Skip to main content
SUPERVISOR
امیرحسین خوش گفتارمنش (استاد راهنما) مهران شیروانی جوزدانی (استاد راهنما) مژگان سپهری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hamid Zeinali behzadan
حمید زینلی بهزادان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

Microbial Degradation of Tire Rubber Wastes in Soil and its Effect on Heavy Metals Uptake by Corn & Sunflower
In this research study, we tested the possibility of using some biological treatments to hasten the degradation of waste tire rubber in soil and thus the release of zinc and sulfur. A zinc-deficient calcareous soil was collected for the experiment from Rudasht research field in Isfahan province, central Iran, and three rates of ground tire rubber (0, 150, and 300 mg/kg) were incorporated into the soils. The ground rubber was applied as 0.6 mm diameter particles. The Zn addition from the 150 and 300 mg kg -1 rubber was estimated 3.0 and 6.0 mg Zn/kg soil. Ground rubber contains very low levels ( 0.64 µg g -1 ) of Cd. Before adding to the soil, ground rubber was exposed to four microbial treatments including no inoculation, inoculation with R. erythropolis , inoculation with R. erythropolis + E. coli , and inoculation with R. erythropolis + E. coli + A. calcoaceticus. The inoculums used on the zero rubber treatment were the same amount (5 × 10 6 cells/ml) as added to the rubber before it was mixed with the soil in the rubber treatments. The soils were incubated at 25 0 C and their moisture was kept at 70% field capacity using deionized water. Sub-samples of soil were collected from each treatment at 1, 3, 6, and 10 weeks after inoculation and soil pH and DTPA-extractable concentrations of Zn, Pb, Cu, Fe, and Cd were measured. Results showed that application of ground tire rubber and microbial inoculation treatments caused reduction of soil pH and the magnitude of this reduction was increased over time. Addition of ground rubber in combination with microbial inoculation caused an increase in DTPA-extractable soil Zn and Fe. The increase in the DTPA-extractable Zn and Fe of rubber-amended soils was increased over time so that the highest concentration of available Zn and Fe was found at week 10. The microbial inoculation of soils by itself decreased pH and increased DTPA-Zn and Fe. The highest decrease in soil pH and increase in soil available Zn and Fe was achieved by application of 300 mg/kg ground tire rubber inoculated with R+E+A. After 10 weeks, the extractable-Cd and Pb concentrations in all un-amended and rubber-amended soils were below the detection limit of AAS. The result of the present study showed that the inoculation of ground rubber with the rubber-biodegrading bacteria species was effective to hasten the increase in DTPA-extractable Zn and Fe in the studied calcareous soil. The best microbial and rubber treatment of the first experiment was selected for the second experiment (pot experiment). Corn and sunflower were cultivated in 2 kg pots and 60 days after seeding, they were harvested. Shoot and root dry weight and the concentration of iron, copper, lead and cadmium was measured. Results showed that microbial inoculation of rubber powder increased zinc and iron concentration in plant shoots. Adding of rubber powder alone, increased the shoot concentration of zinc while it had no effect on shoots iron concentration. Key words: Ground tire rubber, Calcareous soil, Zn fertilizer, R. erythropolis , E. coli , A. calcoaceticus
پژوهش حاضر با هدف امکان سنجی بازیافت روی از تایرهای فرسوده با استفاده از باکتری های تجزیه کننده لاستیک در یک خاک آهکی اجرا شد. به این منظور دو آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی و در سه تکرار انجام گرفت. ابتدا غلظت روی، آهن، مس، سرب و کادمیم در پودر لاستیک خودرو کارخانه فرآور لاستیک ایساتیس یزد اندازه گیری شد. تیمارهای آزمایش اول شامل سه گونه باکتری ( رودوکوکوس اریتروپولیس (R)، اشرشیا کلی (E) و اسینتوباکتر کالکوستیکوس (A)) تهیه شده از مرکز پژوهش های علمی و صنعتی ایران، سه سطح پودر لاستیک (صفر، 150 و 300 میلی گرم پودر لاستیک در کیلوگرم خاک) و چهار زمان مختلف نمونه برداری (یک، سه، شش و ده هفته پس از اعمال تیمارها) بودند. تیمارهای میکروبی به صورت R، R+E و R+E+A به سطوح مختلف پودر لاستیک تلقیح شد. پس از 48 ساعت مایع تلقیح میکروبی به همراه پودر لاستیک به 200 گرم خاک اضافه و رطوبت در حد 70 درصد رطوبت ظرفیت مزرعه نگهداری شد. پس از اعمال تیمارهای آزمایش،پ-هاش و غلظت قابل عصاره گیری با DTPA عناصر روی، آهن، مس، سرب و کادمیم در خاک تعیین شد. نتایج نشان داد که کاربرد پودر لاستیک همراه با تلقیح میکروبی موجب کاهش معنی دار پ-هاش خاک در مقایسه با شاهد گردید که این کاهش با گذشت زمان افزایش یافت. از سوی دیگر کاربرد پودر لاستیک در خاک باعث افزایش غلظت قابل جذب روی و آهن خاک شد که این افزایش غلظت در تیمارهای کاربرد پودر لاستیک همراه با تلقیح میکروبی در مقایسه با شاهد بیشتر بود به طوری که بیشترین غلظت روی و آهن قابل عصاره گیری با DTPA متعلق به تیمار میکروبی ر.اریتروپولیس+ای. کلی+ ا.کالکوستیکوس و تیمار 300 میلی گرم پودر لاستیک در کیلوگرم خاک بود. براساس نتایج آزمایش اول، بهترین سطح لاستیک مصرفی (300 میلی گرم پودر لاستیک در کیلوگرم خاک) و تیمار میکروبی (تلقیح میکروبی با ر.اریتروپولیس+ای. کلی+ ا.کالکوستیکوس ) در آزمایش دوم (آزمایش گلدانی) انتخاب شدند. به علاوه، یک تیمار سولفات روی به مقدار 15میلی گرم در کیلوگرم خاک (معادل روی اضافه شده از 300 میلی گرم پودر لاستیک در کیلوگرم خاک) استفاده شد. دو گیاه ذرت و آفتابگردان کشت شده و پس از اعمال تیمارها و گذشت 60 روز پ-هاش خاک، وزن خشک شاخساره و ریشه و غلظت عناصر روی، آهن، مس، سرب و کادمیم در شاخساره و ریشه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که تلقیح میکروبی همراه با کاربرد پودر لاستیک افزایش غلظت روی و آهن شاخساره گیاه را به همراه داشت. این در حالی بود که پودر لاستیک به تنهایی فقط روی شاخساره را افزایش داد و تاثیری بر غلظت آهن شاخساره نداشت. تأثیر تلقیح میکروبی و کاربرد پودر لاستیک بر غلظت عناصر سرب و کادمیم شاخساره و ریشه گیاه معنی دار نبود و در کلیه تیمارها غلظت این عناصر کمتر از حد تشخیص دستگاه جذب اتمی بود. براساس نتایج پژوهش حاضر تلقیح میکروبی پودر لاستیک فرسوده ماشین سبب افزایش سرعت آزادسازی روی از لاستیک شده و می توان از آن به عنوان کود روی استفاده کرد. کلمات کلیدی :1- تجزیه زیستی تایر 2-کود زیستی روی 3-تلقیح میکروبی 4- ضایعات تایر

ارتقاء امنیت وب با وف بومی