سلمان احمدی اسب چین

چکیده: آلودگی آب و فاضلاب و روان آب ها، ناشی از فلزات سنگین و سمی در سال های اخیر به یک معضل جدی در سراسر جهان تبدیل شده است. مهمترین فلزهای سمی و سنگین آلوده کننده محیط زیست، شامل سرب، کادمیوم، جیوه، مس، کروم و روی از طریق فعالیت‌های معدنی و تخلیه پساب ها از صنایع مختلف به اکوسیستم آبی رها می گردند. فلزهای سمی و سنگین نه تنها آب‌های سطحی مانند دریاچه، دریا و برکه‌ها را آلوده می‌کنند، بلکه آب‌های زیرزمینی را نیز آلوده می‌کنند و در نهایت تهدیدی برای همه اشکال حیات از جمله انسان‌ها هستند. این یون‌های تجزیه‌ناپذیر، پتانسیل این را دارند که در بافت‌های نرم مختلف پس از ورود به بدن انسان از طریق آب آشامیدنی، زنجیره غذایی یا تماس پوستی تجمع کنند و در دراز مدت باعث آسیب های جبران ناپذیری در انسان گردند. قرار گرفتن در معرض سرب از راه‌های مختلفی مانند استنشاق، بلع یا تماس با پوست رخ می دهد. تماس مستقیم سرب با ترکیبات مبتنی بر سرب از طریق دهان، بینی، چشم‌ها و از طریق ترک‌های پوست نیز ممکن است. مکانیسم اثر سمی سرب عمدتاً به دلیل توانایی آن در جایگزینی کاتیون‌های دو ظرفیتی دیگر مانند کلسیم، منیزیم، آهن و کاتیون‌های تک ظرفیتی مانند سدیم (اگرچه کاتیون‌های دو ظرفیتی راحت‌تر جایگزین می‌شوند)، بر فرآیندهای بیولوژیکی مختلف بدن می باشد. جذب زیستی به عنوان یک فناوری کارآمد و سازگار با محیط زیست برای حذف فلزات سنگین از پساب های تولید شده از صنایع مختلف در نظر گرفته شده است. نمونه‌گیری از خاک آلوده‌ی پمپ بنزین‌های شهر بابلسر انجام شد. با بررسی های مورفولوژیکی، بیوشیمیایی و مولکولی جدایه های موثر در جذب سرب شناسایی گردیدند. پارامترهای موثر در جذب زیستی بوسیله جدایه منتخب مورد بررسی قرار گرفته اند. از بین جدایه ها در غربالگری اولیه، پنج باکتری دارای توانایی مناسب برای حذف فلز سرب بوده است. بررسی نتایج حاصل از سکانس ژن 16S rRNA برای جدایه منتخب GSB3 نشان داده است این جدایه دارای بیشترین قرابت با باکتری باسیلوس سرئوس سویه YAR-7 به میزان 63/99بوده است. سینتیک جذب فلز سرب در جدایه منتخب، بیشترین میزان را در 30 دقیقه و جذب زیستی با شیب آرامی تا دقیقه 50 ادامه داشت و پس از آن تا 240 دقیقه تغییر معنا داری در جذب مشاهده نشد و جذب زیستی به حالت تعادل خود رسید. بیشترین مقدار جذب در pH برابر 5، مقدار زیست توده 5/0 گرم بر لیتر و دمای 35 درجه سانتی گراد صورت گرفته است. از مدل‌های سینتیکی استفاده شده در این پژوهش، مدل شبه مرتبه دوم با ضریب همبستگی (R2) 9993/0 و همچنین نزدیک بودن مقادیر qe (05/44 میلی گرم بر لیتر) به qexp (21/43 میلی گرم بر لیتر) مطابقت بیشتری داشته است. بررسی دو مدل ایزوترم‌های جذب زیستی فلز سرب تطابق بیشتری با مدل لانگمویر (9884/0R2=) با ظرفیت جذب (qmax) 87/55 میلی گرم بر گرم در شرایط بهینه جذب مشاهده شد. نتایج بررسی پارامترهای ترمودینامیکی نشان داد که فرایند جذب زیستی فلز سرب، خودبه خودی، گرماگیر و غیر قابل برگشت با توجه به منفی بودن انرژی آزاد گیبس و مثبت بودن آنتالپی و آنتروپی بدست آمد است. نتایج این مطالعه با توجه به ظرفیت جذب زیستی جدایه منتخب مقاوم به فلز سرب (GSB3) نشان داد که می‌تواند در پالایش زیستی سرب مورد استفاده قرار گیرد.