آلودگیهای مهم، ۰ فلزات سنگین و یکی از روشهای نوین برای پالایش آب از این فلزات روش زیستی است. در این پژوهش کلونیهای باکتری از پنج نقطه از دریاچه سد ماملو جداسازی و بررسی شد. نمونهبرداری طی چهار فصل انجام و غلظت اولیه فلزات مس، کادمیوم و سرب توسط دستگاه جذب اتمی به روش کوره گرافیتی در حد میکروگرم بر لیتر اندازهگیری شد. سپس کلونیهای باکتری از دریاچه سد ماملو که مقاومت بیشتری نسبت به بالاترین غلظت نیترات مس، کادمیوم و سرب داشتند جداسازی و بررسی شد. شناسایی کلونیها با روشهای معمول باکتری شناسی نظیر رنگآمیزی گرم و آزمونهای بیوشیمیایی انجام شد. حداقل غلظت مهارکننده رشد و حداقل غلظت کشندگی جدایه ها در برابر فلزات مس، کادمیوم و سرب با روش تهیه رقت در ماکرودایلیوشن تعیین گردید. جهت مطالعه جذب زیستی از کلونیهای مقاوم به بالاترین ۹۹ %( مربوط به / غلظت فلزات مس، کادمیوم و سرب استفاده گردید. نتایج نشان داد بیشترین میزان درصد جذب ) ۳۶ فلز مس در زمان ۰۴۰ دقیقه با غلظت ppb ۱۱ %( مربوط به فلز سرب در زمان ۳۰ / ۰۰۰ و کمترین میزان جذب ) ۹۹ دقیقه و غلظت ppb ۱۰۰ بود. همچنین نتایج شناسایی مولکولی جدایه به روش الکتروفورزیشن غلظتی دناتوره انجام شد و مشخص شد باکتری مورد نظر در جذب فلزات سنگین بیشترین شباهت را با Pseudomonas دارد.
پیش گفتار Research
مقدمه
آلودگی فلزات سنگین ناشی از فعالیتهای صنعتی و توسعه تکنولوژیکی به علت سمیت، غیرقابل تجزیه بیولوژیکی بودن آنها و تجمع زیستی تهدیدهای جدی برای محیط زیست و بهداشت عمومی ایجاد نموده است. هنگامی که فلزات سنگین در حالت عنصر و یا مواد آلی فلزی در میآیند، میتوانند تاثیرات قابل توجهای بر سلامت جوامع بشری داشته باشند. تماس با فلزات سنگین میتواند سبب اختلالات عصبی، پیری سلولی، نارسایی کبدی و کلیوی و سرطان- زایی شود. بر این اساس فلزات سنگین شامل کادمیوم، مس، جیوه، سرب، نیکل و روی در لیست اولویتدار آلاینده- های خطرناک میباشند. در کتب و مراجع گوناگون تعاریف و تفسیرهای مختلفی از فلزات سنگین به عمل آمده است. فلزات سنگین دانسیته نسبتا بالایی دارند و اغلب در غلظت های بالا، سمی و کشنده هستند. حضور دائمی فلزات سنگین در اکوسیستمهای آبی، تهدیدی همیشگی برای سلامت جوامع بشری میشوند بر خلاف سایر آلایندهها، حذف فلزات سنگین از محیط بسیار مشکل میباشد. زیرا این فلزات به صورت شیمیایی یا زیستی تجزیه نمیشوند اما میتوانند به وسیله مواد آلی تشکیل کمپلکس دهند و یا اکسید و احیا شوند. روشهای فیزیکوشیمیایی متداول مانند تبادل یونی، رسوب، اسمز معکوس، تبخیر و اکسیداسیون و احیا به منظور دفع فلزات سنگین از فاضلاب گران و هزینه بر بوده و کارایی زیادی ندارند بنابراین همواره استفاده از روشهای مقرون به صرفه و دوستدار محیط زیست برای حذف فلزات سنگین، مورد توجه بوده است در سالهای اخیر توجه زیادی به باکتریها برای کاهش آلودگی فلزات سنگین معطوف شده است و توانایی آنها در حذف فلزات از محیط زیست مورد ارزیابی قرار گرفته است. محققان نشان دادند که باکتریها گزینه مناسبی جهت پاکسازی مناطق آلوده به فلزات سنگین میباشند. حذف فلزات سنگین توسط میکروارگانیسمها به روشهای مختلف انجام میشود. در این فرایند که به جذب زیستی معروف است از توده سلولی اعم از زنده و یا مرده در حذف فلزات از محلول آبی استفاده میشود از مزایای اصلی استفاده از روشهای زیستی به منظور دفع آلایندهها از محیط میتوان به بکارگیری این روشها به صورت درجا در مکانهای آلوده، بیخطر بودن برای محیط زیست، کارایی زیاد و هزینه کم آن اشاره نمود.
فلز سرب(Pb)
سرب باعث افزایش فشار خون، خواب آشفته و کم خونی میشود. کمبود فلزات ضروری در رژیم غذایی در ایجاد سرطانزایی برخی از فلزات دیگر دخالت دارد. سرب از طریق فعالیتهایی نظیر ریختهگری و بنزین سربدار وارد محیط زیست میشود. سرب نیز از اثرات سویی مثل خستگی شدید، ناراحتی شکمی، کم خونی، اختلال در تنفس سلولی و اثر بر سیستم اعصاب را به دنبال خواهد داشت.
فلز مس (Cu)
افزونی مس را مسئول بسیاری از مشکلات شامل بیاشتهایی، خستگی مفرط، سندروم افسردگی پیش از قاعدگی، اضطراب، سردرد میگرن، آلرژیها، بیش فعالی در کودکی و مشکلات یادگیری میدانند. از طرفی کمبود آن نیز مشکلات زیادی ایجاد میکند. عدم تعادل در میزان مس بدن میتواند دلایل مختلفی داشته باشد از جمله میتوان به قرار گرفتن در معرض مس زیاد در محیط، کم کاری یا پرکاری غدد آدرنال، کمبود روی در بدن و افزونی مس مادرزادی اشاره نمود
فلز کادمیوم (Cd)
این فلز از طریق حفاری، صنایع فلزی و شیمیایی، آبکاری و کودهای شیمیایی و آفتکشها وارد محیط زیست میشودکادمیوم ممکن است موجب ضایعات کلیوی، افزایش فشار خون، جهشزایی و سرطانزایی شود. آثار کوتاه مدت مصرف کادمیوم، تهوع، استفراغ، اسهال و انقباض عضلات، اختلال حواس و تشنج و شوک است و آثار طولانی مدت مصرف کادمیوم صدمه دیدن کلیه ها و کبد و استخوان و خون میباشد.
یکی از اساسیترین مسائل و مشکلات در ارتباط با فلزات سنگین عدم متابولیزه شدن آنها در بدن میباشد. در واقع فلزات سنگین پس از ورود به بدن در بافتهایی مانند چربی، عضلات، استخوانها و مفاصل رسوب کرده و انباشته میگردند. این امر موجب بروز بیماریها و عوارض متعددی در بدن میشود. فلزات سنگین همچنین جایگزین دیگر املاح و مواد معدنی مورد نیاز در بدن میگردند.
از این رو به دلیل اهمیت و سودمندی روشهای جذب زیستی در کاهش فلزات سنگین در آب و با توجه به اینکه در حوضه سد ماملو به دلیل فعالیتهای صنعتی موجود، آب ورودی به دریاچه توسط آلودگی فلزات سنگین مورد تهدید قرار دارد، این تحقیق به منظور شناسایی باکتریهای جاذب فلزات سرب، مس و کادمیوم در دریاچه سد و بررسی مقاومت و مقدار جذب فلزات سنگین توسط آنها انجام میشود.
اهداف تحقیق
اهدافی که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفتهاند عبارتند از:
۱. بررسی مقاومت باکتریهای جاذب زیستی موجود در دریاچه سد ماملو نسبت به فلزات سنگین سرب، مس و کادمیوم
۲. بررسی میزان جذب فلزات سنگین سرب، مس و کادمیوم توسط باکتری جاذب موجود
۳. بررسی رابطه تحمل و جذب فلزات سنگین توسط باکتریها
۴. تعیین میزان جذب فلزات سنگین از آب دریاچه سد ماملو
فرضیه های تحقیق
فرضیه هایی که در این تحقیق مطرح میباشد عبارتند از:
دریاچه سد ماملو به فلزات سرب، مس و کادمیوم آلوده میباشد.
در دریاچه سد ماملو باکتریهای جاذب فلزات سرب، مس و کادمیوم وجود دارند.
باکتریهای جاذب فلزات سنگین در حذف فلزات از آب دریاچه سد ماملو تاثیرگذارند.
میزان جذب فلزات سرب، مس و کادمیوم توسط باکتریهای جاذب قابل توجه است.
فهرست مطالب Research
Keywords:
Authors