مجله دانشگاه علوم پزشکی گیلان، جلد ۱۷، شماره ۶۶، صفحات ۷۶-۸۶
عنوان فارسی بررسی امکان‌سنجی قابلیت تجزیه بیولوژیک متیل ترشیاری بوتیل اتر(MTBE) توسط میکروارگانیسم‌های جدا شده از لجن‌های فعال در فاز مایی و تاثیر ترکیبات محرک القایی بر میزان تجزیه‌پذیری
چکیده فارسی مقاله چکیده مقدمه: متیل ترشیاری بوتیل اتر (MTBE) به عنوان مکمل سوخت اکسیژن‌دار برای بهسوزی و بالا بردن عدد اکتان در غلظت 15 درصد حجمی به عنوان جایگزین تترا اتیل سرب و به منظور دستیابی به احتراق بهتر و نیز کاهش انتشار آلاینده‌های خروجی از اتومبیل‌ها و محصولات آلی حاصل از احتراق به بنزین و گازوئیل اضافه می‌شود. این ترکیب مایعی است آبدوست که هم در هوا و هم در آب و خاک حلالیت دارد و دارای قدرت حلالیت بسیار بالایی در آب (mg/L48,000) است. به‌علت آثار نامطلوب این ترکیب روی کیفیت آب‌های آشامیدنی و محیط زیست، حذف آن برای حفظ بهداشت عمومی و رفع نگرانی‌های زیست محیطی ضروری به‌نظر می‌رسد. هدف: هدف اصلی انجام این تحقیق، امکان سنجی قابلیت تجزیه بیولوژیک MTBE توسط میکروارگانیسم‌های جدا شده از لجن‌های فعال در فاز مایی است و اهداف جزیی تحقیق نیز شناسایی و جداسازی سویه میکروبی بومی تجزیه کننده MTBE، توانایی سویه در میزان حذف آن و در نهایت بررسی تاثیر ترکیبات محرک القایی (از قبیل پت هومیک و عصاره مخمر) در افزایش میزان تجزیه پذیری MTBE است. مواد وروش‌ها: میکروارگانیسم‌های تجزیه‌گر از منابع مختلفی جدا شده و اغلب از لجن‌های تصفیه خانه‌های فاضلاب شهری و صنایع پتروشیمی استفاده شد. تمام آزمایش‌ها در درجه حرارت ثابت ºC 25 انجام شد. در آزمایش‌ها میکروبی انجام شده از ویال‌های mL50 و mL125 با درپوش‌های پوشیده با نوار تفلون استفاده شد. محیط کشت مورد استفاده در کشت‌های میکروبی محیط حاوی محلول نمک‌های معدنی بود. برای اندازه‌گیری غلظت MTBE و محصولات هیدرولیزی احتمالی از قبیل TBA از روش گاز کروماتوگرافی و به‌صورت دو تایی در هر نمونه با تزریق مستقیم فضای خالی ویال ها به دستگاه گاز کروماتوگراف با ستون موئین و آشکارساز یونیزاسیون در شعله‌ استفاده شد. مخلوط میکروبی (Microbial Consortium) حاصل ابتدا در پلیت‌های کشت حاوی محلول نمک‌های معدنی با محیط آگار و بخار MTBE به‌عنوان تنها منبع کربن کشت داده شدند. پس از گذشت سه هفته کلنی‌های تک رشد کرده به محلول حاوی نمک‌های معدنی انتقال داده شدند. در این آزمایش‌ها یک مخلوط میکروبی هوازی قادر به تجزیه متیل ترشیاری بوتیل اتر (MTBE) بود که این مخلوط غنی سازی شد و به‌مدت چهار ماه در شرایط آزمایشگاهی مقاوم سازی شد. برای بررسی اثر تحریک‌پذیری تجزیه MTBE از غلظت 500 میلی‌گرم در لیتر عصاره مخمر و 20 میلی گرم در لیتر پت هومیک استفاده شد. نتایج: آزمایش‌ها نشان دادند که MTBE در شرایط هوازی و کومتابولیک تجزیه‌پذیر است. در شرایط هوازی تجزیه بیولوژیک MTBE کاملا مشهود بود. یک مخلوط میکروبی در شرایط آزمایشگاه که توانایی مطلوبی در تجزیه متیل ترشیاری بوتیل اتر داشت از لجن‌های فعال در فاز مایی جداسازی شد و کوکوباسیلوس گرم مثبت کاتالاز مثبت تشخیص داده شد . مخلوط میکروبی تجزیه‌گر قادر به تجزیه غلظت‌های بالایی از MTBE تا حدود mg/L1000 بودند ولی غلظت های بالاتر از mg/L1000 MTBE قابل تجزیه نبودند. در طول مدت انجام آزمایش‌ها در شرایط بسته تجمع بیومس در ویال‌های کشت مشاهده نشد، اما بیومس چسبیده مشاهده شد ( غلظت اولیه بیومس چسبیده g/L 11/0 بر اساس وزن خشک بود ). عصاره مخمر و پت هومیک با ایجاد اثر القایی باعث تسریع و تشدید تجزیه MTBE به میزان بیش از 20 درصد می‌شوند. نتیجه گیری: MTBE در شرایط هوازی و کومتابولیک تجزیه پذیر بوده و ترکیبات با اثر القایی باعث تسریع و تشدید تجزیه آن می‌شوند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله متیل ترشیاری بوتیل اتر، زوال زیستی، فاضلاب
عنوان انگلیسی Survey The Possibility of Biodegradability of Methyl Tert-Butyl Ether (MTBE) by Isolated Microorganisms of Activated Sludges in the Aqueous Solutions and Effects of Stimulator Substances on Biodegradation
