این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مجله دانشکده بهداشت و انستیتو تحقیقات بهداشتی، جلد ۶، شماره ۳، صفحات ۱۱۹-۱۲۸
عنوان فارسی جداسازی و شناسایی باکتری تجزیه کننده اکریلونیتریل از لجن فعال سیستم تصفیه فاضلاب پتروشیمی و بررسی کارآیی آن در حذف اکریلونیتریل
چکیده فارسی مقاله زمینه و هدف: اکریلونیتریل به عنوان ماده اولیه اصلی در تولید رزین ABS (اکریلونیتریل بوتادین استایرن) به طور وسیعی در صنعت پتروشیمی و دیگر فرآیندهای صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می گیرد. تجزیه زیستی این ترکیب به دلیل ویژگی های سمی آن به آسانی توسط میکروارگانیسم ها انجام نمی شود و در صورت عدم تصفیه مناسب، تخلیه پساب آلوده به اکریلونیتریل می تواند سبب بروز آلودگی شدید محیط زیست شود. هدف از انجام این تحقیق، جداسازی و شناسایی گونه باکتریایی تجزیه کننده اکریلونیتریل از لجن فعال سیستم تصفیه فاضلاب صنعت پتروشیمی و همچنین، بررسی سرعت کاهش غلظت یا حذف کامل آن در سیستم تصفیه زیستی توسط گونه جداسازی شده می باشد. به علاوه، تغییرات غلظت محصولات میانی و نهایی حاصل از تجزیه اکریلونیتریل نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. روش کار: برای انجام این تحقیق، سه راکتور زیستی ناپیوسته هرکدام به حجم 250 میلی لیتر مورد استفاده قرار گرفت. جمعیت میکروبی مورد نیاز برای راه اندازی سیستم، از لجن فعال برگشتی حوض هوادهی سیستم تصفیه فاضلاب مجتمع پتروشیمی تبریز تامین گردید. به منظور تامین مواد معدنی و عناصر جزئی مورد نیاز میکروارگانیسم ها از محیط بافر فسفات (PBM) و جهت تامین کربن و نیتروژن مورد نیاز سیستم زیستی از اکریلونیتریل به عنوان آلاینده استفاده شد. همچنین، از محیط کشت R2A به منظور دستیابی به باکتری خالص و از رنگ آمیزی گرم، مشاهده میکروسکوپی و آزمون های بیوشیمیایی با بهره گیری از محیط های انتخابی از جمله اکسیداسیون یا تخمیر گلوکز (O-F glucose)، مک کانکی آگار (MacConkey agar)، آگار آهن حاوی سه قند لاکتوز، ساکارز و گلوکز(TSI)، ائوزین متیلن بلو(EMB)، سالمونلا شیگلا آگار (SS agar)، SIM، آزمون های احیاء نیترات، ذوب ژلاتین، تخمیر لاکتوز، اکسیداز و کاتالاز جهت شناسایی باکتری استفاده شد. در نهایت، بازده سیستم زیستی در تجزیه غلظت های اولیه مختلف اکریلونیتریل و محصولات میانی و نهایی حاصل از فرآیند تجزیه زیستی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج: نتایج بدست آمده نشان دهنده میانگین حذف 46% و 98% اکریلونیتریل به ترتیب در مدت 46 و 70 ساعت پس از شروع واکنش در غلظت اولیه 500 میلی گرم بر لیتر بود. در غلظت اولیه 700 میلی گرم بر لیتر، متوسط حذف اکریلونیتریل در سیستم زیستی پس از گذشت 46 و 94 ساعت از شروع واکنش، به ترتیب برابر 50% و 6/98% بود، در صورتیکه با اعمال غلظت اولیه 1000 میلی گرم بر لیتر، میانگین حذف پس از 46 و 94 ساعت به ترتیب 30% و 40% بوده و با گذشت 118 ساعت از شروع واکنش، غلظت متوسط اکریلونیتریل در نمونه های برداشت شده 580 میلی گرم بر لیتر بود. نتایج مربوط به جداسازی و شناسایی گونه باکتریایی در شرایط بهینه عملکرد سیستم زیستی حکایت از نقش موثر باسیل گرم منفی متعلق به گروه گاما پروتئوباکتریا (Proteobacteria) تحت عنوان پسودوموناس پوتیدا (Pseudomonas putida) داشت. نتیجه گیری: تجزیه اکریلونیتریل با استفاده از فرآیندهای زیستی امکانپذیر می باشد، حال آنکه کارآیی گونه های مختلف باکتریایی در تجزیه زیستی این ترکیب متفاوت است. باسیل گرم منفی پسودوموناس پوتیدا به راحتی به محیط دارای اکریلونیتریل تا غلظت 700 میلی گرم بر لیتر سازگار می شود و از کربن و نیتروژن حاصل از تجزیه آن به منظور رشد و ساختارسازی سلولی می تواند استفاده نماید. همچنین، این گونه علاوه بر استفاده مستقیم از اکریلونیتریل، از اکریلیک اسید و آمونیاک نیز به ترتیب به عنوان منبع تامین کربن و نیتروژن مورد نیاز استفاده می نماید. بنابراین، انتظار می رود گونه شناسایی شده نقش مهمی در تصفیه فاضلاب واحد ABS صنایع پتروشیمی ایفا نماید.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Isolation and identification of an acrylonitrile-degrading bacterial strain from a petrochemical wastewater treatment system activated sludge and its efficiency in acrylonitrile removal
