بررسي عوامل موثر بر جذب بيولوژيكي فلزات سنگين بر توده زيستي

كارشناسي ارشد

در ﺳﺎل‌ﻫﺎي اﺧﯿﺮ ﻓﻠﺰات ﺳﻨﮕﯿﻦ در اﺛﺮ ﻓﻌﺎﻟﯿﺖ‌ﻫﺎي ﺻﻨﻌﺘﯽ، ﮐﺸﺎورزي و ﺗﻮﺳﻌﻪ ﺗﮑﻨﻮﻟﻮژي ﺑﯿﺶ از ﻣﯿﺰان ﻃﺒﯿﻌﯽ در ﻣﺤﯿﻂ‌زﯾﺴﺖ ﻣﻨﺘﺸﺮ ﺷﺪه‌اﻧﺪ. ﺗﺠﻤﻊ اﯾﻦ ﻓﻠﺰات در زﻧﺠﯿﺮه ﻏﺬاﯾﯽ و ﺛﺒﺎت آن‌ﻫﺎ در ﻃﺒﯿﻌﺖ، جوامع را از ﻧﻈﺮ اﻗﺘﺼﺎد و بهداشت ﺗﻬﺪﯾﺪ ﻣﯽ‌ﮐﻨﺪ. در اﯾﻦ ﻣﯿﺎن، فلز ﻣﺲ ﮐﺎرﺑﺮدﻫﺎي زﯾﺎدي در صنايع دارد، وﻟﯽ ﺑﺎ اﯾﻦ وﺟﻮد ﻣﻘﺎدﯾﺮ زﯾﺎد آن ﺑﺎﻋﺚ اﯾﺠﺎد ﻣﺴﻤﻮﯾﺖ مي‌شود. با توجه به منابع مختلف، مقدار بي‌خطر مس در آب آشاميدني حدود 5/1 ميلي‌گرم بر ليتر مي‌باشد. روش‌ﻫﺎي ﻣﺘﻌﺎرف، ﺑﺮاي زدودن ﯾﻮن‌ﻫﺎي ﻓﻠﺰي از ﻣﺤﻠﻮل‌ﻫﺎي ﻣﺎﯾﻊ ﺷﺎﻣﻞ روش‌ﻫﺎي ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ، روش‌ﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ و روش‌ﻫﺎي زﯾﺴﺘﯽ ﻣﯽ‌ﺑﺎﺷﺪ. از اين ميان، روش ﺟﺬب زﯾﺴﺘﯽ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﮔﺰﯾﻨﻪ‌اي ﮐﻪ ﻫﻢ اﻗﺘﺼﺎدي و ﻫﻢ ﺳﺎزﮔﺎر ﺑﺎ ﻣﺤﯿﻂ زﯾﺴﺖ اﺳﺖ ﻣﻮرد ﺗﻮﺟﻪ مي‌باشد. در اين تحقيق جذب زيستي فلز سنگين مس توسط جاذب‌هاي زيستي مختلف بررسي شد. آزمايش‌ها در سه مرحله كلي انجام شدند: (1) انتخاب مناسب‌ترين جاذب و بررسي تاثير پيش‌فرآوري و عوامل موثر بر جذب زيستي مس توسط جاذب مناسب؛ (2) بررسي شرايط بهينه بازيابي جاذب و آزمايش استفاده مجدد از آن و (3) مقايسه داده‌هاي تعادلي با استفاده از معادلات متداول ايزوترم و سينتيك جذب. در مرحله اول از ميان سه ميكروارگانيسم، باكتري باسيلوس سابتيليس به عنوان مناسب‌ترين جاذب انتخاب شد. در ادامه كار، عوامل موثر (همچون غلظت جاذب، زمان تماس، اثر پيش‌فرآوري، غلظت اوليه فلز، حالت جاذب و pH) بر فرآيند جذب زيستي مس بررسي شد. در نتيجه ظرفيت جذب مس توسط باسيلوس سابتيليس با غلظت اوليه مس ppm100 به حدود 175 mg/g به ازاي 2/0 گرم بر ليتر از جاذب غيرفعال در pH برابر 5 در مدت 30 دقيقه رسيد. در ادامه، تاثير دو محلول‌ رهاساز اسيد كلريدريك و اسيد نيتريك در بازيابي جاذب و ميزان توانايي استفاده مجدد از جاذب زيستي بررسي شد. سپس، داده‌هاي تعادلي جذب با ايزوترم‌هاي لانگموير، فروندليچ و دوبينين-رادوشكويچ برازش و مشخص شد كه ايزوترم فروندليچ تطابق بهتري با جذب زيستي مس توسط باسيلوس سابتيليس دارد. در نهايت، برازش داده‌ها با سينتيك‌هاي جذب، به تعيين تبعيت جذب زيستي مس از مدل سينتيكي شبه مرتبه دوم انجاميد.

194782

دانشگاه علم و صنعت ايران

بيوتكنولوژي

دكتر پريسا حجازي