Share
عزل وتشخيص البكتريا المحللة للفينول من المياه والعوامل البيئية المؤثرة عليهوادراسة بعض العناصر المعدنية في مياه الفضلة الصناعية == Isolation and Identification of Phenol Degradable Bacteria from Water and Studying The Environmental Factors Affecting them with some Mineral Elements in Industrial Wastewater
Author name:
سـوزان كامران حسن
Supervisor name:
حسن رحيـم الشريفـي
General topic:
Agricultural sciences
Specific topic:
Food
Degree:
Doctorate
University:
University of Baghdad
Language:
Arabic
University location:
Baghdad
First pages:
31T1746 - p.pdf
Abstract:
تم الحصول على ست عزلات بكتيرية محللة للفينول من مياه الفضلة الصناعية لمصفى الدورة وشخصت باستخدام جهاز Vitek 2 System الخاص بتشخيص البكتريا، كانت 4 من هذه العزلات Pseudomonas fluorescens وعزلة واحدة Citrobacter freundii واخرى Serratia liquefaciens واختيرت من بينها العزلة الاكثر قابلية على تحليل الفينول وهي العزلة Pseudomonas fluorescens SK اذ بلغت اعدادها 262 × 105 و.ت.م/مل عند تنميتها على الفينول مصدرا وحيدا للكربون.تم تاكيد تشخيص العزلة المنتخبة للدراسة SK Pseudomonas fluorescens باستخدام تقنية التفاعل المتسلسل PCR ودرس تسلسل القواعد النتروجينية في الولايات المتحدة الامريكية وتم الاستدلال على ان هذا التسلسل يعود الى Pseudomonas fluorescens بعد مطابقة التسلسل الناتج مع التسلسلات الموجودة في بنك الجينات في NCBI (National Center for Biotechnology Information, USA ). اظهرت نتائج التضخيم والترحيل الكهربائي ان العزلة المنتخبة للدراسة Pseudomonas fluorescens SK خالية من انزيم Phenol hydroxylase الذي اختير بالتشخيص كاحد الانزيمات المهمة لتحليل الفينولات.درست الظروف البيئية المؤثرة في نمو العزلة البكتيرية المنتخبة (توفر الاوكسجين ومدة الحضن والدالة الحامضية ودرجة الحرارة وتركيب الوسط) وقد وجد من النتائج ان للتهوية تاثيرا جيدا في زيادة النمو. فقد اظهرت المزارع المتحركة اعلى نموا للخلايا الحية 187×410 و.ت.م./مل وان معظم الزيادة في الكتلة الحيوية حصلت بعد 48 ساعة من الحضن اذ بلغت الاعداد 275 x 10 4 و.ت.م./مل والدالة الحامضية 7 كانت هي الافضل اذ اعطت اعلى نمو للعزلة اذ بلغ النمو 232 ×10 4 و.ت.م./مل، اما درجة الحرارة فكانت 25 ˚م اذ سجل عندها اعلى نمو للعزلة والذي بلغ 271×410 و.ت.م./مل .و عند استخدام الوسط التالي الوسط المعدني الحاوي على (100ملغم/لتر فينول مضافا اليه الكلوكوز مصدرا كاربونيا ومستخلص الخميرة مصدرا نيتروجينيا) فقد اعطى اعلى نمو للخلايا بلغ 290 × 104 و.ت.م. /مل.درست قدرة العزلة البكتيرية Pseudomonas fluorescens SK على تحليل تراكيز متعددة من الفينول ، واظهرت النتائج ان اعلى نمو للعزلة P.fluorescens SK كان عند تركيز 250 ملغم فينول/لتر اذ بلغ عدد الخلايا 285 ×10 5 و.ت.م. /مل.اجريت دراسة الفعل التازري لعمل بكترياSK P. fluorescensمع البروتوزوا في تحليل الفينول كلا على حده وخليطا مع بعضها، ومن خلال النتائج تبين ان المزارع المختلطة (البكتريواالبروتوزوا) معا افضل في استهلاك المخلفات النفطية من المزارع المفردة (البكتريا) فقط اذ وجد ان تركيز الفينول المتبقي بعد تحلله بفعل خليط (البكتريواالبروتوزوا) معا يبلغ 2.12 ملغم/لتر، اما تركيز الفينول االمتبقي بعد تحلله من العزلة البكتيرية P.fluorescens SK فكانت 2.41 ملغم/لتر ، وبفعل البروتوزوا بلغ 2.07 ملغم/لتر مقارنة مع انموذج السيطرة الذي بلغ 3.1 