چکیده انگلیسی مقاله Background and Aim: Acrylonitrile (ACN) is widely used as a main raw material in the Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS) resin-manufacturing units and other industrial and commercial processes. ACN, due to its toxicity, is not easily decomposed by microorganisms. The discharge of improperly treated ACN-containing wastewater into a natural water body may cause serious environmental problems and severe adverse impact on the aquatic ecology. This study attempts to isolate and identify bacteria which utilize ACN as the sole source of carbon and nitrogen from the activated sludge of petrochemical wastewater treatment system. The performance of the isolated strains in treating different initial ACN concentrations was also investigated under aerobic conditions. In addition, the performance of biodegradation and the metabolic intermediates and end-products in the process were determined.Materials and Methods: Experiments were conducted with three batch reactors, the volume of each one being 250 mL. The activated sludge samples as a microbial seeding were taken from the return sludge line of the aeration tank of the wastewater treatment facility in Tabriz Petrochemical Complex. Phosphate-buffered medium (PBM) was used to make available minerals and trace elements, and ACN was used as the sole carbon and nitrogen source for microbial growth. R2A medium was used to obtain pure colonies, and to identify the isolated strain, Gram staining and microscopic examination followed by biochemical and physiologic analyses using selective media such as O-F glucose, MacConkey agar, TSI agar, EMB and SS agar, nitrate reduction, gelatin liquefaction, lactose fermentation, oxidase, catalase and SIM were used. In the final stage, the performance of biological systems in degrading different initial concentrations of ACN and its intermediate and end-products were investigated. Results: The findings indicated that when the ACN concentration was 500 mg/L, the average removal efficiency after 46 and 70 h reached 46% and 98%, respectively. But at an initial concentration of 700 mg/L, the removal efficiency of the ACN in the biological system was 50% after 46 h and 98.6% after 94 h . However, when the ACN concentration was increased to 1000 mg/L, the removal efficiency after 46 and 94 h was only 30% and 40%, respectively, and after 118 h of reaction, the remaining concentration of ACN was about 580 mg/L. Furthermore, the results of isolation and identification experiments revealed that at the optimum operation of the biological system the strain belonging to the gamma group of Proteobacteria as Pseudomonas putida had the best ability to degrade ACN.Conclusion: Biological processes can degrade ACN and the abilities of different bacterial strains in this degradation vary. The rod-shaped Gram-negative P. putida could easily adapt to ACN concentrations up to 700 mg/L and utiliz ACN and its intermediate- and end-products as a carbon and nitrogen source for growth in the process. Thus, this strain is expected to play an important role in aeration tanks for treating ABS resin-manufacturing wastewater.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله محمد شاکر خطیبی | m shakerkhatibi
. student, department of environmental engineering, faculty of engineering and technology, tarbiat m
دانشجو دوره دکترا، گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تربیت مدرس (Tarbiat modares university)

حسین گنجی دوست | h ganjidoust
professor, department of environmental engineering, faculty of engineering and technology, tarbiat m
استاد، گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تربیت مدرس (Tarbiat modares university)

بیتا آیتی | b ayati
assistant professor, department of environmental engineering, faculty of engineering and technology,
استادیار، گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تربیت مدرس (Tarbiat modares university)

اسماعیل فاتحی فرد | e fatehifar
assistant professor, environmental engineering research center, faculty of chemical engineering, sah
استادیار، مرکز تحقیقات مهندسی محیط زیست، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی سهند (Sahand university of technology)

نشانی اینترنتی http://sjsph.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-25-138&slc_lang=fa&sid=fa
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده 1
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات