بررسی حذف فلزات سنگین از محیط های آبی با استفاده از میکروارگانیسم ها
فصلنامه بهداشت در عرصه,
دوره 3 شماره 2,
,
صفحه 43-51
https://doi.org/10.22037/jhf.v3i2.10851
چکیده
زمينه و هدف: سطح جهاني آلودگي محيطي به فلزات در دو قرن اخير بشدت افزايش يافته است. حضور برخي از فلزات سنگين در اکوسيستمهاي آبي، تهديدي هميشگي براي سلامت جوامع بشري است. زيستپالايي که در آن از ميکروبها جهت سميتزدايي و تجزيه آلايندههاي زيستمحيطي استفاده ميشود، گزينهاي مناسب جهت جايگزيني استراتژيهاي فيزيکوشيمياييِ فعلي براي حذف فلزات سنگين است.
روش مطالعه: در مطالعه مروري حاضر، پس از جستجوي نزديک به 300 مقاله مرتبط منتشر شده در بانکهاي اطلاعاتي مانندSID ، Sciencedirect ، Pubmed و Scopus ، حدود 30 مقاله جهت بدست آوردن آخرين يافتهها در زمينه زيستپالايي فلزات سنگين از محيطهاي آبي انتخاب و مورد بررسي نهايي قرار گرفت. در اين تحقيق کليد واژههايي مانند فلزات سنگين، زيستپالايي، فاضلاب صنايع آبکاري، فروشوييزيستي، تبديلزيستي و تجميع زيستي جهت جستجو در بانکهاي اطلاعاتي مورد استفاده قرار گرفت.
يافتهها: به منظور انجام موثر آلودگيزدايي توسط فنآوري زيستپالايي، ميبايست کارايي اين فرآيند با توجه به دامنه غلظت متفاوت يون هاي فلزي تعيين گردد. همچنين ميبايست در انتخاب ارگانيسمهايي که در مطالعات، بهترين عملکرد را در زيستپالايي فلزات مختلف و ترکيبات آن را داشته اند، صورت پذيرد. از ميان روشهاي ميکروبي مختلف، جذبزيستي در مقايسه با فرآيند تجميعزيستي در کاربردهاي مقياس کامل، عمليتر مي باشد. زيرا در تجميعزيستي نيازمند افزودن نوترينتها جهت جذب فعال فلزات سنگين است.
نتيجهگيري: استفاده از فرآيندهاي زيستپالايي براي تصفيه فاضلابهاي حاوي فلزات سنگين، بسياري از محدوديتهاي بزرگ ساير روشهاي فيزيک وشيميايي را نداشته و از نظر اقتصادي نيز مطلوبتر است. با اين حال مطالعات بيشتري جهت برطرف نمودن محدوديتهاي کنوني اين فنآوري براي استفاده در مقياس عملي مورد نياز است.
- فلزات سنگین؛ میکروارگانیسم ها، محیط های آبی، زیست پالایی، متابولیسم گوگرد
ارجاع به مقاله
مراجع
Guo H, Luo S, Chen L, Xiao X, Xi Q, Wei W, et al. Bioremediation of heavy metals by growing hyperaccumulaor
endophytic bacterium Bacillus sp. L14. Bioresource Technology 2010; 101(22):8599-605.
Järup L. Hazards of heavy metal contamination. British Medical Bulletin 2003; 68(1):167-82.
Lefebvre DD, Edwards CD. Decontaminating heavy metals using photosynthetic microbes. In: Shah V, editor.
Emerging Environmental Technologies. Vol 2. New York: Springer; 2010.
Dixit R, Malaviya D, Pandiyan K, Singh UB, Sahu A, Shukla R, et al. Bioremediation of heavy metals from soil
and aquatic environment: An overview of principles and criteria of fundamental processes. Sustainability 2015;
(2):2189-12.
USEPA. 2012 edition of the Drinking Water Standards and Health Advisories. Washington, DC: Office of Water,
United State Environment Protection Agancy; 2012 Apr.
Boopathy R. Factors limiting bioremediation technologies. Bioresource Technology 2000; 74(1):63-7.
Kurniawan TA, Chan GYS, Lo W-H, Babel S. Physico–chemical treatment techniques for wastewater laden with
heavy metals. Chemical Engineering Journal 2006; 118(1-2):83-98.
Suresh Kumar K, Dahms H-U, Won E-J, Lee J-S, Shin K-H. Microalgae – A promising tool for heavy metal
remediation. Ecotoxicology and Environmental Safety 2015; 113:329-52.
Lefebvre DD, Kelly D, Budd K. Biotransformation of Hg (II) by cyanobacteria. Applied and Environmental
Microbiology 2007; 73(1):243-9.
Kelly DJ, Budd K, Lefebvre DD. The biotransformation of mercury in pH-stat cultures of microfungi. Botany
; 84(2):254-60.
