title: Επίδραση Cr (VI),Ni (II)στην ανάπτυξη περιβαλλοντικών μικροοργανισμών και απομάκρυνση τους από το έδαφος με την συμβολή βακτηρίων
title: Effect of Cromium(Cr(VI)) and Nickel(Ni(II)) on microbial growth and bioremadiation rates in soil
Creators: name: Τζαβελλας Βασιλειος
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2019

description: Το έδαφος αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα στοιχεία του περιβάλλοντος εξίσου σημαντικό για την υγεία του ανθρώπου όσο και για την ομαλή λειτουργία του περιβάλλοντος καθώς αποτελεί μέσο αποθήκευσης υπογείων υδάτων αλλά και μέσο καλλιέργειας. Τα τελευταία χρόνια λόγω της καλπάζουσας  αύξησης της βιομηχανίας έχει παρατηρηθεί ότι η ποιότητα των εδαφών έχει υποβαθμιστεί αισθητά λόγω της αλόγιστης χρήσης λιπασμάτων, φυτοφαρμάκων αλλά και ανεξέλεγκτη απόρριψη βιομηχανικών αποβλήτων. Ένας από τους συνήθεις ρύπους που παρουσιάζονται στο έδαφος είναι το  εξασθενές χρώμιο (Cr(VI)) αλλά και το νικέλιο (Νi(II)). 
 Έως τώρα έχουν αναπτυχθεί αρκετές τεχνολογίες εξυγίανσης των ρυπασμένων εδαφών μερικές από τις οποίες παρουσιάζουν υψηλό κόστος τόσο στην λειτουργία τους όσο και στην μετέπειτα συντήρηση τους. Η πιο οικονομική απ αυτές τις μεθόδους φαίνεται να είναι η βιοαποδόμιση των ρύπων με την συμβολή μικροοργανισμών που βρίσκονται ήδη στο έδαφος. 
Έτσι λοιπόν οι στόχοι της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ο έλεγχος της ανθεκτικότητας ορισμένων βακτηρίων που απομονώθηκαν από το νερό και από το έδαφος σε διάφορες συγκεντρώσεις Cr(VI) και Ni(II) αλλά και η δυνατότητα τους να απομακρύνουν τους υφιστάμενους ρύπους από το έδαφος. Πιο συγκεκριμένα τα βακτήρια που χρησιμοποιήθηκαν στην εν λόγω εργασία ήταν τα εξής:
Curtobacterium sp.,Pseudomonas sp.,  Chryeobacterium sp., Paenibacillus sp., , Streptococcus sanguinis, Pedobacter sp., Staphylococcus sp., τρεις πληθυσμοί Enterococcus sp. Επίσης  χρησιμοποιήθηκαν πέντε στελέχη Enterococcus faecalis και  πέντε στελέχη Escherichia coli.
Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε δύο στάδια. Στο αρχικό στάδιο έγινε έλεγχος της ανθεκτικότητας όλων των στελεχών σε διάφορες συγκεντρώσεις Cr(VI) και NI(II) ακολουθώντας την μέθοδο μικροαραιώσεων σε ζωμό καθώς έγινε χρήση του πρωτοκόλλου του οργανισμού CLSI(Clinical and Laboratory Institute, January 2012).
Πιο συγκεκριμένα οι συγκντρώσεις (σε mg/L) οι οποίες εξετάστηκαν είναι οι εξής:
Cr(VI): 0.78, 1.56, 3.12, 6.25, 12.5, 25, 50, 100
Ni(II): 0.0625, 0.125, 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8
Με αυτόν τον τρόπο προσδιορίστηκε η ελάχιστη ανασταλτική συγκέντρωση κάθε μετάλλου για τα υπό εξέταση βακτηριακά στελέχη (Minimum Inhibition Concentration–MIC60).Στο δεύτερο στάδιο του πειράματος τα βακτήρια που κρίθηκαν ως ανθεκτικά στιςδιάφορες συγκεντρώσεις των μετάλλων εγκλιματιστήκαν σε συγκεκριμένες συγκεντρώσεις μετάλλων, πιο συγκεκριμένα σε συγκέντρωσηCr(VI) ίση με 50mg/L και συγκέντρωση Ni(II) ίση με 4mg/L και ελέχθηκε η δυνατότητα τους να μειώσουν την συγκέντρωση των συγκεκριμένων μετάλλων σε δείγματα χώματος.
Τα αποτελέσματα που προέκυψαν στο τέλος των πειραμάτων παρουσιάζουν αξιοσημείωτη μείωση της συγκέντρωσης των δύο υπό εξέταση μετάλλων. Πιο συγκεκριμένα για το Cr(VI) και τα βακτήρια του εδάφους την μεγαλύτερη μέιωση στη συγκέντρωση του Cr(VI) την παρουσίασε το στέλεχος Curtobacterium sp.με ποσοστό απομάκρυνσης 98,61%. Επίσης από τα βακτήρια του νερου για το Cr(VI) την μεγαλύτερη απoμάκρυνση  παρουσίασε το στέλεχος E.coli "B" με ποσοστό απομάκρυνσης ίσο με 98,48%. Τέλος τα αποτελέσματαγια το Ni(II) έδειξαν ότι απο τα βακτήρια του εδάφους το πιο αποτελεσματικό ήταν το στέλεχος Pedobacter sp.με ποσοστό απομάκρυνσης ίσο με 96.76% και από τα βακτήρια του νερού πιο το στέλεχος Ε.coli "C" με ποσοστό απομάκρυνσης ίσο με 95,89%.

