جذب زیستی و بهینه‌سازی شرایط جذب فلز سزیم توسط باکتری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه ایلام

2 استادیار گروه محیط زیست، دانشگاه نانت فرانسه

3 استاد گروه میکروبیولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات تهران

چکیده

هدف از این تحقیق مطالعه جذب زیستی یون سزیم در راکتور ناپیوسته توسط باکتری باسیلوس به‌عنوان جاذب بیولوژیک بود. آلودگی محیط زیست به‌وسیله فلزات سمّی یکی از مشکلات اساسی محیط زیست محسوب می‌گردد. سینتیک و ایزوترم جذب سزیم درpH  برابر 7 مطالعه گردید. زمان تعادل در حدود 5 دقیقه بود. داده‌های ایزوترم به‌وسیله معادله لانگمیر تفسیر گردید. بیشینه میزان جذب سزیم توسط باکتری مذکور، 48 میلی‌گرم در گرم وزن خشک سلول بود. رهاسازی یون سزیم از باکتری توسط عوامل رهاساز کلرید پتاسیم، کلرید کلسیم، اسید استیک، اسید نیتریک، اسید کلریدریک و اتیلن دیامین تترا استیک اسید مورد بررسی قرار گرفت. اثر کشت باکتری روی میزان جذب سزیم، اثر اتوکلاو، تأثیر 4 و2- دی نیترو فنل، سدیم آزید و همچنین اثر pH روی جذب سزیم بررسی گردید. نتایج بررسی نشان داد که باکتری مذکور می‌تواند به‌عنوان یک جاذب زیستی مهم برای جذب سزیم از پسآبهای آلوده استفاده شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Biosorption and Optimization of Condition Uptake of Cesium by Bacterium

نویسندگان [English]

  • Salman Ahmadi Asbchin 1
  • Yves Andres 2
  • Ferydoon Malekzdeh 3
1 Assist. Prof. of Biology, Faculty of Scineces, Ilam University, Ilam
2 Assist. Prof. of Environment, Nantes University, France
3 Prof. of Microbiology, Islamic Azad University, Sciences and Researches Branch, Tehran
چکیده [English]

The main aim of this work was to investigate Bacillus sp. strain MGL-75 as biosorbent, for the fixation of Cesium ions in batch reactor. Pollution of the environment by toxic metals is a major environmental problem. Biosorption kinetics and isotherms have been performed at pH= 7. The equilibrium time was about 5 min and the adsorption equilibrium data were well followed by the Langmuir`s equation. The maximum capacity has been extrapolated to 48 mg/g. The release of Cs ions, from Bacillus sp bye desorption agents such as EDTA, HNO3, KCl, CaCl2, CH3COOH, KCL, was studied. The effects of culture age of Bacillus and pH values on Cs ions uptake were studied. The effect of Na-Azid as an inhibitor and uncoupling agents such as 2, 4 Dinitrophenol and autoclave on cesium ions uptake also were examined. Results indicated that the Bacillus sp. strain MGL-75 can be an excellent candidate to remove Cesium ions from aqueous solution.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biosorption
  • Bacillus sp
  • Toxic Metals
  • Environmental pollution
Farazmand, A., Orumieh, H. R., and Tashyaouie, H. R. (2005) Determination of heavy metals in the effluent plating units of Isfahan Province J. of Water and Wastewater 55, 69-76
Aksu, Z., and Kutsal, T. (1991) A biosorption process for removing lead(II) ions from wastwater by using C.vulgaris J.Chem.Tech. Biotechnol. 52, 109-118
Gadd, G.M., and White, Ch. (1993) Microbial treatment of metal pollution a working biotechnology? ELSEVIER Science Publishers LTD 11, 353-359
Volesky, B., and May-Phillips, H. A. (1995) Biosorption of heavy metal by Saccharomyces cervisiae Appl.Microbiol.Biotechnol. 40, 783-797
Reddad, Z., Gerente, C., Andres, Y., and Le Cloirec, P. (2002) Adsorption of several metal ions onto a low cost biosorbent: Kinetic and equilibrium studies Environ. Sci. Technol. 36, 2067-2073
Sabry,S.A., Ghozlan, H.A., and Abouzeid, M. (1997) Metal tolerence and antibiotic resistance patterns of a bacterial population isolated from sea water J. Appl. Microbiol. 82, 245-252
Fourest, E., and Roux, J.C. (1992) Heavy metal biosorption by fungal mycelial by product: Mechanisms and influence of pH Appl. Microbiol. Biotechnol. 37, 399-403
Marques, X., Roca, M.D., Simon-Pujol,M.C., Fuste, C., and Congregado, F. (1996) Uranium accumulation by Pseudomonas SP. Eps 5028.” Appl. Microbiol, Biotechnol. 35 (3), 406-410
Leusch, A. (1995) of heavymetal (Cd, Cu, Ni, Pb,Zn)by chemically –reinfoorced bioman of marine algae J. Chem.Tech. Biotechnol. 62, 279-283
Ahmady-Asbchin, S., Andres, Y., Gerente, C., and Le Cloirec P. (2008) Biosorption of Cu (II) from aqueous solution by Fucus serratus Bioresource Technology 99, 6150-6155
Macaskie, L.E. (1990) Animmobilization cell bioprocess for the removal o heavy metals rom aqueous flows J. Chem. Tech. Biotechnol. 49, 357-379
Langmuir, I. (1916) The constitution and fundamental properties of solids and liquids J. Amer. Chem. Soc. 38, 2221-2295
Hafez, N. A., Abdel-Razek, M.B., and Hafez, B. (1997) Accumulation of heavy metals on Aspergillus flavus J. Chem. Tech Biotechnol. 68, 1001-1003
Pumpel,T., Pernfub, B., Pigher, B., Diels, L., and Schinner, F. (1995) A rapid screening method for the isolation of metal. Accumulating microorganisms J. of Industrial Microbiology 14, 213-217
Rom, D.L., and Gadd, G.M. (1991) Use of pelleted and immobilized yeast and fungal biomass for heavy metal and radionuclide recovery J. Indust. Microbiol. 7, 97-104
Macaskie, L.E., Empson, R.M., and Tolley, M.V. (1995) Enzmatically-Mediated Uranium accumulation and uranium recovering using a Citrobacter SP. immobilised as a biofilm within a plug-flow reactor J. Chem. Tech. Biotechnology 63, 1-6