بخشی از مقاله
چکیده:
در صنایع نساجی رنگزدایی به عنوان یک روش موثر برای حذف مواد رنگزا بررسی شده است. نوع رنگها و عوامل تجزه کننده، بازده فرآیند را تعیین میکنند. عوامل زیستی مانند باکتریها از جمله تجزیه کننده های باصرفه و سازگار با محیط زیست به شمار می آیند که کاربر آن ها در رنگزدایی روز به روز در حال گسترش است. رنگ های آزو از پرمصرف ترین رنگهای مورد استفاده در صنایع نساجی میباشند که در حدود 70-60 درصد از این گروه رنگها استفاده میشود. این رنگها دارای یک یا چند پیوند - N N - میباشند. بنابراین در تحقیق حاضر هدف رنگبری رنگ قرمز107 دایرکت توسط سویه های جدا شده از خاک می باشد.
در این تحقیق 300 نمونه جدا شده از خاک مورد بررسی قرار گرفت که نمونه های جدا شده در دمای 37 درجه سلسیوس به مدت 24 ساعت انکوبه شدند و بر اساس نوع کلنی و میزان توان رنگبری و میزان غلظت رنگ و همچنین دما های متفاوت، بر اساس تست های بیوشمیایی جداسازی شده اند. شناسایی نهایی میکروارگانیسم با استفاده از تکنیک مولکولی PCR انجام گردید. در این مطالعه باکتری سودوموناس آئروژینوزا در غلظت های 0/1و0/5و1 گرم بر لیتر و هم چنین در3 دمای 40-30-20 درجه توانست رنگ قرمز 107 دایرکت را در بالاترین میزان در دمای 40 درجه در حدود 89/82 درصدتجزیه کند. بر این اساس می توان گفت که سودوموناس آئروژینوزا توانایی مختلفی در تجزیه رنگ های آزو در غلظتها و دما های مختلفی را دارا می باشند و میتوان بر اساس اجزا و غلظت رنگ ها از آنها استفاده کرد.
کلمات کلیدی: قرمز دایرکت 107،رنگبری، سودوموناس آئروژینوزا
.1مقدمه:
با افزایش جمعیت کشورها، نیاز به محصولات صنایع نساجی و غذایی بطور افزونی زیاد شده است. افزایش مصرف این مواد نیازمند گسترش سطح زیر کشت مواد اولیه آنها است. از آنجایی که وسعت زمینهای کشاورزی و دامپروری در کره زمین محدود است ودرنیاز های بشر، مواد غذایی نسبت به پوشاک الویت بیشتری دارد، لذا زمینهای زیر کشت گیاهان غذایی افزایش یافته اند. بنابراین برای جبران کمبود مواد اولیه نساجی کشورها به سراغ تولید الیاف مصنوعی - شمیایی - رفتنتد.[1] صنعت نساجی فقط یک صنعت واحد نیست، بلکه شامل طیف وسیعی از واحدهای صنعتی است که انواع الیاف طبیعی و مصنوعی را بکار می گیرد تا پارچه های مختلفی تولید نماید.
صنایع نساجی بطور طبیعی بسیار پیچیده اند و این به دلیل ماهیت و تنوع مواد خام مصرفی به فرآیندها و محصولات تولیدی است. در طی فرآیند تولید، مواد باید از فرآیند های گوناگون و اعمال شمیایی مختلفی همچون تغییر اندازه، مرسریزه شدن ، رنگرزی ، چاپ و ... قرار می گیرند. فاضلاب خروجی از این جمعیت بسیار قلیایی است و غلظتهای بالایی دارد و در صورتی که به درستی تصفیه و دفع نشود مشکلات محیط زیستی فراوانی ایجاد می نماید. در صنعت نساجی زنجیره طویلی از پروسه ای تر وجود دارد که هر مرحله نیازمند ورودی های آب ، انرژی و مواد شمیایی است و در هر مرحله ضایعات زیادی تولید می شود.