description: Soil is one of the most important elements of the environment equally important for human health and for the smooth functioning of the environment as it is a means of storing both groundwater and cultivation medium. In recent years, due to the gigantic growth of the industry, it has been observed that land quality has been deteriorated considerably due to the inappropriate use of fertilizers, pesticides and the uncontrolled dumping of industrial waste. One of the common pollutants present in the soil are hexavalent chromium (Cr (VI)) and nickel (Ni (II)).Up to now, several technologies have been developed to clean up contaminated soils, some of which have high costs both in their operation and in their subsequent maintenance.The most economical of these methods seems to be the biodegradation of pollutants with the contribution of micro-organisms already in the ground.

Thus, the objectives of this diploma thesis are to test the resistance of certain bacteria isolated from water and soil to different concentrations of Cr (VI) and Ni (II), but also their ability to bioremediate soil polluted by these metals. More specifically the bacteria used in this work were:Curtobacterium sp., Pseudomonas sp., Streptococcus sp., Chryeobacterium sp., Paenibacillus sp., some strains Enterococcus faecalis and Escherichia coli, Streptococcus sanguinis , Pedobacter sp and Staphylococcus sp.

The experiments were performed in two stages. Initially, the resistance of all strains was tested at various concentrations of Cr (VI) and Ni (II) following the microarray method in broth as the CLSI protocol was used (Clinical and Laboratory Institute, January 2012).In this way, the minimum inhibitory concentration of each metal was determined for the bacterial strains in question (Minimum Inhibition Concentration-MIC). VI) equal to 50mg / L and Ni (II) equal to 4mg / L and their ability to reduce the concentration of specific metals in soil samples was tested.

The results obtained at the end of the experiments show a marked decrease in the concentration of the two metals . Specifically for Cr (VI) and soil bacteria, the highest reduction in Cr (VI) concentration was reported by the Curtobacterium sp.strain with a removal rate of 98.61%.Also of the water bacteria for Cr (VI) the highest removal was shown by theE.coli "B"strain with removal rate of 98.48%. Finally, the results for Ni (II) showed that the most effective of the soil bacteria was Pedobacter sp. strain with a removal rate of 96.76% and from the water bacteria the most effective was E.coli "C"strain with a removal rate of 95.89%.