ملغم /لتر. تم تقدير تركيز الفينول بتقنية كروماتوغرافي الغاز السائل GLC لنماذج المياه المعقمة المعباة فوجد انه يبلغ 1.199 ملغم/لتر ولمياه الاسالة تراوح بين 1.896 - 9.721 ملغم/لتر ولنماذج مياه الصرف الصناعي(المعالجة وغير المعالجة بايولوجيا) لمصفى الدورة بلغ 0، 187 ملغم/لتر على التوالي ووجد خلو مياه نهر دجلة من الفينول تماما. اجريت دراسة تقدير العناصر الثقيلة المتمثلة بـPb, Cd, Fe ,Cr, Ni, Cu الموجودة في مياه الصرف الصناعي لمصفى الدورة (قبل وبعد المعالجة البايولوجية ) ومياه نهر دجلة وقد اظهرت النتائج خلو الرصاص في نماذج المياه التي جمعت من الحوض قبل المعالجة البايولوجية وبعدها لمصفى الدورة ،اما تركيز الرصاص في نماذج المياه التي جمعت من نهر دجلة فقد بلغ 0.0218 ملغم/لتر.بينما كان تركيز الكاديميوم في مياه نهر دجلة عاليا اذ بلغ 0.0075 ملغم/لتر وفي نماذج المياه التي جمعت من الحوض قبل المعالجة البايولوجية بلغ 0.0086 ملغم/لتر وشهد انخفضا الى 0.0038 ملغم/لتر بعد المعالجة البايولوجية .في حين كان الحديد في نماذج مياه الصرف الصناعي قبل المعالجة البايولوجية عاليا بتركيز مقداره 3.2208 ملغم/لتر وحدث فيه انخفاض حاد في نماذج مياه الصرف الصناعي بعد المعالجة البايولوجية فقد بلغ 0.0368 ملغم/لتر وكان تركيز الحديد في نهر دجلة 0.0053 ملغم/لتر. لم يتاثر تركـيز الكـروم في نماذج المـياه جميعـها التي تم جمعها من الحوض قبل المعالجة البايولوجية وبعدها اذ بلغ 0.0095 ملغم/لتر، اما في مياه نهر دجلة فقد بلغ 0.0072 ملغم/لتر.كانت نتائج تراكيز النيكل لنماذج المياه التي جمعت من الحوض قبل المعالجة البايولوجية 0.0215 ملغم/لتر ولوحظ اختفائه في نماذج المياه بعد المعالجة البايولوجية تماما وكان مياه نهر دجلة خالية منه ايضا.كان تركيز النحاس في نماذج مياه الصرف الصناعي قبل المعالجة البايولوجية 0.0131 ملغم/لتر وانخفض بعد المعالجة البايولوجية وفي مياه نهر دجلة الى 0.0016 و0.0005 ملغم/لتر على التوالي. اجريت القياسات الفيزيائية والكيميائية لعينات مياه الصرف الصناعي لمصفى الدورة قبل المعالجة البايولوجية وبعدها، لمعرفة العوامل البيئية المحيطة مثل : درجة الحرارة ، والدالة الحامضية في الحقل ، والمتطلب البايولوجي للاوكسجينBiologycal Oxygen Demand (BOD5) ، والمتطلب الكيميائي للاوكسجين((COD Chemical Oxygen Demand، المواد الصلبة الذائبة الكلية(TDS) والمواد الصلبة العالقة الكلية (TSS) والعسرة الكلية والكبريتات والقاعدية الكلية والفوسفات Phosphate ، الكلوريدات Chloride وثاني اوكسيد الكاربون والمركبات الهيدروكاربونية المقاسة في المختبر وكانت القيم على النحو الاتي (32 ،30˚م) ،(6 - 8)،(43 ، 10 ملغم/لتر) ،(520 ، 60 ملغم/لتر) ، (1156 ، 1121 ملغم/لتر) ، (320 ، 43 ملغم/لتر) ، (496 ،500 ملغم/لتر) ، (0.371 ،0.045 ملغم/لتر) ,( 168 ،155 ملغم/لتر) ،(1.6 ،0.2 ملغم/لتر) ،(200 ،188 ملغم/لتر) ،(9.68 ،2.64 ملغم/لتر) ،(28.2 ، 1 ملغم/لتر ) وعلى التوالي. | Six isolates were isolated from industrial wastewater from Al - Dorah oil refiner and they were identified by the Vitek identification system. Four of these were Pseudomonas fluorescensand the others were Citrobacter freundii and Serratia liquefaciens. Isolate Pseudomonas fluorescens SK was chosen as the best one which can degrade phenol and its total number was262x105c.f.u.