Abd-elnaby H, Abou-elela GM, El-sersy Na. Cadmium resisting bacteria in Alexandria Eastern Harbor (
Egypt ) and optimization of cadmium bioaccumulation by Vibrio harveyi. African Journal of Biotechnology 2011;
(17):3412-23.
Iyer A, Mody K, Jha B. Biosorption of heavy metals by a marine bacterium. Marine Pollution Bulletin 2005;
(3):340-3.
Panwichian S, Kantachote D, Wittayaweerasak B, Mallavarapu M. Removal of heavy metals by exopolymeric
substances produced by resistant purple nonsulfur bacteria isolated from contaminated shrimp ponds. Electronic
Journal of Biotechnology 2010; 14(4):2.
Yue Z-B, Li Q, Li C-c, Chen T-h, Wang J. Component analysis and heavy metal adsorption ability of extracellular
polymeric substances (EPS) from sulfate reducing bacteria. Bioresource Technology 2015; 194:399-402.
Volesky B, Holan Z. Biosorption of heavy metals. Biotechnology Progress 1995; 11(3):235-50.
Huang C, Huang C. Application of Aspergillus oryze and Rhizopus oryzae for Cu (II) removal. Water Research
; 30(9):1985-90.
Gomes P, Lennartsson P, Persson N-K, Taherzadeh M. Heavy Metal Biosorption by Rhizopus Sp. Biomass
Immobilized on Textiles. Water, Air, & Soil Pollution 2014; 225(2):1-10.
Jarosławiecka A, Piotrowska-Seget Z. Lead resistance in micro-organisms. Microbiology 2014; 160(Pt 1):12-
Naik MM, Dubey SK. Lead resistant bacteria: Lead resistance mechanisms, their applications in lead
bioremediation and biomonitoring. Ecotoxicology and Environmental Safety 2013; 98:1-7.
Rajkumar M, Ae N, Prasad MNV, Freitas H. Potential of siderophore-producing bacteria for improving heavy
metal phytoextraction. Trends in Biotechnology 2010; 28(3):142-9.
Kertesz MA. Bacterial transporters for sulfate and organosulfur compounds. Research in Microbiology 2001;
(3):279-90.
Pollock SV, Pootakham W, Shibagaki N, Moseley JL, Grossman AR. Insights into the acclimation of
Chlamydomonas reinhardtii to sulfur deprivation. Photosynthesis Research 2005; 86(3):475-89.
Smith FW, Hawkesford MJ, Prosser IM, Clarkson DT. Isolation of a cDNA from Saccharomyces cerevisiae that
encodes a high affinity sulphate transporter at the plasma membrane. Molecular and General Genetics MGG 1995;
(6):709-15.
Takahashi H, Yamazaki M, Sasakura N, Watanabe A, Leustek T, de Almeida Engler J, et al. Regulation of
sulfur assimilation in higher plants: A sulfate transporter induced in sulfate-starved roots plays a central role in
Arabidopsis thaliana. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 1997;
(20):11102-107.
Hawkesford MJ, De Kok LJ. Managing sulphur metabolism in plants. Plant, Cell & Environment 2006;
(3):382-95.
Rauser WE. Structure and function of metal chelators produced by plants. Cell Biochemistry and Biophysics.
; 31(1):19-48.
Scarano G, Morelli E. Properties of phytochelatin-coated CdS nanocrystallites formed in a marine phytoplanktonic
alga (Phaeodactylum tricornutum, Bohlin) in response to Cd. Plant Science 2003; 165(4):803-10.
Groudeva V, Groudev S, Doycheva A. Bioremediation of waters contaminated with crude oil and toxic heavy
metals. International Journal of Mineral Processing 2001; 62(1):293-9.
Lloyd P. The architecture of the WTO. European Journal of Political Economy 2001; 17(2):327-53.
Kelly D, Budd K, Lefebvre DD. Mercury analysis of acid-and alkaline-reduced biological samples: Identification
of meta-cinnabar as the major biotransformed compound in algae. Applied and Environmental Microbiology 2006;
(1):361-7.
Hiriart-Baer VP, Fortin C, Lee D-Y, Campbell PG. Toxicity of silver to two freshwater algae, Chlamydomonas
reinhardtii and Pseudokirchneriella subcapitata, grown under continuous culture conditions: Influence of thiosulphate.
Aquatic Toxicology 2006; 78(2):136-48.
Valls M, De Lorenzo V. Exploiting the genetic and biochemical capacities of bacteria for the remediation of
heavy metal pollution. FEMS Microbiology Reviews 2002; 26(4):327-38.
Edwards CD, Beatty JC, Loiselle JB, Vlassov KA, Lefebvre DD. Aerobic transformation of cadmium through
metal sulfide biosynthesis in photosynthetic microorganisms. BMC Microbiology 2013; 13(1):161.
- چکیده مشاهده شده: 688 بار
- PDF دانلود شده: 15348 بار