%46تخفیف

بررسی امکان پالایش عناصر کادمیوم و روی و نیترات و فسفات از پساب های شهری استان گلستان با استفاده از سیستم پالایش زیستی

Name: بررسی امکان پالایش عناصر کادمیوم و روی و نیترات و فسفات از پساب های شهری استان گلستان با استفاده از سیستم پالایش زیستی
SKU: 1422
Price: 210000 IRR
Availability: InStock

تعداد 154صفحه فایل word قابل ویرایش

چکیده

پساب هاي شهری، از نظر سازمان بین المللی محیط زیست به عنوان مهم ترين آلاينده هاي محيط زيست به شمار مي روند، زیرا ترکیبات آلی و غیر آلی تشکیل دهنده ی آن ها جزء ترکیباتی هستند که سازمان بین المللی محیط زیست به دلیل ویژگی هایی از قبیل: آسیب رساندن به سلامت افراد و فعآلیت حیاتی گیاهان و جانوران، ایجاد کاهش در تنوع اکوسیستم، قابلیت اشتعال و خورندگی و… از آن ها به عنوان مواد آلاینده نام برده است.

مطالعه حاضربه منظور بررسی امکان زیست پالایی پسابها ی استان گلستان با استفاده از روش بیو لوژیک[1] و تعیین مقاومت با کتریهای جدا شده به عناصر کادمیوم ،روی،فسفات ونیترات انجام شد. که اطلاع از وضعیت آلودگی پساب های شهری به عناصر سنگین و فلزی و تعیین جوامع موجود در آن می تواند به عنوان عامل هشدار دهنده یا مطلع کننده نیز مد نظر باشد.

با نمونه گیری از4محل جمع آوری پساب های شهری استان گلستان 214 جدایه باکتری با استفاده از روش غنی سازی در محیط نوترینت براث جداسازی شدند.با توجه به اینکه باکتری های مولد بیوسورفکتانت از توانایی پالایش بالاتری برخوردارند با استفاده از روش های کمی و کیفی غربالگری مانند همولیز در محیط بلاد آگار،روش گسترش نفت،تست انهدام قطره20 سویه برترتولید کننده بیو سورفکتانت جداسازی شدند.در ادامه این 20سویه تولید کننده بیوسورفکتانت 10سویه که مولد بیوسورفکتانت نبودند به صورت تصادفی برای تعیین مقاومترین جدایه های باکتریایی در محیط پساب با عناصر سنگین آلاینده غربالگری روی آنها انجام شد. .بعد از یکسان سازی تقریبی جمعیت های باکتریایی حداقل غلظت ممانعت کننده فلزات به طور جداگانه روی سویه های انتخابی تعیین شدند و 20 ایزوله مقاوم به فلزات سنگین برای انجام تست های افتراقی اولیه مشخص شدند که در نهایت 5 سویه برتربا توانایی تولید بیوسورفکتانت و مقاوم به عناصر فلزی برای بررسی حذف فلزات سنگین وشناسایی مولکولی انتخاب شدند.

در مرحله شناسایی مولکولی گونه های B. flexus، B.mojavensisو B.pumilus به خانواده Bacillus و Albirhodobacte marinus به خانواده Rhodobacteraceaeو Cloacibacterium rupenseبه خانوادهFlavobacteriaceae منتسب گردید.

پس از شناسایی این5 سویه منتخب در گرانول های سدیم آلژینات ایموبیلیزه و توانایی رشد و تکثیر آنها در محیط مذکورنیز نشان از مناسب بودن فرمولاسیون انتخابی داشت.اعمال شرایط بهینه سازی شامل نوع قندمصرفی و تغییر PH نیز جمعیت باکتری را در حد قابل قبول برای انجام فعالیت زیست پالایی بیولوژیکی قرار داد.در نتیجه استفاده از گرانول های آلژیناتی حاوی سویه های مقاومبه عناصر سنگین می تواند باعث کاهش غلظت عناصر سنگین در پساب های موجود در سطح استان شود.

نتایج این پژوهش نشان داد که سویه های جداسازی شده ،سطح آب گریزی ،توانایی تولید ترکیبات فعال کننده سطحی و ویژگی تجزیه پساب های آلوده شهری را در حد مناسبی دارند. بنابرین ارزیابی پتانسیل کاربردی این سویه ها به منظور زیست پالایی وحذف پساب شهری پیشنهاد می گردد .

