عنوان پایان‌نامه
بررسی عملکرد نانو ساختار کربنی و اکسید فلز در افزایش فلززدایی 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: 74055;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74055
- تاریخ دفاع
- ۰۴ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- متین عبدالهی مامودان
- استاد راهنما
- فاطمه یزدیان
- چکیده
- زیست پالایی فرایندی است که طی آن میکروارگانیسم ها با تبدیل و یا تخریب آلاینده ها به مواد کم خطر عمل¬کرده و سبب حذف آلاینده از محیط می شوند. اما به دلیل کند بودن فرآیند حذف زیستی در برابر حجم بالای ورود آلاینده به طبیعت، تجمع آلاینده ها در محیط زیست را به دنبال داشته که این تجمع به طور بالقوه می¬تواند خطرناک باشد. به خصوص این امر در مورد فلزات سنگین دارای اهمیت ویژه ای است. آلودگی فلزات سنگین نه تنها مشکل زیست محیطی بلکه زنگ خطری برای سلامت انسان نیز می باشد. به این منظور قارچ ها به دلیل تشکیل شبکه میسلیومی گسترده، توانایی استفاده از آلاینده¬ها به عنوان سوبسترا، اختصاصیت کم آنزیم¬ها و داشتن گروههای فعال جهت جذب سطحی مورد توجه محققان قرار گرفته¬اند. از¬ این ¬رو فرایند جذب سطحی توسط قارچ¬ها، بدلیل مزایای ویژه ای که دارد تبدیل به روندی جایگزین در زیست¬پالایی شده است. در این پژوهش قارچ گنودرما لوسیدوم به دلیل داشتن گروههای عاملی مناسب و به دلیل وجود کربوهیدرات فراوان در دیواره و همچنین نداشتن خطر زیست محیطی (مانند گروههای آسپرژیلوس و پنی سیلیوم) بعنوان جاذب زیستی انتخاب شد. بر اساس منابع مطالعاتی تعیین شد که عواملی مانند pH، غلظت اولیه فلز سنگین و غلظت جاذب بر سرعت و میزان فلززدایی موثرند. در ابتدا میزان فلززدایی جاذب زیستی با در نظر گرفتن عوامل یاد شده به روش RSM بررسی شد. میزان کاهش فلز در محیط توسط دستگاه طیف سنجی جذب اتمی اندازه گیری شده و با استفاده از محاسبات مربوطه، ظرفیت جذب هر گرم از جاذب در شرایط آزمایش بدست آمد. بیشترین ظرفیت جذب، در pH برابر 8، غلظت اولیه فلز سنگین mg/L150 و غلظت جاذب g/L 2 برابر mg/g 17/49 جاذب بدست آمد. در این پژوهش از نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن به منظور بررسی اثر بر میزان فلززدایی و جداسازی بخش زیستی استفاده شد. نانوذرات به روش همرسوبی سنتز شد و جهت افزایش پایداری در آب از پوشش پلی اتیلن گلیکول استفاده شد. به منظور مشخصه یابی نانوذرات سنتز شده، آنالیزهای FTIR، XRD، SEM و VSM انجام شد. سپس میزان توانایی جذب فلز کادمیم (II) توسط نانوذره اکسیدآهن با در نظر گرفتن عوامل موثر یاد شده در بالا به روش RSM بررسی¬ شد. بهینه مقدار جذب در pH برابر 8، غلظت اولیه فلز سنگین برابر mg/L150 و غلظت جاذب g/L 2 برابر mg/g 44/53 جاذب بدست آمد. سپس جهت ب
- Abstract
- Abstract: Bioremediatin is process of converting or destroying contaminants which results in producing harmless materials by organisms and therefore removes contaminants from environment. However, the delaying process of biological removal in comparison with awkward contaminants entrance to nature results in their aggregation in the environment which is potentially harmful. This is more important in the case of heavy metals. Heavy metal contamination is not also an environmental problem but also a serious warning for human health. The ability of vast mycelium generation, using contaminants as substrates, low enzyme specificity, and owing functional groups for absorption created by Fungi have been considered by many researches. The process of absorption caused by fungi has brought about a substantial process in Bioremediatin. In this research, Ganoderma lucidum is chosen as biosorbent because it contains appropriate functional groups, abundant carbohydrates in its cell wall, and no environmental harm. Genoderma species are able to grow in wet climate of north of Iran and they naturally exist there. First, the possibility of Cd (II) absorption is verified by FTIR spectroscopy. Next, mycelium growth optimization is practiced in cheap potato media. The most important factors for fungi growth such as temperature, aeration, and glucose amount are investigated and results show that the most mycelium growth (dry weight) is 11.8 g/L in 25°c, 200 rpm rotation and for 14 mg/L glucose. To investigate demetalization, existing research is considered and affective parameters are determined. Parameters such as PH, initial metal concentration, absorbent dosage affect the amount and rate of demetalization. First, biosorbent demetalization rate is investigated by RSM considering mentioned parameters. Metal reduction rate is measured by atomic absorption spectroscopy and absorption capacity of biosorbent is retained through computations. Maximum absorption capacity of 49.17 mg/g
