تاثیر گئوتیت بر جذب سطحی و احیاء زیستی آرسنات در شرایط بی هوازی

سابقه و هدف: آرسنیک یک آلاینده شبه فلزی است که به دلیل به خطر انداختن سلامت گیاهان، حیوانات و بشر از نگرانی های عمده در محیط زیست محسوب می شود. بخش غالب مشکلات زیست محیطی ایجاد شده در نتیجه متحرک شدن آرسنیک تحت شرایط احیاء است. در این شرایط باکتری های احیاء کننده قادر به احیاء زیستی آرسنات و تبدیل آن به آرسنیت و افزایش تحرک آن می باشند. این مطالعه با هدف بررسی احیاء زیستی آرسنات محلول و آرسنات جذب سطحی شده بر روی کانی گئوتیت در حضور باکتری Shewanella sp در دو بخش مجزا انجام گرفت.مواد و روش: در بخش اول کاهش زیستی آرسنات در فاز محلول و در بخش دوم کاهش زیستی آرسنات جذب سطحی شده بر روی کانی گئوتیت با غلظت یکسان در حضور باکتری Shewanella sp مورد بررسی قرار گرفت. اندازه گیری قابلیت زنده ماندن سلول های باکتری در محیط آزمایشی نیز به روش شمارش سلول زنده انجام گرفت. یافته ها: نتایج بخش اول آزمایش نشان داد که باکتری Shewanella sp قادر به احیاء زیستی آرسنات فاز محلول با غلظت ۰۵/۰ میلی مولار بود. نتایج همچنین مشخص کرد که کانی گئوتیت در طول مدت ۶ روز قادر به جذب سطحی کامل آرسنات با غلظت ۰۵/۰ میلی مولار بود و باکتری Shewanella sp همچنین قادر به احیاء زیستی آرسنات جذب سطحی شده بر روی کانی گئوتیت بود. سرعت احیاء زیستی در آرسنات موجود در فاز محلول بیشتر از سرعت احیاء زیستی در آرسنات جذب سطحی شده بر روی کانی گئوتیت بود. نتایج همچنین نشان داد که باکتری Shewanella sp توانایی احیاء زیستی آهن سه ظرفیتی در ساختمان گئوتیت و تبدیل آن به آهن دو ظرفیتی را دارا بود. بنابراین باکتری Shewanella sp قادر به احیاء زیستی آرسنات جذب سطحی شده و آهن سه ظرفیتی در ساختمان کانی گئوتیت در شرایط بی هوازی را دارا بود. اما احیاء زیستی آرسنات جذب سطحی شده بر روی کانی گئوتیت با ارجحیت بیشتری نسبت به آهن سه ظرفیتی موجود در ساختمان کانی گئوتیت در حضور باکتری Shewanella sp صورت گرفت. غلظت آرسنیت در فاز محلول پس از گذشت ۳۰ روز از فرایند کاهش زیستی به ۰۴/۰ میلی مولار رسید که بیانگر آن بود که ۸۰% از آرسنات جذب سطحی شده در فرایند احیاء زیستی به آرسنیت تبدیل و وارد فاز محلول شده بود. مقدار آهن دو ظرفیتی در فاز محلول تا مدت ده روز روند افزایشی داشت و پس از آن کاهش معنی داری را نشان داد. مقدار آهن دو ظرفیتی کل نیز تا مدت ۲۰ روز روند افزایشی نشان داد و پس از آن ثابت شد. نتایج حاصل از اندازه گیری قابلیت زنده ماندن سلول های باکتری نیز تداوم رشد سلول های باکتری Shewanella sp را در آزمایش های کاهش زیستی نشان داد. نتیجه گیری: فرایند احیاء زیستی در اکوسیستم های بی هوازی می تواند منجر به آلودگی منابع آبی شده و لذا بایستی مورد توجه ویژه متخصصین علوم زیست محیطی قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

آرسنیت ، آرسنیک ، آهن فریک ، Shewanella sp