واژگان کلیدی: بیو سور فکتانت،پساب شهری،زیست پالایی،ایموبیلیزه

[1] . Bioremidation

دسته: فنی و مهندسی, کشاورزی و منابع طبیعی برچسب: ایموبیلیزه, بیو سور فکتانت, پساب شهری, زیست پالایی

توضیحات
نظرات (0)

فهرست مطالب

عنوان صفحه

چکیده 1

فصل اول: مقدمه 3

آلودگی آب شرب و اهمیت تصفیه 3

1-1- انواع فاضلاب ها 13

1-1-1- انواع فاضلاب 13

1-2- مهمترين اجزای تشكيل دهنده فاضلاب 14

1-3- تاریخچه 15

1-4- تصفيه فاضلاب در ايران 16

1-5- مراحل تصفيه فاضلاب 16

1-5-1- طبقه بندی روشهای تصفیه بیولوژیکی 17

1-5-1-1- طراحی تصفيه ثانويه 18

1-5-1-1-1- لجن فعال 18

1-5-1-1-2- هوادهی لجن فعال 19

2-5-1- روش های تصفیه بیولوژیکی 19

1-5-2-1- تصفیه هوازی 19

1-5-2-2- تصفیه بی هوازی 20

1-5-3- فرآیند لجن فعال 23

1-5-4- حذف فلزات سنگین از فاضلاب 23

1-5-4-1- روش های حذف فلزات سنگین از زائدات صنایع 24

1-5-4-1-1- حذف فلز سنگین کروم 24

1-5-4-1-2- حذف فلز سنگین کادمیوم 25

1-5-4-1-3- حذف فلز سنگین مس 25

1-5-4-1-4- حذف فلز سنگین روی 25

1-5-4-1-5- حذف فلز سنگین نیکل 25

1-5-4-1-6- حذف فلز سنگین نقره 26

1-5-4-1-7- حذف فلز سنگین سرب 26

1-5-5- تصفیه بیولوژیکی فاضلاب های صنعتی 26

1-5-6- تصفیه شیمیایی فاضلاب های صنعتی 27

1-5-7- روش های تصفیه بیولوژیکی 28

1-5-7-1- استخرهای تثبیت فاضلاب 28

1-5-7-1-1- استخرهاي هوازي 29

1-5-7-1-2- استخرهاي بيهوازي 29

1-5-7-2- تصفيه زيستي با كمك باكتري هاي بي هوازي 30

1-5-8- روش RBC 32

1-5-9- روش MBR 33

1-5-10- روش MBBR 34

1-5-11- پکینگ مدیا 35

1-5-12- روش IFAS 36

1-6- اهداف 38

فصل دوم :مروری بر تحقیقات انجام شده 39

فصل سوم:مواد و روش ها 41

وسايل و مواد مصرفي براي كشت ، جداسازي وشناسایی با کتری های مولد بیو سورفکتانت 41

1- نمونه برداری: 42

2-آنالیز شیمیایی تعیین غلظت عناصر سنگین و معدنی در پساب های شهری: 45

3- جداسازی باکتری از پساب های شهری 45

3-1تعيين جمعيت باکتري هاي پساب با استفاده از روش Plate count 45

3-2 کدبندی کلنی ها بر اساس مورفولوژی 46

4- غربالگری سویه های تولید کننده بیو سورفکتانت 47

5-ارزیابی مقاومت ایزوله ها نسبت به آلاینده ها(کادمیوم ،روی ،فسفات و نیترات): 48

5-1:آزمون یکسان سازی جمعییت: 48

5-1-1: بررسی مقدارO.Dجدایه های مختلف و تعیین جمعییت جدایه ها: 48

5-1-2: ارتباط بین O.Dوجمعییت باکتری (کالیبراسیونO.Dبا شمارش کلنی روی پلیت): 49

5-2: آزمون MIC 49

6:شناسایی مقدماتی 50

6-1: روش بیوشیمیایی 50

3-3- تست مصرف سیترات 51

3-4- تست اوره‌آز 51

3-5: MRVP test 52

3-6-test TSI 52

3-7-تفسیر SIM test 52

3-8- آزمون OF 53

3-9- آزمون کاتالاز 53

3-10- ازمون اکسیداز 53

3-12-رشد در محیط Salmonella Shigella Agar 54

3-13-رشد در محیط Mac Cankey Agar 54

3-14رشد در محیط MSA 55

7: روش ملکولی 55

7-1:استخراج DNA از ایزوله 56

7-2:آنالیز کیفی و کمی DNA استخراجی 57

2-5-2-1- طریقه ساخت بافرTBE10X 57

