ارزیابی حذف زیستی نیترات توسط تیوباسیلوس دنیتریفیکانس در حضور نانوذرات آهن صفر ظرفیتی پایدار شده با کربن کوانتوم دات (CQD-Fe0)

محورهای موضوعی : میکروبیولوژی

الهه حمدی ¹ (گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد، شهرکرد، ایران)
بهنام راسخ ² (دانشیار پژوهشکده محیط زیست و بیوتکنولوژی، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران)
الهه تاجبخش ³ (دانشیار، گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شهرکرد)
فاطمه یزدیان ⁴ (استادیار، دانشگاه تهران، دانشکده علوم و فنون نوین، گروه علوم زیستی)
مریم قبه ⁵ (استادیار، گروه زیست شناسی، واحد علوم و تحقیقات)

تاریخ دریافت : 1400/07/22 تاریخ پذیرش : 1400/09/05 تاریخ انتشار : 1400/06/01

کلید واژه: نانوساختار, میکروارگانیسم, آلودگی آب های زیرزمینی,

چکیده مقاله :

آلودگی آبهای زیرزمینی و سطحی به نیترات در بسیاری از مناطق دنیا به‌یک مشکل جدی تبدیل شده است. ایجاد عوارض نامطلوب روی اکوسیستم‌های آبی از مهمترین اثرات غلظت بالای نیترات در محلول‌های آبی است. نانوذرات فلزی آهن‌صفرظرفیتی(Fe0) برای تصفیه ترکیبات سمی از آب بسیار مورد توجه است. هدف از این پژوهش استفاده از نانوساختار فلزی پوشیده شده باکربن‌کوانتوم دات(CQD-Fe0) به‌منظور بررسی نقش آن‌ها در نیترات‌زدایی زیستی تیوباسیلوس دنیتریفیکانس -می‌باشد. به این‌منظور نانوذراتFe0 به‌روش کاهش در فاز مایع سنتز شدند و به‌منظور زیست سازگاری، توزیع یکنواخت و عدم کلوخه شدن،Fe0 با کربن‌کوانتوم‌دات پوشش‌دار شد. مشخصه‌یابی نانوذرات توسط XRD،TEM، FESEM، FTIR و DLS تعیین‌گردید. طیف FTIR، تشکیل پیوند CQD وFe0 را تأیید کرد. قطر متوسط نانوذراتCQD-Fe0 درمحدودهnm 32/38-31/29 مشاهده شد. براساس نتایج با افزایش دما، رشد و فعالیت نیترات زدایی زیستی میکروارگانیسم تیوباسیلوس دنیتریفیکانس افزایش می‌یابد.

چکیده انگلیسی:

Contamination of groundwater and surface water with nitrate has become a serious problem in many parts of the world. Adverse effects on aquatic ecosystems are one of the most important effects of high nitrate concentrations in aqueous solutions. Zero-valent iron (Fe 0) metal nanoparticles are of great interest for the purification of toxic compounds from water. The aim of this study was to use nanostructure coated with carbon-quantum dot (CQD-Fe0) to investigate their role in biodenitrification of Thiobacillus denitrificance. For this purpose, Fe0 nanoparticles were synthesized by the liquid phase reduction method and for biocompatibility, uniform distribution and non-agglomeration, Fe0 was coated with carbon quantum-dot. Characterization of nanoparticles determined by XRD, TEM, FESEM, FTIR and DLS. The FTIR spectrum confirmed the formation of CQD and Fe0 bonds. The average diameter of CQD-Fe0 nanoparticles was observed in the range of 29.31-38.32. According to the results, with increasing temperature, growth and bio-nitrification activity of Thiobacillus denitrificance microorganism increases.