تجزیه زیستی پلی اتیلن با استفاده از میکروارگانیسم های بومی

تجزیه زیستی پلی اتیلن با استفاده از میکروارگانیسم های بومی

فرمت: PDF   تعداد صفحات: 55

فهرست:

فصل اول: کلیات تحقیق

• مقدمه
• بیان مسئله
• اهداف تحقیق
• اهمیت و ضرورت تحقیق
• بیان فرضیه های اصلی تحقیق
• تعریف متغییر ها و مفاهیم

فصل دوم: پیشینه تحقیق

• دیدگاه ها و پیشینه نظری تحقیق
• پیشینه تجربی و عملی تحقیق
• روش تحقیق
• یافته های پژوهش
• جمع بندی و نتیجه گیری
• فهرست منابع

رشد روزافزون مصرف پلاستیک که امروزه در ایران بالغ بر 2 میلیون تن در سال است، مشکلات زیادی برای عموم کشور های جهان به وجود آورده است.  پسماند پلاستیک های مصرفی نهایتا یا سر از جنگل ها و دریاها در می آورند یا سال ها در مراکز دفن زباله تلنبار می شوند و خطراتی جدی به وجود می آورند. 2 و 3 این مشکل خصوصا در ایران که سیستمی کارآمد برای تفکیک در مبدا زباله ها و بازیافت پسماندهای پلاستیکی ندارد،بیشتر به چشم می آید، زیرا تنها 5 درصد از 30 درصد پلاستیک های خشک و قابل بازیافت، بازیافت می شوند و سرنوشت بقیه همان گونه که اشاره شده است رقم می خورد.

در بعضی از کشور های آسیایی (مانند هند 12) پژوهش هایی برای مقابله با این معضل انجام شده است. در این پژوهش ها عموما هدف اصلی، یافتن میکروارگانیسم هایی است که توانایی تجزیه پلاستیک را داشته باشند.

هدف از انجام این پژوهش، استفاده از دانش تولید شده در خارج به نفع کشور است. در واقع با استفاده از نتایج پژوهش هایی خارجی، ما به دنبال یافتن میکروارگانیسم هایی بومی بودیم که توانایی تجزیه پلاستیک را داشته باشند. در اکثر پژوهش های انجام شده به توانایی بالای باکتری های درون محیط فاضلاب شهری و همچنین خاک مراکز دفن زباله اشاره شده بود. در همین راستا، از حوضچه های مختلف سیستم تصفیه فاضلاب صاحب قرانیه نمونه گیری انجام شد. انتخاب محیط کشت مناسب این باکتری ها از دیگر نوآوری های این طرح است که با توجه به نتایج پژوهش های دیگر انجام شد. البته با توجه به امکانات موجود و هزینه ی پایین این پروژه و استفاده از منابع بومی، محیط کشت استفاده شده در این طرح به مراتب ارزان تر و بهینه تر از محیط های کشت پژوهش های خارجی می باشد. در ادامه ی مقاله به شرح ریز جزییات تمام مراحل انجام پروژه پرداخته می شود.

مقدمه:

حجم زیادی از پلاستیک های دور ریخته شده،در مراکز دفن زباله و همچنین در فاضلاب های شهری وجود دارند. در اکثر چنین مناطقی، محیط زندگی میکروارگانیسم های خاک مانند باکتری ها و قارچ ها از نظر منابع کربنی فقیر هستند، و میکروارگانیسم ها برای زنده ماندن نیاز به استفاده از منبع کربن دارند. پس این میکروارگانیسم ها نمی توانند آن را از منابع معمول موجود در طبیعت به دست بیاورند. از آن جایی که پلی اتیلن یک پلیمر از مونومرهای اتیلن است، و اتیلن در ساختار خودش کربن دارد، ما به این فرضیه رسیدیم که اگر باکتری و یا قارچی در این محیط ها وجود داشته باشد و بتواند به حیات خود بدون مشکل ادامه دهد، به احتمال بسیار زیاد در حال استفاده از منابع کربنی موجود در پلاستیک هستند. استفاده از کربن درون پلی اتیلن، بدون تجزیه پلیمر های پلی اتیلن به مونومر هایش امکان پذیر نمی باشد. پس در واقع این میکروارگانیسم ها برای زنده ماندن و استفاده از کربن درون ساختار پلی اتیلن، مجبور به ترشح آنزیمی برون سلولی هستند که می تواند پیوند بین مونومرهای پلاستیک را بشکند و در نتیجه آن را به مونومر هایش تجزیه کند.

پس اولین فرضیه ی ما که با مشاهده ی مراکز دفن زباله و مراکز تصفیه فاضلاب و مطالعه مقالاتی در همین رابطه شکل گرفت آن است که احتمالا در مراکز تصفیه فاضلاب و خاک مراکز دفن زباله باکتری هایی با چنین قابلیتی وجود دارند.

دومین فرضیه ی این طرح که با نتیجه گیری منطقی از شرایط موجود به دست آمد،آن است که هر میکروارگانیسمی درون مناطق ذکر شده وجود داشته باشد، قطعا توانایی ترشح آنزیمی را برای تجزیه پلاستیک دارد.

یکی دیگر از اصلی ترین فرضیه های این طرح (که در واقع آغازگر روشی نوین برای حل مسئله به شمار میرود) آن است که تنها باکتری هایی که توانایی مورد ذکر را دارا باشند می توانند در محیطی که به عنوان منبع کربن در آن فقط از پلی اتیلن استفاده شده است زنده بمانند و رشد کنند. بررسی درستی این فرضیه از آن رو اهمیت خاصی دارد که در صورت درستی، با توجه به روشی که در این طرح برای انجام آزمایش ها در پیش گرفته شده است نتایج بسیار دقیق و بدون خطایی در زمینه شناسایی باکتری دارای توانایی تجزیه ارائه میدهد که نسبت به فنآوری های مشابه، منحصر به فرد و نوآورانه است.

علاوه بر دلایل ذکر شده، مشاهده ی مقالات و پژوهش هایی که بر روی باکتری های خاک مراکز دفن زباله همچنین پسماند های فاضلابی صورت گرفته بود و همچنین مشاهده ی مراکز تصفیه فاضلاب و دفن زباله باعث شکل گرفتن چنین فرضیه هایی شد. مصرف روزافزون پلاستیک در ایران، نبود راه خلاصی از پسماندهای پلاستیکی و بازیافت ناکار آمد این پسماندها اهمیت و ضرورت اصلی انجام این پژوهش است. زیرا این موارد و از این قبیل مسائل باعث پر شدن ظرفیت مراکز دفن زباله و همچنین تخریب محیط زیست شده اند و مقابله با آن ها امری حیاتی به نظر میرسد. هدف اصلی این پژوهش یافتن راهکاری نوین و کارآمد برای تجزیه ی پسماندهای پلاستیکی رها شده درون مراکز دفن زباله و به خصوص طبیعت با استفاده از میکروارگانیسم های بومی خاک و آب کشور است.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ میکروارگانیسم ها و خطرات آلودگی میکروبی مواد غذایی

⇐ میکروبیولوژی و نگهداری از مواد غذایی