7-3 :الکتروفورز 57

7-4: واکنش PCR 58

7-4-1:اجزای واکنش 16s rDNA-PCR 58

8:ایموبیلیزه کردن سلول باکتریایی 60

9 :تعیین غلظت سلول های محدودشده در آلژینات 60

10-تعیین باکتری های زنده ایموبیلیزه در پساب آلوده به فلز سنگین 61

11-بررسی کاهش و حذف فلز سنگین توسط با کتری های ایموبیلیزه 61

12-بهینه سازی شرایط محیطی و رشدی وبررسی کارایی سیستم پالاینده زیستی در کاهش وحذف فلز سنگین 62

فصل چهارم:نتایج 64

1- نتایج حاصل از نمونه برداری: 64

2-نتایج حاصل از آنالیز شیمیایی عناصر سنگین و معدنی پساب های شهری 65

3-نتایج حاصل از جداسازی سویه های باکتریایی در پساب شهری 66

3-1:نتایج حاصل از شمارش جمعییت با کتری ها در پساب های مورد بررسی 66

3-2:نتایج حاصل از شمارش انواع سویه های جدا شده از پساب مناطق مورد بررسی 67

3-3:نتایج حاصل از بررسی مورفولوژی و کدبندی با کتری های جداشده از مناطق مورد بررسی 68

4-نتایج حاصل از آزمون بیو سورفکتانت جدایه های مورد بررسی: 75

4-1:نتایج حاصل از غربالگری باکتری های انتخابی حاصل از آزمون بیوسورفکتانت 82

5-ارزیابی مقاومت ایزوله ها نسبت به آلاینده ها(کادمیوم ،روی ،فسفات و نیترات) 83

5-1: نتایج آزمون یکسان سازی جمعییت 83

5-1-1:نتایج حاصل از بررسی O.Dجدایه های مختلف وتعیین جمعییت 30جدایه انتخابی 83

5-1-2:نتایج حاصل از قرائتO.Dجدایه های رقیق سازی شده و ارتباط بین O.Dوجمعیت باکتری 84

5-2-نتایج حاصل از آزمون :(MIC) 86

6-نتایج شناسایی مقدماتی 92

6-1:نتایج حاصل از رنگ آمیزی وشناسایی اولیه 20 جدایه انتخابی 92

6-2:نتایج حاصل از آزمون های بیو شیمیایی 94

12-نتایج حاصل از تست های افتراقی ایزوله های انتخابی 95

7-نتایج حاصل از روش ملکولی: 96

7-1: آنالیز کیفی محصولات PCR 96

7-2: نتایج واکنش 16s rDNA-PCR 96

7-3:نتایج ردیف سازی توالی بدست آمده در بانک ژن به منظور تعیین گونه باکتری. 97

7-4:نتایج رسم درخت فیلوژنی 108

8-نتایج حاصل از ایموبیلیزه کردن با کتری های انتخابی در آزمون MIC: 113

9-نتایج تعیین غلظت سلول محدود در آلژینات: 113

10-نتایج حاصل ازتعیین جمعییت باکتری های زنده ایموبیلیزه در پساب آلوده قبل و بعد از بهینه سازی 114

11-نتایج حاصل از بررسی کاهش و حذف فلز سنگین قبل و بعد از بهینه سازی: 114

فصل پنجم:نتیجه گیری 116

پیشنهادات 127

منابع 128

فهرست جداول

عنوان صفحه

جدول(1- 1) مهمترین روش های شیمیایی قابل اتخاذ برای تصفیه فاضلاب 28

جدول (3- 1)حداکثر مجاز عناصر مورد بررسی 45

جدول (3- 2)کد بندی کردن جدایه های حاصل از فاضلاب روی محیط کشتNAوPA 46

جدول (3- 3) اجزای واکنش PCR و مقدار هر کدام از آنها 58

جدول (3- 4) پرایمر ها و اندازه قطعه تکثیری بر اساس bp 59

جدول (3- 5) برنامه دمايی ترموسايکرجهت تکثیر ژن 16s rDNA 59

جدول (4- 1)مشخصات تصفیه خانه های فاضلاب مورد مطالعه تا پایان سال92 65

جدول (4- 2) نتایج حاصل از آنالیز شیمیایی تعیین غلظت عناصر سنگین و معدنی در پساب های شهری: 65

