دانلود مقاله استخراج گیاهی طال توسط گیاه گل گاوزبان عادی و کامپوزیت

بخشی از مقاله

مقدمه

ابرجاذب طلا در سال 1988 با میزان تجمع 1 میلی گرم بر کیلوگرم با این فرض که میزان عـادی تجمـع طلا در گیاهان 0,02میلی گرم است تعریف شد.>1@ اندرسون و همکـاران (1998) خـردل هنـدی را بـا تیوسـیانید آمونیوم با نسـبت0، 160،80 ، 320 و 640 میلـی گرم/کیلـوگرم وزن خشـک بسـتر کشـت تیمارکردنـد و گیاهـان درگلدان های که خاک آنها بطور مصنوعی با 5 میلی گرم طلا بصورت مشابه با فـرم طبیعـی، اکسـید شـده ، غیـر سولفیدی موجود در معدن آلوده شده بودند، کشت شدند. جذب بالای طلا با تیمار تیوسیانید به میزان 160 میلـی گرم برابر 57 میلی گرم بر کیلوگرم بیوماس خشک گیاه بود. در آزمایش مشابه دیگر بر روی خردل هنـدی کـه در بستر 5 میلی گرم و با250 میلی گرم تیوسیانید آمونیوم تیمار شده بود نتایج کار اندرسون را تاییـد مـی کـرد.>2@ اندرسون و همکاران (2003) پیش بینی کردند که برداشت محصول 10 تن در هکتار با غلظت 100 میلـی گـرم در

1 دانشجوی دکتری بیوتکنولوژی، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بو علی سینای همدان

2 گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بو علی سینای همدان

بافت گیاهی می تواند 1 کیلو طلا در هکتار محصول بدهد که می تواند ارزش اقتصادی داشـته باشـد. در آزمـایش اندرسون و همکاران که با گیاه خردل هندی و ذرت انجام شد و فرایند القا بوسیله سـیانید سـدیم و تیوسـیانید در خاک معدن اکسیده نشده با عیار 0,6 میلی گرم انجام شـد، مشـخص شـد کـه خـردل هنـدی بهتـرین توانـایی را درتیمار سیانید سدیم داشت و میزان متوسط غلظت طلا 39 میلی گرم بود و بالاترین میزان غلظت نیـز 63 میلـی گرم بود.>2@

در آزمایش انجام شده توسط مزویا و همکاران (2000) که بر روی 5 محصول ریشه ای( هویج، لبو، پیـاز و دو رقم از تربچه) انجام شد و مواد گیاهی در بستر حاوی 3,8 میلی طلا کشت شدند، میزان استحصـال طـلا بـرای هویج 779 گرم در هکتار با تیمار تیوسیانید آمونیوم و 1,45 کیلوگرم با تیمار تیوسـولفید گـزارش شـده اسـت.>7@ لمب و همکاران((2001 سه گونه گیاهی B. juncea، B. coddii و شیکوری را برای تعیین غلظت طلا در قسمت های مختلف گیاه،با محلول های تیوسیانید و سیانید القاء کردند. مواد شیمیایی حلال مثـل KI ، KBr، Na2SO3 و NaSCN در خردل هندی و شیکوری مورد استفاده قرار گرفت و نتایج بسیار متفاوتی در میـزان جـذب گیـاهی طلا در اثر اعمال این تیمارها ایجاد شد و سـیانید بهتـرین نتیجـه را درشـیکوری و بـا میـزان تجمـع 164 میلـی گرم/کیلوگرم در بیوماس خشک نشان داد. حداکثر میزان جذب در اثـر تیمارهـای NaS2O3، KI و NaSCN بـه ترتیب برابر 51، 41 و 31 میلی گرم بر کیلوگرم در بیومـاس خشـک بـود.>5@ گـرادا- تورسـیدا و همکـاران((2005 گزارش کردند که گیاه بید صحرا ) C. linearis از صحرای چی هواهان مکزیک) قابلیت استفاده در فایتوماینینگ را دارد. نهال های بید صحرایی در حضور غلظت های پایین تـر از 1×10-4 میلـی مـول در لیتـر از سـیانید آمـونیم بخوبی رشد می کند و رشد ساقه تحت تاثیر این غلظت و طلا قرار نمی گیـرد. در هنگـام اسـتفاده از ایـن غلظـت سیانید آمونیم و طلای 5 پی پی ام افزایش تجمع طلا در حدود 595 ، 396 و 476 درصد به ترتیـب در ریشـه هـا، ساقه ها و برگ ها مشاهده شد( غلظت ثابت 5 پی پی ام طلا).در این بررسی مشخص گردید که این گیاه تولید نانو ذرات طلا با شعاع 0,55نانومتر می کند.>4@

