17791

17791

بررسي زيست سالم سازي ان-هگزادكان از فاز خاك با قارچ هاي پوساننده چوب

كارشناسي ارشد

مهندسي بيوتكنولوژي

فروردين ماه 1396

دكتر پريسا حجازي

مهندسي شيمي

بررسي حذف زيستي آلاينده ها در فاز جامد خاك اهميت ويژه اي دارد، اما به دليل پيچيدگي و طولاني بودن زمان فرآيند، كمتر به آن پرداخته شده است. عليرغم توانايي قارچ هاي پوساننده چوب در تجزيه زيستي هيدروكربن هاي آروماتيك بدليل توليد آنزيم هاي ليگنينوليتيك، حذف زيستي آليفاتيك ها با اين قارچ ها كمتر مورد توجه قرار گرفته است. در اين تحقيق، به منظور بررسي توانايي قارچ هاي پوساننده چوب در حذف زيستي ان-هگزادكان به عنوان آلاينده مدل، تعدادي قارچ بومي از جنگل هاي گيلان جداسازي شد. جهت بررسي توانايي قارچ هاي جداشده، دو آزمايش رنگ بري از رنگ هاي آزو در فاز مايع و در محيط كشت آگاردار حاوي بروموفنول بلو انجام شد. از ميان 19 قارچ تنها 4 گونه براي آزمايش هاي حذف زيستي ان-هگزادكان در فاز جامد خاك مناسب تشخيص داده شد. سيستم مورد استفاده براي فرآيند حذف زيستي فاز جامد خاك با غلظت اوليه mg/kg soil25000 از نرمال هگزادكان، از 28 ستون كوچك با نسبت طول به قطر 4 حاوي 35 گرم خاك خشك اوليه با هوادهي متناوب در هر h24 يك بار با دبي مشخص l/min25/0 تشكيل شده بود. توانايي تجزيه زيستي آلاينده در فاز جامد خاك با هر چهار قارچ در سه حالت مورد بررسي قرار گرفتند: سلول آزاد، سلول تثبيت شده بر خاك اره و سلول آزاد در حضور سوبستراي كمكي خاك اره. در انتهاي دوره 120 روزه، بالاترين درصد حذف 88/99 % در خاك توسط قارچ شماره 15 بصورت سلول آزاد حاصل شد. بالاترين درصد هاي حذف بدست آمده 5/94 % در حالت تثبيت شده و 90 % در سلول آزاد در حضور خاك اره در قارچ شماره 4 در مدت 120 روز به دست آمد. به طور كلي براي 4 قارچ مورد آزمايش، افزودن خاك اره (در سلول آزاد و تثبيت شده) موجب كاهش تجزيه زيستي آلاينده شد و يا بر آن بي تاثير بود. اين امر، خود تاييدي بر غيرليگنيني بودن فرآيند حذف زيستي هيدروكربن هاي خطي است. در واقع با حضور خاك اره، گونه هاي قارچي آنزيم هاي لاكاز، ليگنين و منگنزپراكسيداز توليد مي كنند كه موجب ترجيح شان بر پوساندن و تجزيه ليگنين چوب و مصرف كمتر منبع كربني هگزادكان مي شود.

1396/06/26

1/1/1900 12:00:00 AM

Study of soil bioremediation with special emphasis on the solid phase is of great importance. But due to complexity and the length of process time, the process has been less considered. Although ability of wood-decay fungi in biodegradation of aromatic hydrocarbons relying on their ligninolytic enzymes has been approved, mycoremediation of aliphatics has been the subject of few articles. In this study, in order to investigate the ability of wood-decay fungi to biodegrade n-hexadecane as the model pollutant, some fungi species were isolated from Guilan forests. Azo dyes decolorization experiments were carried out in liquid phase and bromophenol blue agar culture media to examine the biodegradation abilities of 19 isolated fungi. Four wood-decay fungi selected by the preliminary tests were chosen for n-hexadecane biodegradation in the solid phase soil. The system used consisted of 28 small columns with the length to diameter ratio of 4 and containing 35g of soil for each column (hexadecane initial concentration 25000 mg/kg soil) with every 24h intermittent aeration at flow rate 0.25l/min. Four fungi were inoculated into soil under three different conditions: free cells, immobilized cells on sawdust and mixture of free cells and sawdust as a co-substrate. At the end of 120 days of the process, the highest biodegradation of 99.88% were observed for free cells of fungus number 15. The highest removal percentages were obtained about 94.5% by immobilized cells and 90% by mixture of free cells and sawdust for fungus number 4. In general, in the four fungi studied, adding sawdust (in free and immobilized cells) reduced biodegradation of contaminants or had no effect on it. This confirms that the biological removal of linear hydrocarbons is non-ligninolytic. In fact, fungi species produce laccase, lignin and manganese peroxidase enzymes in presence of sawdust, so they would rather rot wood and decompose lignin, resulting in less consumption of hexadecane as carbon source.