جدول (4- 3) نتایج حاصل از آنالیز شیمیایی تعیین غلظت عناصر سنگین و معدنی دررسوب پساب شهرستان کردکوی: 66

جدول (4- 4) نتایج حاصل از شمارش جمعیت با کتریها: 66

جدول (4- 5) نتایج بدست آمده از جداسازی و خالص سازی انواع جدایه هادر محیط کشت های NAوPA 67

جدول (4- 6) ویژگی های مورفولوژی با کتری های جداشده از محل جمع آوری پساب کردکوی 68

جدول (4- 7) ویژگی های مورفولوژی با کتری های جداشده از محل جمع آوری پساب بندر ترکمن 70

جدول (4- 8) ویژگی های مورفولوژی با کتری های جداشده از محل جمع آوری پساب بندر گز 72

جدول (4- 9) ویژگی های مورفولوژی با کتری های جداشده از محل جمع آوری پساب گرگان 73

جدول (4- 10) نتایج حاصل از آزمون بیوسورفکتانت214 سویه جدا شده 75

جدول (4- 11) غربالگری با کتریهای انتخابی در آزمون بیوسورفکتانت 83

جدول (4- 12) نتایج حاصل از قرائت الایزای جمعیت سویهای انتخابی رشد کرده در محیط NB با 2 تکرار 84

جدول (4- 13)نتایج حاصل از رنگ آمیزی و شناسایی اولیه جدایه های انتخاب 93

جدول (4- 14)نتایج تست های بیوشیمیایی برای ایزوله های با سیل و کوکوباسیل گرم منفی 94

جدول (4- 15) نتایج تست های بیوشیمیایی برای ایزوله های باسیل گرم مثبت 94

جدول (4- 16) نتایج تست های بیوشیمیایی برای ایزوله های کوکسی گرم مثبت 95

جدول (4- 17) 5سویه برتربا آزمون های بیوشیمیایی 95

جدول (4- 18) نتایج حاصل از شمارش جمعییت جدایه های با کتریا یی محدود در آلژینات 113

جدول (4- 19) تاثیر کادمیوم و شرایط بهینه روی جعییت باکتری های ایموبیلیزه 114

جدول (4- 20) تاثیرجمعییت بهینه شده روی کاهش کادمیوم در پساب با غلظت بالای کادمیوم 115

فهرست شکل ها

عنوان صفحه

شکل (1- 1) آشغالگیری 32

شکل (1- 2) روش هوازی و بی هوازی لجن فعال 32

شکل (1- 3) روش RBC ـ (A Rotating Biological Contactor) 33

شکل (1- 4) روش MBBR 35

شکل (1- 5) پکینگ مدیا 36

شکل (1- 6) تصفیه لجن 37

شکل (3- 1) نمای ورودی تصفیه خانه گرگان 43

شکل (3- 2) مشخصات فنی تصفیه خانه گرگان)طول شبکه اصلی،طول شبکه فرعی،ظرفیت تصفیه خانه،جمعییت تحت پوشش، اعتبار هزینه شده) 43

شکل (3- 3) نمونه گیری از جدول 44

شکل (3- 4) نمونه گیری از تصفیه خانه گرگان 44

شکل (3- 5) فعالیت همولیز بتا 47

شکل (3- 6) دستگاه الایزا مدلBIO-TEK 50

شکل (3- 7) محیط کشت سیترات. (سمت راست):مصرف سیترات، (سمت چپ): عدم مصرف سیترات 51

شکل (3- 8) محیط کشت اوره. (سمت چپ):مصرف اوره(سمت راست): عدم مصرف اوره 51

شکل (3- 9) محیط کشت MRVP: (A) MRمثبت (B) VP منفی 52

شکل (3- 10) محیط کشت TSI(سمت چپ): تخمیر قند گلوکز،لاکتوز وسوکروز.سمت راست:عدم مصرف قند 52

