Ağır metal içeren atık sulardan izole edilecek bakteriler ile Cr (VI) biyoremediasyonu
Bioremediation of Cr (VI) by bacterial isolates from heavy metal contaminated wastewaters
Yazar: ZEYNEP ERGÜL ÜLGER
Danışman: PROF. DR. SİBEL ATASAĞUN
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Krom giderimi için genelde kullanılan yöntemler doğal ortamların temizlenmesi için uygun değildir ve bu alanlardaki kirletici etmenlerin
giderimi için tasarlanmış özel yöntemlere günümüzde yüksek bir ihtiyaç
bulunmaktadır. Bu tez çalışmasında, ağır metal içeren atık sulardan Cr (VI)' ya dayanıklı bakterilerin izole edile edilmesi ve heksavalen kromu, canlılar için daha az zararlı olan trivalen kroma indirebilen bakteri türlerinin araştırılması konu alınmaktadır. Krom ile kontamine alanlardan izole edilmiş 19 bakteri suşları incelendiğinde, en iyi biyoremediasyon sonucu veren Morganella morganii suşunun hem asit ile muamele edildikten sonra, hem de canlı haldeyken doğal ortama eşdeğer sularda krom giderme kapasitesi incelenmiştir. Asitle muamele edilmiş izolenin 3 saat içerisinde ortamla denge haline geldiği ve 24.30±1.67 mg krom/g bakteri gibi bir spesifik giderim kapasitesine sahip olduğu gözlenmiştir, canlı izole ise 20 mg/L kromun %90' ından daha fazlasını 72 saat içerisinde emmiştir, bu da 19.36±1.89 mg krom/g bakteri gibi bir giderim kapasitesine eşdeğerdir. Asitle muamele edilmiş bakteri biyokütlesinin krom giderimi en yakın olarak Langmuir ve Toth izotermlerini takip etmiş, FT-IR sonuçları ise hidroksil gruplarının ve hücresel polisakkaritlerin krom gideriminde rol oynayabileceğini göstermiştir. Elde ettiğimiz sonuçlar, Morganella morganii STB5 suşunun kromla kirletilmiş doğal ortamları temizlemekte gerek canlı halde, gerekse de asitle muamele edilmiş biyokütle olarak kullanılabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Conventional methods of chromium removal are often insufficient for the remediation of chromium-contaminated natural environments, necessitating the development of alternative strategies. In this thesis, we report the isolation of Cr (VI) resistant bacteria from heavy-metal contaminated waste-water and screening of these bacteria for their ability to reduce hexavalent chromium to its less toxic and less soluble trivalent form. Of the 19 different isolated bacterial strains, Morganella morganii showed the best bioremediation properties. We investigated both the live and acid-treated forms of M. morganii for its ability to bioremediate chromium from water equivalent to natural environment. The isolate achieved equilibrium within 3 h and displayed a specific uptake rate of 24.30±1.67 mg Cr (VI)/g biomass following HCl treatment. Without acid treatment, a reduction of over 90% was recorded within 72 h for an initial Cr (VI) concentration 20 mg/L, corresponding to a Cr (VI) removal capacity of 19.36±1.89 mg/g. Absorption data of acid-treated STB5 biomass most closely followed the Toth and Langmuir models. FTIR results indicate that hydroxyl groups and extracellular or cell membrane polysaccharides may be potential adsorption sites for hexavalent chromium. Our results suggest that the isolate may be used in situ for treatment of polluted freshwater environments.