Document
Bioremediation of hexavalent chromium and its interference from copper in acid mine drainage
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2017
Language
English
English abstract
Heavy metals pollution including hexavalent chromium is of great concern due to its high toxicity and carcinogenic effects. Therefore, using cost effective and environmentally friendly technique is a global interest. Microbial bioremediation using fungi is the main point of this research in removing chromium. Aspergillus niger and Trichoderma longibrachiatum were locally isolated from a chromite mining area (wadi Fizh) from a previous study. 7. longibrachiatum showed the highest Cr (VI) removal in which 70.09 % of Cr (VI) was removed from 10 mg/l Cr (VI) solution after 120 hrs. The interdependence of Cr (VI) with Cu (II) was studied since reducing chromium toxicity by fungi will depend on the availability of other heavy metal ions in the aqueous solution, which may directly or indirectly affect the potential ability of different species for bioremediation. Therefore, about 76.58 % of Cr (VI) was removed from solution containing 10 mg/l Cr (VI) and 10 mg/l Cu (II). Cr (VI) removal by T. longibrachiatum was higher in multiple metal solutions at low concentration. Cr (III) oxidation to Cr (VI) by A. niger was found to be 0.6 % compared to T. longibrachiatum (0.49 %) in 10 mg/l Cr (VI). The Eh-pH diagrams showed that all immobilized/mineralized compounds were found to be in the stability field of chromium (III) oxides (Cr2O3) except at higher Cu concentration of 100 mg/l, there is a shift from Cr2O3 to CuCr204. The fungal biomass concentration was higher at low concentration and therefore, more Cr (VI) removal was observed. The specific activity of chromate reductase was found to be 0.02 and 0.08 Unit/mg within 24 and 120 hrs respectively for A. niger. The fungal cells grown in the presence of 200 mg/l Cr (VI) for Aspergillus and Trichoderma sp were examined using SEM and chromium (III) oxide was found (Cr2O3) to be more in diffusible forms, i.e., adsorbed to the cell walls, Although "grainy" precipitate have also been observed.
Description
Thesis
Member of
Resource URL
Arabic abstract
تلوث المعادن الثقيلة بما في ذلك الكروم سداسي التكافؤ هو مصدر قلق كبير بسبب تسميته العالية والتاثيرات المسرطنة التي يسببها. لذلك، باستخدام تقنية فعالة من حيث التكلفة وصديقة للبيئة يعتبر ذو مصلحة عالمية. تعد المعالجة الحيوية الميكروبية باستخدام الفطريات هي النقطة الرئيسية لهذا البحث في إزالة الكروم. تم عزل هذه الفطريات Trichoderma longibrachiatum Aspegillus & niger
, محليا من منطقة تعدين الكروميت وادي فزح) من دراسة سابقة. وأظهرت T longibrachiatum أن لها قدرة أعلى لإزالة الكروم سداسي التكافؤ حيث تمت إزالة 70 . 09 % من الكروم من 10 ملغ / لتر الكروم بعد 120 ساعة. تم دراسة الترابط بين الكروم والنحاس لأن تقليل سمية الكروم بالفطريات يعتمد على توافر أيونات المعادن الثقيلة الأخرى في المحلول المائي، والتي قد تؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على قدرة الفطريات من أجل المعالجة الحيوية. ولذلك، تم إزالة حوالي 76 . 58 % من الكروم من محلول يحتوي على 10 ملغ / لتر کروم و 10 ملغ / لتر نحاس. إزالة الكروم سداسي التكافؤ بواسطة F . longibrachiatum أعلى في محلول متعدد المعادن، أكسدة الكروم ثلاثي التكافؤ إلى كروم سداسي التكافؤ بواسطة A . niger وجد 0 . 6% مقارنة مع .T longibrachiatum ( % 0 . 49 ) في 10 ملغ / لتر من الكروم. وأظهرت المخططات البيانية التي توضح درجة الحموضة وحالة الأكسدة أن جميع المركبات المتمعدنة وجدت لتكون في مجال استقرار الكروم ثلاثي التكافؤ (Cr203). وجد أن تركيز الكتلة الحيوية الفطرية أعلى عند التركيز المنخفض، وبالتالي، لوحظ إزالة المزيد من الكروم. من خلال البحث، تم العثور على نشاط إنزيم الكرومات 0 . 02 و 0 . 08 وحدة / ملغ في غضون 24 و 120 ساعة لفطر A . Higer على التوالي. كذلك تم فحص الخلايا الفطرية التي نمت في وجود 200 ملغم / لتر من الكروم ل Aspergillus and Trichoderma، وباستخدام المجهر الإلكتروني وجد أن أكسيد الكروم الثلاثي (Cr203) في اشكال قابلة للانتشار، أي تم إمتصاصها إلى جدران الخلية الفطرية، على الرغم من أنه لوحظ وجود رواسب
, محليا من منطقة تعدين الكروميت وادي فزح) من دراسة سابقة. وأظهرت T longibrachiatum أن لها قدرة أعلى لإزالة الكروم سداسي التكافؤ حيث تمت إزالة 70 . 09 % من الكروم من 10 ملغ / لتر الكروم بعد 120 ساعة. تم دراسة الترابط بين الكروم والنحاس لأن تقليل سمية الكروم بالفطريات يعتمد على توافر أيونات المعادن الثقيلة الأخرى في المحلول المائي، والتي قد تؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على قدرة الفطريات من أجل المعالجة الحيوية. ولذلك، تم إزالة حوالي 76 . 58 % من الكروم من محلول يحتوي على 10 ملغ / لتر کروم و 10 ملغ / لتر نحاس. إزالة الكروم سداسي التكافؤ بواسطة F . longibrachiatum أعلى في محلول متعدد المعادن، أكسدة الكروم ثلاثي التكافؤ إلى كروم سداسي التكافؤ بواسطة A . niger وجد 0 . 6% مقارنة مع .T longibrachiatum ( % 0 . 49 ) في 10 ملغ / لتر من الكروم. وأظهرت المخططات البيانية التي توضح درجة الحموضة وحالة الأكسدة أن جميع المركبات المتمعدنة وجدت لتكون في مجال استقرار الكروم ثلاثي التكافؤ (Cr203). وجد أن تركيز الكتلة الحيوية الفطرية أعلى عند التركيز المنخفض، وبالتالي، لوحظ إزالة المزيد من الكروم. من خلال البحث، تم العثور على نشاط إنزيم الكرومات 0 . 02 و 0 . 08 وحدة / ملغ في غضون 24 و 120 ساعة لفطر A . Higer على التوالي. كذلك تم فحص الخلايا الفطرية التي نمت في وجود 200 ملغم / لتر من الكروم ل Aspergillus and Trichoderma، وباستخدام المجهر الإلكتروني وجد أن أكسيد الكروم الثلاثي (Cr203) في اشكال قابلة للانتشار، أي تم إمتصاصها إلى جدران الخلية الفطرية، على الرغم من أنه لوحظ وجود رواسب
Category
Theses and Dissertations