شکل (3- 11) محیط کشت SIM: H₂S، اندول و حرکت منفی 52

شکل (3- 12)محیط کشتOF ( سمت راست)Fمثبت،( سمت چپO(منفی 53

شکل (3- 13)کاتالازمثبت 53

شکل (3- 14)اکسیداز مثبت 53

شکل (3- 15) جدایه KNP12 با جلای سبز متالیک 54

شکل (3- 16) جدایهTAP27با تولید H2S 54

شکل (3- 17) جدایه KAP15با مصرف لاکتوز 54

شکل (3- 18) جدایه GAP19با مصرف مانیتول 55

شکل (3- 19) سری دستگاه Safe box،سانتریفیوز،Hate plate 56

شکل (3- 20)تانک دستگاه الکتروفورزافقی 57

شکل (3- 21) دستگاه الکتروفورز،Heate plate،ژل داکیومنت 58

شکل (3- 22) ایموبیلیزاسیون جدایه های انتخابی در محلول سدیم آلژینات 60

شکل (3- 23) جدایه های با کتریایی محصورشده دانه های آلژینات 61

جدول (3- 24) محتويات محيط كشتM1 62

شکل (3- 25) محتويات محيط كشت M2 62

شکل (4- 1)نتایج استخراج DNA ژنومی از نمونه باکتریایی 96

شکل (4- 2)محصول تکثیر PCR چهار نمونه با کتریایی 97

شکل (4- 3)دانه های آلژینات 113

فهرست نمودارها

عنوان صفحه

نمودار (4- 1) دبی پساب ورودی دراستان گلستان سال1393 (متر مکعب در روز ) 64

نمودار (4- 2) قرائتO.D نمونهای رقت گیری شده برای یکسان سازی جمعیت 85

نمودار (4- 3) قرائتO.D نمونهای رقت گیری شده برای یکسان سازی جمعیت 85

نمودار (4- 4) قرائتO.D نمونهای رقت گیری شده برای یکسان سازی جمعیت 86

نمودار (4- 5) مقاومت و رشد ایزوله های انتخابی در مقابل غلظت های مختلف KN (MIC) 86

نمودار (4- 6) مقاومت و رشد ایزوله های انتخابی در مقابل غلظت های مختلف KN (MIC) 87

نمودار (4- 7) مقاومت و رشد ایزوله های انتخابی در مقابل غلظت های مختلف KN (MIC) 87

نمودار (4- 8) مقاومت و رشد ایزوله های انتخابی در مقابل غلظت های مختلف Cd -5 O (MIC) 88

نمودار (4- 9) مقاومت و رشد ایزوله های انتخابی در مقابل غلظت های مختلف Cd -5 O (MIC) 88

نمودار (4- 10) مقاومت و رشد ایزوله های انتخابی در مقابل غلظت های مختلف Cd -5 O (MIC) 89

نمودار (4- 11)مقاومت و رشد ایزوله های انتخابی در مقابل غلظت های مختلف ZNS -7 O (MIC) 89

نمودار (4- 12)مقاومت و رشد ایزوله های انتخابی در مقابل غلظت های مختلف ZNS -7 O (MIC) 90

نمودار (4- 13)مقاومت و رشد ایزوله های انتخابی در مقابل غلظت های مختلف ZNS -7 O (MIC) 90

نمودار (4- 14)نمودارمقاومت رشد ایزوله های انتخابی در مقابل غلظت های مختلف K P (MIC) 91

نمودار (4- 15) نمودارمقاومت رشد ایزوله های انتخابی در مقابل غلظت های مختلف K P (MIC) 91

نمودار (4- 16) نمودارمقاومت رشد ایزوله های انتخابی در مقابل غلظت های مختلف K P (MIC) 92

نمودار (4- 17)درخت فیلوژنی Bacillus pumilus 108

نمودار (4- 18)درخت فیلوژنی Cloacibacterium rupense 109

نمودار (4- 19)درخت فیلوژنیAlbirhodobacter marinus 110

نمودار (4- 20)درخت فیلوژنی Bacillus mojavensis 112

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “بررسی امکان پالایش عناصر کادمیوم و روی و نیترات و فسفات از پساب های شهری استان گلستان با استفاده از سیستم پالایش زیستی”