موهان((2005 پیشنهاد نمود که این فناوری کارایی بالایی برای استخراج طلا از بقایای باطله ها و معادن با عیار پایین در منطقه کارناتاکا می تواند داشته باشد. استخراج متداول معدن باعث کاهش سطح طلا به 3 پـی پـی ام رسیده و باعث تعطیلی معدن شده است و کمیته ای که بر روی این معدن کار می کند طرحی را برای بازیافـت طلا از باطله های بسیار زیادی که طی سال ها جمع شده پیشنهاد کرده اند. مطالعات نشـان داده کـه 33 میلیـون تن باطله طی سال ها جمع شده که غلظتی بین 0,7-0,8پی پی ام طلا دارند که منبعی برای 24 تن طلاست.>6@

در بررسی انجام شده در سال 2006 در مکزیک، توانایی گیاهان برای استخراج طلا در بستر ماسه سلیکاتی مورد آزمون قرار گرفت که گونه هـای موردبررسـی شـامل:.Amaranthus spp ، Sorghum halepense (L.) Pers،

Helianthus annuus L، Sesamum indicum L.، hirsutum L. Gossypium ،.Brassica campestris L و

Amoreuxia palmatifida بود. نتایج این بررسی نشـان داد کـه غلظـت طـلا در بافـت خشـک گیـاهی بـا ا لقـاء تیوسیانید آمونیوم( 1 g/kgدر بستر کشت) می تواند تا 304 mg/kg برسد>10@در آزمـایش دیگـری کـه در سـال 2007 و در استرالیا انجام شد از خاک معدن طبیعی با میزان طلای 1,75 پی پی ام بود استفاده شـد و pH خـاک برابر 5 بود. گونه هـای مـورد بررسـی شـامل ایـن گیاهـان بـود: Eucalyptus polybractea ،Acacia decurrens،

Sorghum bicolor، ،Trifolium repens L ، Bothriochloa macra ، Austrodanthonia caespitosa .همـه

گیاهان در گلدان هایی کشت شدند که حاوی 500 گرم خاک معدن بود و 3-5 ماه قبل با سیانید سدیم به نسـبت 0,1-1گرم در کیلوگرم خاک تیمار شده بودند. بیشترین میزان جذب در ساقه هـا و بـرگ هـای پیـر دیـد شـده و حداقل مقدار نیز در بافت های جوان تر دیده شده است. میزان جذب طلا با افزایش میزان سـیانید خـاک افـزایش یافته و نتایج نشان می دهد که گیاهان در حالت واقعی و با خاک معـادن بـا عیـار پـایین پتانسـیل جـذب طـلا را دارند>8@

در ارزیابی انجام شده دیگردر کشور مکزیک ودر سال 2009 ، توانایی استخراج طلا در خاک باطله معدن با غلظت طلای 2,35 ppmو PH برابر 7,3 در گلخانه مورد بررسی قرار گرفت کـه گونـه گیـاهی S.halepense در این خاک کشت شد و ترکیبات سیانیدی و تیوسولفات برای حلالیت طلا استفاده شده بود. این آزمایش نشـان داد که با القاء سیانید سدیم به میزان 1 mg/kg میزان تجمع طلا به 31 mg/kg وزن خشک گیاه رسید. مشابه با ایـن بررسی درگونه گیاهی Kalanchoe serrata که گونه ای مقاوم به گرما و شرایط سخت بیابان است، میزان تجمع طلا با القاء سیانید به 21 mg/kg رسید.>12@

