عنوان پایان‌نامه
بررسی عملکرد نانو ذره فلزی در نیترات زدایی زیستی از محیط آبی در سامانه کنترل شده
- رشته تحصیلی
- علوم فنون - بیوتکنولوژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73472;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73472
- تاریخ دفاع
- ۱۲ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- مهدیه رجب بیکی
- استاد راهنما
- فاطمه یزدیان
- چکیده
- آلودگی نیتراتی منابع آب سطحی و زیرزمینی یک مشکل مهم زیست محیطی است. طبق استاندارد سازمان بهداشت جهانی مقدار مجاز نیترات بر حسب ازت ppm10 می باشد. نیترات زدایی زیستی با استفاده از نانوذره فلزی آهن صفر ظرفیتی پایدار شده با نشاسته، روشی نوین و موثر است و ضمن حفظ کیفیت آب و عدم تولید محصولات جانبی سمی، به دلیل سرعت بالا و صرف هزینه و زمان کم تر مقرون به صرفه می باشد. در پژوهش حاضر عملکرد نانوذره فلزی پایدار شده با نشاسته بر فعالیت نیترات زدایی زیستی ریزسازواره تیوباسیلوس دنیتریفیکانس در محیط کشت مدل با غلظت نیترات ppm 300 بررسی شد. نانوذره فلزی پایدار شده با نشاسته به روش کاهش در فاز مایع سنتز شد. مشخصه یابی نانوذره با آنالیز XRDوTEM و FTIR انجام شد. پارامترهای عملیاتی موثر در عملکرد نانوذره فلزی در نیترات زدایی و فعالیت نیترات زدایی زیستی ریزسازواره در حضور نانوذره فلزی توسط روش آماری سطح پاسخ بهینه شد. بیش ترین میزان حذف نیترات توسط ریزسازواره % 40/45، توسط نانوذره %71/42 و ریزسازواره در حضور نانوذره %78/84 می باشد. نیترات زدایی از طریق کیت نیترات به روش کروموتروپیک اسید بررسی شد. نیترات زدایی زیستی در حضور نانوذره فلزی نشان داد که نانوذرات در غلظتی معین اثر سمی بر رشد و نیترات زدایی زیستی ندارند و به عنوان منبع الکترون در شرایط بهینه سبب نیترات زدایی زیستی ریزسازواره به میزان %80/10 می شوند. پس از تعیین شرایط بهینه، نیتریت زدایی زیستی در حضور نانوذره و نیترات زدایی زیستی نانوذره در غلظت های مختلف نیترات بررسی شد. هم چنین نتایج نشان داد نیترات زدایی زیستی ریزسازواره در حضور نانوذره فلزی پایدارشده با نشاسته در بیوراکتور برابر با %94/07 است.
- Abstract
- Nitrate pollution of groundwater and surface water resources is a major environmental problem. According to World Health Organization standards maximum amount of NO3-N is 10 ppm. Biological denitrification using zero valent iron nanoparticles stabilized with starch is effective and new method, in addition to preservation of water quality and no production of toxic substance, this method is cost effective due to high speed and spending less time and less cost. In this study, investigated performance metal nanoparticles stabilized with starch on biological denitrification activity of Thiobacillus denitrificans in synthetic medium with a nitrate concentration of 300 ppm. Metal nanoparticles stabilized with starch, synthesized using the liquid phase reducing method. Nanoparticles characterization was carried out by XRD, TEM and FTIR analysis. The effective operational parameters on the performance of metal nanoparticles in denitrification and biological denitrification activity of Thiobacillus denitrificans in the presence of metal nanoparticles, were optimized with response surface methodology. The highest nitrate removal by Thiobacillus denitrificans is 40.45% and highest nitrate removal by metal nanoparticles is 71.42% and highest biological denitrificatin of Thiobacillus denitrificans in the presence of metal nanoparticles is 78.84%. denitrificatin activity was studied through nitrate kit by chromotropic acid method. The results of biological denitrification in the presence of metal nanoparticles stabilized with starch, showed that zero valent iron nanoparticle stabilized with starch in a certain concentration do not have toxic effects on growth and biological denitrification activity of Thiobacillus denitrificans and used as source of electron. In optimal conditions, biological denitrification in the presence of metal nanoparticle is 80.10%. after determining optimal conditions, biological nitrite removal in the presence of metal nanoparticles evaluated. Also biological denitrification in the presence of metal nanoparticles evaluated in different nitrate concentrations in optimal conditions. Also result showed, biological denitrification of Thiobacillus denitrificans in the presence of zero valent iron nanoparticle stabilized with starch in bioreactor is 94.07%. Keywords: Nitrate, Biological Denitrificatin, Thiobacillus denitrificans, Nano zero valent iron stabilized with starch, Bioreactor
