Enhancing nitrate removal and CO<sub>۲</sub> fixation in groundwater through microalgal precultivation strategies

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 14

فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_AET-12-4_001

تاریخ نمایه سازی: 22 مهر 1405

چکیده مقاله:

Nitrate contamination of groundwater poses serious risks to drinking water safety, particularly in agriculturally impacted regions, while conventional treatment technologies remain costly and energy intensive. This study evaluates microalgae-based nitrate removal from groundwater, with particular emphasis on the role of precultivation strategy in controlling nitrate removal kinetics, biomass productivity, and CO۲ fixation. Chlorella vulgaris and Scenedesmus sp. were precultured in Blue-Green ۱۱ and Bold’s Basal Medium and subsequently cultivated in nitrate-contaminated groundwater (۵۰ mg NO۳⁻–N/L) using photobioreactors. Both species effectively removed nitrate; however, treatment performance was strongly dependent on species and precultivation medium. BG-۱۱–precultured Scenedesmus sp. demonstrated the highest and fastest nitrate removal, reducing NO۳⁻–N below the drinking water standard (۱۰ mg/L) within ۷۸ h and achieving ۹۹% removal after ۹۶ h. BG-۱۱–precultured Chlorella vulgaris reached ۸۳.۴% removal over the same period. BBM-precultured Scenedesmus sp. also achieved high nitrate removal (۹۶%), but with slower kinetics, while BBM-precultured Chlorella vulgaris showed the lowest removal efficiency (۸۷.۸%). Enhanced nitrate removal was directly associated with increased biomass accumulation and CO۲ fixation, with BG-۱۱–precultured Scenedesmus sp. attaining the highest biomass (۰.۴۵ g/L) and CO۲ fixation rate (۲۰.۶۸ g/L/d). This study demonstrates that the precultivation strategy is a critical control parameter for microalgal groundwater remediation and identifies BG-۱۱–conditioned Scenedesmus sp. as a highly effective candidate for integrated nitrate removal and carbon sequestration in real groundwater systems.

نویسندگان

- -

Department of Biotechnology, Iranian Research Organization for Science and Technology (IROST), P. O. Box ۳۳۵۳‑۵۱۱۱, Tehran, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Ward, M. H., Jones, R. R., Brender, J. D., De ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۳۹۰/ijerph۱۵۰۷۱۵۵۷[۲] Shrimali, M., & Singh, K. P. (۲۰۰۱). New methods ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۰۲۶۹-۷۴۹۱(۰۰)۰۰۱۴۷-۰[۳] Abascal, E., Gómez-Coma, L., Ortiz, I., & Ortiz, A. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.scitotenv.۲۰۲۱.۱۵۲۲۳۳[۴] U.S. Environmental Protection Agency. (۲۰۲۱). National primary drinking water ...
  • Ansari, A. A., Khoja, A. H., Nawar, A., Qayyum, M., ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۳۲۰۱-۰۱۷-۰۵۷۴-۹[۶] Wang, X., Bao, K., Cao, W., Zhao, Y., & ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۸/s۴۱۵۹۸-۰۱۷-۰۵۸۴۱-۹[۷] Sanz-Luque, E., Chamizo-Ampudia, A., Llamas, A., Galván, A., & ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۳۸۹/fpls.۲۰۱۵.۰۰۸۹۹[۸] AlMomani, F. A., & Örmeci, B. (۲۰۱۶). Performance of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.ecoleng.۲۰۱۶.۰۶.۰۳۸[۹] Ajala, S. O., & Alexander, M. L. (۲۰۲۰). Assessment ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۴۰۰۹۵-۰۱۹-۰۰۳۳۳-۰[۱۰] Vazirzadeh, A., Jafarifard, K., Ajdari, A., & Chisti, Y. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.scitotenv.۲۰۲۱.۱۴۹۹۸۸[۱۱] Habibi, A., Nematzadeh, G. A., Pajoum Shariati, F., Delavari ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۳۲۰۵-۰۱۹-۱۶۷۹-۷[۱۲] Kirrolia, A., Bishnoi, N. R., & Singh, R. (۲۰۱۴). ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۳۲۱۳-۰۱۳-۰۷۵۲-۴[۱۳] Sharma, A. K., Sahoo, P. K., Singhal, S., & ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۳۲۰۵-۰۱۶-۰۴۳۴-۶[۱۴] Pandey, S., Narayanan, I., Vinayagam, R., Selvaraj, R., Varadavenkatesan, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jece.۲۰۲۳.۱۰۹۹۸۴[۱۵] Daneshvar, E., Santhosh, C., Antikainen, E., & Bhatnagar, A. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jece.۲۰۱۸.۰۲.۰۳۳[۱۶] Assunção, J., Batista, A. P., Manoel, J., da Silva, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/elsc.۲۰۱۷۰۰۰۷۵[۱۷] Kong, W., Shen, B., Lyu, H., Kong, J., Ma, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jclepro.۲۰۲۱.۱۲۵۹۷۵[۱۸] de Sá Filho, M. L. F., de Farias Silva, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۴۰۹۷۴-۰۲۳-۰۰۲۷۴-۹[۱۹] Rezvani, F., Sarrafzadeh, M. H., Seo, S. H., et ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.biortech.۲۰۱۷.۰۸.۰۵۳[۲۰] Rezvani, F., Sarrafzadeh, M. H., Seo, S. H., & ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۱۳۵۶-۰۱۸-۲۷۷۷-۵[۲۱] Danaee, S., Ofoghi, H., Heydarian, S. M., & Farazmand, ...
  • Danaee, S., Ofoghi, H., Heydarian, S. M., & Badali Varzaghani, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۰/۰۹۵۹۳۳۳۰.۲۰۲۲.۲۰۶۶۴۸۰[۲۳] Zahraei Salehi, A., Arsellon Pardakhti, A., & Gharianpour, Z. ...
  • https://doi.org/۱۰.۲۲۰۵۹/JES.۲۰۲۵.۳۸۵۶۵۶.۱۰۰۸۵۵۲[۲۴] Rezvani, F., & Farazmand, A. (۲۰۲۵). Optimizing light/dark cycles ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۳۷۶۲-۰۲۵-۰۶۱۵۳-z[۲۵] American Public Health Association. (۱۹۹۵). Standard methods for the ...
  • Wang, Y., Johnson, G. I., Postles, A., & Coyne, K. ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۳۸۹/fmicb.۲۰۲۳.۱۰۵۹۰۷۴[۲۷] Rani, V., & Maróti, G. (۲۰۲۱). Assessment of nitrate ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۳۸۹/frans.۲۰۲۴.۱۵۱۳۱۵۳[۲۹] Biliani, S. E., & Manariotis, I. D. (۲۰۲۵). Nutrient ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۴۰۷۱۰-۰۲۵-۰۰۷۷۳-۳[۳۰]He, Z., Wang, J., & Li, Y. (۲۰۲۵). Recent advances ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.greenca.۲۰۲۴.۱۰.۰۰۱[۳۱] Rezvani, F. (۲۰۲۵). Optimizing mixed cultures of Chlorella vulgaris ...
  • نمایش کامل مراجع