×

.2 مواد و روش ها

بررسی گلخانه ای با استفاده از خاک معدن زرشوران (با مختصات جغرافیایی عرض 37-36 درجه و طول 48-46 درجه) توسط گیاه گل گاوزبان در گلخانه دانشگاه آزاد اسلامی واحد ابهر انجام شد. برای استخراج گیـاهی طلا، خاک معدن زرشوران پس از عبور از الک 2 میلی متری به میزان3 kg در هر گلدان ریخته شـد. تیمـار بـذور برای جوانه زنی انجام شدآزمایشات. فاکتوریل بر اساس طرح کاملاً تصادفی پس از تصادفی سـازی بکـار رفـت. در این آزمایشات میزان تیمار شیمیایی در دو سطح a1=1 mg/kg و a2= 2 mg/kg به عنوان فاکتور A و نوع تیمار شیمیایی در 4 سطح به عنوان فاکتورB به قرار زیر انجام شد :

b1تیوسولفات آمونیوم، b2 تیوسیانید آمونیوم، b3 سیانید سدیم و b4 سیانید پتاسیم

گیاهان کشت شده 40 روز پس از جوانه زنی در گلدان بـاقی ماندنـد و آبیـاری گیاهـان بصـورت روزانـه و بصورت آب پاشی انجام شد تا مواد غذایی گلدان ها تحلیه نشود. دو هفته پس از کشت نیز یکبار کود میکرو، الیت سبز بصورت 0,25 g/lبه تمام گلدان ها افزوده شد تا به بهبود رشد گیاهان کمک نمایـد. گیاهـان کشـت شـده در گلدان 40 روز پس از جوانه زنی تحت تیمار سیانید سـدیم، تیوسـیانید آمونیـوم، تیوسـولفات آمونیـوم و سـیانید سدیم هر کدام در دو سطح 1 و 2 میلی گرم بر کیلوگرم خـاک قـرار گرفتنـد. 10 روز پـس از اعمـال تیمـار هـای شیمیایی مواد گیاهی برداشت گردیدندکه بیشتر گیاهان تحت تاثیر تیمارهای شیمیایی خشک شده بودند.گیاهان تیمار شده با مواد شیمیایی برداشت شدند و پس از انتقال نمونه ها از گلخانـه بـه آزمایشـگاه ابتـدا بخـش هـوایی ازریشه جدا سازی شد و هر دو بخش با آب معمولی چند بار شستشو داده شدند تا خاک،گرد و غبار و فلز احتمالی از روی آنها حذف شود و سپس نمونه ها با آب مقطر آبکشی شدند. وقتی نمونه ها آب شستشو را از دسـت دادنـد بافت ریشه و اندام هوایی خرد شد و با ترازوی دقیق توزین شدند و سپس در آون و در دمای 85 درجه سـانتیگراد به مدت یک هفته خشک شدند. نمونه های خشک شده دوباره توزین شدند تـا وزن خشـک آنهـا مشـخص شـود، سپس نمونه ها برای هضم کردن آماده شدند. یک گرم پودر گیاه را که از الک نیم میلی متر عبور داده شده اسـت توزین و 0,2 گرم از پودر توزین شده در داخل کروزه( با حجم( 10 ml ریختـه شـد و در کـوره قـرار گرفـت و در

عرض 2 ساعت دمای کوره کم کم افزایش داده و به 550 درجه سانتی گراد رسید. بعضی مواقـع درب کـروزه بـاز گذاشته شد تا عمل ترکیب با اکسیژن هوا به خوبی انجام گیرد. 12 ساعت و در طول شب در آن دما می ماند تا به خاکستر سفید تبدیل شود. سپس کوره را خاموش و روز بعد روی نمونه ها پس از سرد شدن در درون بن مـاری و در دمای 80 درجه سانتی گراد 5 ml از محلول تیزاب سلطانی(3 نسبت اسید کلریدریک به 1 نسبت اسید نتیریک ) اضافه شد و در نهایت به حجم 10 ml رسید وبا کاغذ صافی، صاف شد. پس از تهیه این عصاره می تـوان عناصـر غذایی میکرو را با دستگاه جذب اتمی و با قرار دادن لامپ مخصوص طلا و ساختن استاندارد های مربـوط بـه آن اندازه گیری شد. داده های حاصل از میزان جذب طلا توسط دستگاه جذب اتمی با نرم، با افزار آماری MSTAT-C مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. علاوه بر تجزیه آماری، ضریب انتقـال از ریشـه بـه سـاقه( ( TF و ضـریب انتقال از خاک به ساقه ( ( EC نیز که از فاکتورهای مهم در موفقیت استخراج گیاهی است نیز مورد ارزیـابی قـرار گرفت.