\ml.Identification of Pseudomonas fluorescens was reassured by PCR technique, also nitrogen base sequence was studied in the USA, and it was confirmed that it was belonged to Pseudomonas fluorescensas it was matched with the sequence in National Center for Biotechnology information, USA. Pseudomonas fluorescens SK has not phenol hydroxylase as it was proved by PCR and electrophoresis . Best Environmental conditions for the growth of the selected isolate (Oxygen, incubation time ,pH ,temperature and the medium) were : shaking culture 48 h ,pH 7 , 25˚C as the total bacterial numbers were : 187x104 , 275x104 , 232x104 and 271x104c.f.u.\ml. The best culture media formula was mineral media, which consists of 100 mg\L phenol, plus glucose and Yeast Extract. Highest phenol concentration which Ps. Fluorescens SK can degrade and growin was 250 mg\L as the total number was 285x105c.f.u.\ml . Phenol concentration was determined by GLC technique in bottled water was 1.99 mg\L and tap water was 1.891 - 9.721 mg\L and in untreated and biological treated industrial wastewater was ND and 12.7 mg\L, but it wasn’t detected in water samples taken from Tigris river. Synergistic action of Ps. Fluorescens SK plus a protozoa gave better results to degrade phenol as the remaining phenol was 2.12 mg\L whereas. The culture of Ps. Fluorescens SK alone gave 2.41mg\L ,and the protozoa alone 2.07 mg\L comparing to control one it was 3.1 mg\L. Heavy metals Pb, Cd, Fe, Cr, Ni and Cu were determined in untreated and biologically treated samples of Al - Dorah oil refiner industrial water also in the Tigris River samples no lead was detected in the refiner samples but it was found in Tigris samples 0.0218 mg\L. Cadmium in Tigris sample was 0.0075 mg\L and in the refiner water was 0.0086 mg\L and 0.0038 mg\L in the untreated one. The highest concentration of Iron in the refiner water before treated was detected 3.2208 mg\L and it decreased to 0.0368 after treatment and in the River samples was 0.0053 mg\L. Chromiumconcentration was 0.0095 mg\L in the refiner water before and after biological treatment, and in the River samples was 0.0072 mg\L. Nickel concentration in the refiner water was 0.0215 mg\L and no Nickel was detected after treatment, also it was not detected in the River samples. The highest concentration of Copper in the refiner water before treatment was detected 0.0131 mg\L and it was decreased to 0.0016 mg\L after treatment and in the River samples was 0.0005 mg\L. Physical and chemical analysis for the refiner wastewater before and after biological treatments was carried out for temperature, pH ,Biological oxygen demand (BOD5), Chemical oxygen demand (COD),Total dissolved solids (TDS),Total suspended solid (TSS), Total Hardness , Sulfate , Phosphate, CO2 , Total Alkalinity , Chloride and total Hydrocarbon compound and they were (32 ,30˚ C) , (6 - 8), ( 43 ,10 mg\L ) , (520 ,60 mg\L), (1156 , 1121 mg\L) ,(320 ,43 mg\L), (496 , 500 mg\L ),(0.371 , 0.045mg\L) ,(168 ,155 mg\L),(1.6 , 0.2 mg\L),(200 ,188 mg\L) ,(9.68, 2.64 mg\L),( 28.2 , 1 mg\L) Respectively.
