Skip to main content
SUPERVISOR
Mehran Shirvani,Farshid Noorbakhsh,Mohammad Reza Mosaddeghi
مهران شیروانی جوزدانی (استاد راهنما) فرشید نوربخش (استاد مشاور) محمدرضا مصدقی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Marzieh Tavanaei
مرضیه توانائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Interactions of Pseudomonas putida with Palygorskite and Sepeiolite and Ability of the Bacteria for Pb Sorption in the Presence and Absence of the Minerals
Bacteria are the most abundant microorganisms in the soil. The roles of these microorganisms in soil fertility, nutrient cycling and formation and stability of soil structure are well known. Pseudomonas putida is a unique soil bacterium regarding its various functions in the soil. About 80-90% of the soil bacterial cells can be adsorbed on the surface of the soil colloids. Clay minerals with large specific surface area and high cation exchange capacity act as strong adsorbents and preferred habitat for bacteria. The interactions between bacteria and clay minerals can significantly alter the activity and ecological distribution of the bacteria, as well as the biomineralization, mineral weathering and biodegradation of pollutants in the soil. Heavy metals contamination due to natural and anthropogenic sources is a global environmental concern. Heavy metals, like lead, can be adsorbed by the surfaces of both clay minerals and bacteria. High concentration of lead, as one of the most toxic heavy metals in the environment, can cause severe toxic effects to exposed plants, animals and humans. This study examined the interactions between P. putida with palygorskite and sepiolite clay minerals, as the clays frequently found in arid and semiarid region soils. Also, the abilities of the P. putida and its composites with the clays to accumulate lead were investigated . Result of the equilibrium studies showed that Freundlich and Langmuir models were good models describing P. putida sorption on palygorskite and sepiolite. A higher affinity as well as a larger amount of adsorption of P. putida was found on sepiolite as compared to the palygorskite. Pseudomonas putida showed a considerable capacity to sorb lead ions. Sorption of lead decreased with the increase of bacteria in composite bacteria-clay. Composites of bacteria-sepiolite were more effective than bacteria-palygorskite in lead absorption.
باکتری¬ها از فراوان¬ترین ریز جانداران ساکن در خاک به شمار می¬آیند. باکتری¬های خاک¬زی با کارکردهای مهم و متنوع، بسترساز واکنش¬های اساسی خاک هستند. حاصلخیزی خاک، شرکت در چرخه عناصر و تشکیل و پایداری ساختمان خاک از جمله نقش-های این ریز¬جانداران است. سودوموناس پوتیدا ریزجاندار منحصر به¬فرد خاک است که می¬تواند در برابر بسیاری از حلال¬های آلی مقاومت کند. 90-80% باکتری¬ها به¬صورت جذب شده روی سطوح جامدند. کلوئیدهای معدنی، با داشتن سطح ویژه و چگالی بار زیاد، واکنش¬پذیرترین بخش از اجزاء معدنی خاک هستند و زیستگاهی ترجیحی برای باکتری¬ها به¬شمار می¬آیند. اثرات متقابل بین باکتری¬ها و کانی¬ها بر ویژگی¬های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک¬ها همچون هوازدگی کانی¬ها، تشکیل خاکدانه¬ها، معدنی شدن عناصر غذایی، توزیع اکولوژیکی و زنده¬مانی باکتری¬ها، انتقال و سرنوشت نهایی آلاینده¬ها و انتقال پاتوژن¬ها در خاک تاثیر دارد. در سیستم خاک علاوه بر دو جزء کلوئیدهای رسی و باکتری¬ها فلزات سنگین نیز وجود دارند. آلودگی فلزات سنگین یکی از معضلاتی است که با صنعتی شدن و تحول جوامع شدت بیشتری یافته است. فلزات سنگین از آلاینده¬های پایدار غیر قابل تجزیه بیولوژیکی هستند که به¬وسیله فرآیندهای طبیعی و یا فعالیت¬های انسانی در محیط زیست رها شده، به¬طور خودبه خود و طبیعی تخریب¬پذیر نیستند. سرب یکی ازخطرناک ترین فلزات سنگین محسوب می¬شود که اگر غلظت آن از حد مجاز تجاوز کند می-تواند سلامتی انسان را به خطر اندازد. این پژوهش با هدف بررسی برهم¬کنش باکتری سودوموناس پوتیدا با پالیگورسکیت و سپیولیت به¬عنوان کانی¬های ویژه مناطق خشک و نیمه خشک و همچنین بررسی میزان جذب بیولوژیکی سرب توسط باکتری و کمپوزیت¬های باکتری-کانی انجام گرفت. در این پژوهش سینتیک جذب باکتری سودوموناس پوتیدا به¬وسیله پالیگورسکیت و سپیولیت بررسی و روابط جذب وابسته به زمان به¬وسیله مدل¬های مختلف سینتیکی توصیف شد.همچنین تاثیر غلظت تعادلی نیز بر جذب سودوموناس پوتیدا توسط پالیگورسکیت و سپیولیت (هم¬دماهای جذب) مورد بررسی قرار گرفت. داده¬های جذب با استفاده از مدل¬های فروندلیچ و به¬ویژه لانگمویر برازش خوبی را نشان دادند. مقایسه پارامترهای مدل¬های هم¬دماهای جذب نشان داد که باکتری سودوموناس پوتیدا تمایل بیشتری برای جذب به سطوح سپیولیت نسبت به پالیگورسکیت دارد. ارتباط مستقیمی بین سطح ویژه کانی¬ها و میزان جذب باکتری دیده نشد. با توجه به اینکه سطوح سلول¬های باکتری و کانی¬ها دارای بار الکتریکی منفی هستند. به دلیل اهمیت موضوع آلودگی، در این پژوهش توانایی باکتری سودوموناس پوتیدا و همچنین کمپوزیت کانی¬های پالیگورسکیت و سپیولیت-باکتری در حذف فلز سنگین سرب مورد بررسی قرار گرفت. باکتری سودوموناس پوتیدا ظرفیت قابل توجهی در جذب سرب داشت. با افزایش نسبت باکتری در کمپوزیت باکتری-رس میزان جذب سرب کاهش یافت که این امر ممکن است به‌دلیل پوشیده‌شدن گروههای عامل و اشغال مکان‌های جذبی موجود در سطوح رس‌ها توسط باکتری‌ها باشد. کمپوزیت¬های باکتری–سپیولیت در نسبت¬های متناظر موثرتر از سطوح باکتری -پالیگورسکیت در جذب سرب عمل کردند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی