نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشیار، پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران، ایران
2 استادیار، پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران، ایران
3 استادیار، بانک میکروارگانیسم‌ها، مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران، جهاد دانشگاهی، تهران، ایران
4 کارشناسی ارشد، گروه بیوتکنولوژی میکروبی، دانشکده علوم و فناوریهای نوین زیستی، دانشگاه علم و فرهنگ، تهران، ایران
5 کارشناسی ارشد، گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهراء(س)، ونک، تهران، ایران
چکیده
مقدمه: اورانیوم به عنوان یکی از فلزات سنگین، یک رادیونوکلئید طبیعی است که به دلیل سمیت جدی و خاصیت پرتوزایی دارای اثرات مخرب بر روی سلامت انسان و محیط زیست می‌باشد. جذب زیستی یک فناوری ساده و مقرون به صرفه است که می‌تواند برای حذف فلزات سنگین و رادیونوکلئیدها از پساب‌ها به کار گرفته شود.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش، زیست توده میکروکوکوس لوتئوس پیش تیمار شده با حرارت اتوکلاو استفاده گردید. سپس پارامترهای فیزیکوشیمیایی موثر بر جذب زیستی اورانیوم شامل دما، pH، غلظت اولیه اورانیوم و غلظت جاذب با استفاده از روش سطح پاسخ بررسی شدند.
نتایج: نتایج نشان داد که پارامترهای غلظت اولیه اورانیوم، مقدار جاذب و pH از لحاظ آماری (05/0>p-value ) بر روی فرآیند جذب زیستی اورانیوم تأثیرگذار هستند. در مقابل، پارامتر دما از لحاظ آماری (05/0>p-value) بر روی فرآیند حذف اورانیوم توسط باکتری میکروکوکوس لوتئوس بدون تأثیر می‌باشد.
بحث و نتیجه‌گیری: نتایج مشخص کردند که زیست توده پیش تیمار شده در شرایط پیشنهاد شده توسط نرم‌افزار دیزاین اکسپرت (75/19 گرم بر لیتر زیست توده، دمای °C 14/32 و 33/3pH ) قادر به حذف تقریباً 98/99 درصد اورانیوم از محیط آلوده به 11/26 میلی گرم بر لیتر اورانیوم می باشد که نشان دهنده پتانسیل ارزشمند آن در کاربردهای زیست پالایی اورانیوم از پساب‌های اسیدی آلوده با غلظت های پایین اورانیوم می‌باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Optimization of uranium biosorption process by autoclaved Micrococcus Luteus biomass using response surface methodology
نویسندگان [English]
- Parisa Tajer Mohammad Ghazvini 1
- Zahra Shiri-Yekta 2
- shaghayegh nasr 3
- Narges Eslami 4
- ,Mansoure Hosseini 5
1 . Nuclear Fuel Cycle Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, Tehran, Iran
2 Nuclear Fuel Cycle Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, Tehran, Iran
3 Microorganisms Bank, Iranian Biological Resource Center (IBRC), ACECR, Tehran, Iran.
4 . Department of Microbial Biotechnology, Faculty of Basic Sciences and Advanced Technologies in Biology, University of Science and Culture, Tehran, Iran
5 Department of Microbiology, Faculty of Biological Science, Alzahra University, Tehran, Iran
چکیده [English]
Introduction: Uranium, as one of the heavy metals, is a natural radionuclide that has harmful effects on human health and the environment due to its serious toxicity and radiation properties. Biosorption is a simple and cost-effective technique that can be used for remove of heavy metals and Radionuclides from waste waters.
Material and methods: In this study, Micrococcus luteus biomass pretreated with autoclave heat was used. Then, physicochemical factor affecting the biosorption including biosorbent dose, initial uranium concentration, temperature and pH were investigated by Response Surface Methodology.
Results: The results showed that the factor of initial uranium concentration, sorbent dose and pH statistically (p-value‹ 0.05) affect the uranium biosorption process. In contrast, temperature factor (p-value› 0.05) statistically have no effect on uranium removal by M. luteus.
Discussion and conclusion: The results indicated that the pre-treated biomass under the conditions suggested by Design Expert software (19.75 g/liter of biomass, temperature 32.14 OC and pH 3.33) is able to remove approximately 99.98 percent of uranium from the contaminated area is 26.11 mg/liter of uranium, which shows its valuable potential in bioremediation applications of uranium from acidic wastewaters contaminated with low concentrations of uranium.
کلیدواژه‌ها [English]
- Uranium
- Biosorbent
- Design–Expert
- Radionuclide
- Bioremediation
)