رنگ ها به میزان فراوانی در صنایع نساجی، چاپ، غذایی، دارویی و آرایشی استفاده میشود .[2] امروزه رنگ های نساجی یکی از متداول ترین مواد شیمیایی مصرفی است. در حدود ده هزار رنگ مختلف با تولید جهانی بیش از 700 هزار تن به طور تجاری قابل دسترس می باشد .[3] تجزیه رنگ های موجود در پساب های کارخانجات نساجی یکی از مهمترین و بحث انگیز ترین مشکلات محیط زیست به شمار می آید.[4] به طور معمول در حین تولید و استفاده حدود 15-10 درصد از این رنگ ها به محیط وارد می شود. با وجود اینکه رنگ های آلی تنها بخش کوچکی از بار آلی پساب را تشکیل می دهد، ولی وجود آنها از نظر ظاهری قابل قبول نیست. همچنین مشخص شده که برخی رنگ های آزو ویا ترکیبات حاصل از تجزیه آن ها سمی، جهش زا و سرطان زا می باشد .[3] از نظر ساختار شیمیایی رنگ های مختلفی وجود دارند که در انواع گوناگونی مانند رنگ های اسیدی، راکتیو، بازی، دیسپرس ، آنتراکوئینون، فلزی، گوگردی، تری فنیل متان و فتالوسیانین طبقه بندی می شوند. فاضلاب های نساجی عمدتا شامل این رنگ ها است، که سبب آسیب رسانی به محیط زیست می شوند.1
حدود 70-60 درصد کل رنگ های مصرفی، رنگ های آزو هستند که دارای یک یا چند پیوند N N می باشند .[5] روش های شیمیایی و فیزیکوشمیایی تصفیه پساب ها عمدتا هزینه بر کارایی کم و محدود هستند و مقدار زیادی مواد دفعی ایجاد می کنند که از بین بردن این مواد، خود مشکل جدیدی می باشد.[6] در ضمن رنگ های آزو به دلیل مقاوم بودن پیوند شدیدا الکترون کشنده آزو به حمله اکسیژینازها، در طی روشهای معمول تصفیه پساب از بین نمیرود.[7] تجزیه زیستی رنگ ها روشی سازگار با محیط، کم هزینه و بی خطر است. سیستم های مختلف میکروبی برای مقاصد گوناگونی از جمله تجزیه رنگ ها بر اساس نوع و کیفیت پسای رنگی به کار گرفته می شوند .[4]
مطالعه گسترده ای بر روی تجزیه کردن رنگ های مختلف آزو توسط سیستم های باکتریایی در جهان انجام شده است. سویه های باکتریایی مختلفی مانند: باکتری سودوموناس دسمولیتیکم .[8] NCIM 2112 باسیلوس سوبتلیس .[9] باسیلوس سرئوس سویه [10] hj-1 .شوانلا پوتر یفاشینس .[4]توانایی تجزیه رنگ های آزو مختلفی را دارند. در این پژوهش، بررسی توانایی باکتری باسیلوس لیچنفورمیس بر روی تجزیه رنگ قرمز 107 دایرکت ب میزان تجزیه رنگ، بر اساس غلظت های متفاوت و همچنین تاثیر فاکتور دماو غلظت بر میزان رنگبری مورد بررسی قرار گرفته است.
.2مواد و روش ها:
جمع آوری نمونه ها از 15 منطقه از شهرستان مرودشت استان فارس انجام گرفته است. طی جمع آوری نمونه ها شرایط استریل رعایت گردیده و نمونه های خاک از عمق 5 سانتی متری از سطح خاک جمع آوری گردید و در پلاستیک های استریل و اتوکلاو شده قرار گرفتند. نمونه ها در دمای 4 درجه سلسیوس نگهداری شده وجهت جداسازی ارگانیسم ها و شناسایی اولیه به آزمایشگاه میکروب شناسی منتقل گردید. جهت جداسازی میکروارگانیسم ها ابتدا نمونه های خاک خشک شده الک و سپس رقت متوالی10 -6 برای تمامی نمونه ها انجام گرفت. از محیط کشت نوترینت آگار جهت کشت اولیه میکروارگانیسم ها استفاده شد.0/1 میلی لیتراز هر لوله بر داشته و بر روی محیط کشت نوترینت آگار پخش کرده. پس از آن پلیت ها به مدت 24 ساعت در انکوباتور با دمای 35 درجه سلسیوس گرم خانه گذاری شد. پس ازگذشت زمان مذکور کلنی های مورد نظر برای خالص سازی انتخاب گردیده که از میان 300 جدایه ،20جدایه که از نظر مورفولوژی ، پیگمان و نحوه آریش کلنی متفاوت بودند انتخاب گردیدند از میان این جدایه ها 5 جدایه توانایی رنگبری را دارا بودند. کلنی های انتخاب شده به محیط کشت نوترینت براث منتقل شدند و مجددا در دمای35 درجه سلسیوس انکوبه شدند تا در مرحله رنگبری مورد استفاده قرار بگیرند. ایجاد محیط کاملا کدر بعد از 24ساعت که نشانه رشدباکتری ها بود که با نیم مک فارلند مقایسه گردیدند.