چکیده انگلیسی مقاله Abstract Introduction: Methyl tert-butyl ether (MTBE) has been incorporated in reformulated gasoline at concentrations up to 15% (vol) to replace lead tetraethyl in order to comply with the octane index and to reduce the polluting emissions in exhaust gases.This compound is water soluble (48,000 mg/L) and one of the most common pollutants of ground water and surface water. Because of its undesirable effects on drinking water and ecologically harmful effects, MTBE removal has become a public health and environmental concern. Objective: Evaluatin of biodegradability of MTBE by isolated microorganisms from activated sludge. Materials and Methods: In this study a microbial consortium that efficiently degraded methyl tert-butyl ether was obtained by Isolated microorganisms of Activated Sludges in the Aqueous Solutions. Microorganisms were isolated from a variety of sources, generally from petroleum or chemical and urban wastewater treatment plants. All experiments were conducted at a constant temperature of 25ºC. Vials of 50 ml and 125 ml volume sealed with Teflon-lined Mini-Nert caps were used for microcosm experiments. In all experiments 1% sodium azide were used as controls. Cultures were incubated at 25°C in the dark on an orbital shaker (rotation speed of 150 rpm). The mineral medium was used for batch cultures. Samples of bacterial cultures that metabolize MTBE have been analysed for both MTBE and its metabolite TBA by direct GC analysis using FID. Cultures able to metabolize MTBE have been found in activated sludge and soils. Microbial consortium were plated on agar with MTBE vapor as the carbon source. After three weeks growth to saturation, independent clones were diluted into fresh mineral medium. This microorganisms, was a gram-positive bacterium. An aerobic microbial consortium able to biodegrade methyl tert-butyl ether (MTBE) was enriched in laboratory for four months. Results: MTBE has been shown to biodegrade under aerobic conditions and cometabolic conditions. Clearly, aerobic biodegradation of MTBE is demonstrable. In our laboratory, a microbial consortium was isolated from activated sludges based on its ability to grow on MTBE and was identified as cocobacillus. The capacity of this microbial consortium to degrade and grow on MTBE as a sole carbon and energy source is described in this paper. No biomass aggregates were observed during all the batch cultures, but the attached biomass was observed (the concentration of the initial attached biomass was about 0.11 g/ L of dry weight). 500 mg of yeast extract per liter and 20 mg of Peat humic support growth of microbial consortium, it clearly had a stimulatory effect on consumption upper than 20%. Consortium was capable of degrading concentration as great as 1000 mg/l MTBE, whereas concentrations of 1000 mg/l MTBE and higher was not degraded. Conclusion: MTBE in low concenteration is biodegradable and biodegradability of MTBE enhanced by stimulator substances.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Methyl Tert-Butyl Ether (MTBE), Biodegradation, Sewage
نویسندگان مقاله سامان احمدی زاد | s ahmadi zad
environmental health dapartment, tarbiat modarres university, tehran, iran
تهران، دانشگاه تربیت مدرس، گروه بهداشت محیط
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تربیت مدرس (Tarbiat modares university)

علی خوانین | a khavanin
environmental health dapartment, tarbiat modarres university, tehran, iran
تهران، دانشگاه تربیت مدرس، گروه بهداشت محیط
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تربیت مدرس (Tarbiat modares university)

مهرداد فرخی | m farokhi
environmental health dapartment, faculty of health, gums, rasht, iran
دانشگاه علوم پزشکی گیلان، دانشکده بهداشت، گروه بهداشت محیط
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علوم پزشکی گیلان (Guilan university of medical sciences)

نشانی اینترنتی http://journal.gums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-36-227&slc_lang=fa&sid=fa
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده تخصصی
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات