امکان‌سنجی طرّاحی و ساخت زیست - صافی برای ایزوتوپ پایدار و رادیوایزوتوپ مولیبدن - 99 به وسیله ریزسازواره‌ها(1)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

مرکز تحقیقات هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 3486 – 11365، تهران – ایران

چکیده

در این کار پژوهشی، 23 سویه(2) باکتریایی گردآوری شده از آبهای آلوده به مواد رادیوآکتیو در مناطق مختلف رامسر، خاکهای جزیره هرمز، چگاله‌های (کنسانتره‌های) مس و مولیبدن و خاکهای مناطق مختلف معدن مس سرچشمه خالص‌سازی و بررسی شده‌اند. از میان سویه‌های جداسازی شده از نمونه‌ها، تنها سویه‌های جداشده از خاکهای معدن مس سرچشمه، قابلیّت رشد در محیطهایی تا غلظت ppm 1000 مولیبدن را داشتند، و توان جذب مقدار مولیبدن بیشتری نسبت به سویه‌های دیگر نشان دادند. در بررسی pH جذب، 4 = pH به عنوان pH بهینه انتخاب شد. نقش غلظت مولیبدن در فرایند جذب نیز در محدودة 50 تا ppm 1000 مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حاصل نشان دادند که بیشترین جذب مولیبدن تا غلظت ppm 200 به مقدار 40% است. آزمایشهای دینامیکی سویه‌های خالص‌سازی ‌شده نمایانگر این کیفیت بودند که “زیست- توده(3)” باکتریها در 30 دقیقه اوّلیه مجاورت با محیط فلزی، تقریباً تا حدّ 95% اشباع می‌شود. متوسّط وزن خشک باکتریها از 0.1 تا 0.7  گرم در هر لیتر مواد طبیعی موجود در محیط و ظرفیت جذب زیست توده‌ها از 50 تا 300 میلی‌گرم مولیبدن در هر گرم وزن خشک است. مقایسه مقادیر جذب مولیبدن با غلظت‌های بالا در سویه‌های مقاوم با جذب آن در سویه‌های اوّلیه نشان داد که سویه‌های اوّلیه از 26 تا 90 درصد و سویه‌های مقاوم از 3 تا 77 درصد مولیبدن را از محیط حاوی ppm 200 جذب می‌کنند. گرچه سازوکار جذب مولیبدن به درستی مشخّص نیست، لیکن با توجّه به pH بهینه جذب می‌توان گفت که قسمت عمده گونه‌های آنیونی پلیمری و یونهای مولیبدات توسّط باکتریها جذب می‌شوند. هدف این پژوهش در نخستین مرحله، مطالعه مقادیر جذب مولیبدن توسّط ریزسازواره‌ها و تعیین شرایط بهینه جذب به منظور تهیّه رادیوایزوتوپ مولیبدن است که در پزشکی هسته‌ای برای مصارف تشخیصی بسیار اهمیّت دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Feasibility Study for Separation of Stable and Radioisotope of Molybdenum Isotopes with Biofilter Using Microorganisms

نویسندگان [English]

  • H Ghafourian
  • M Shams Rafiee
  • M Mazaheri Tehrani
  • M.A Ahmadi
  • A Nafar
چکیده [English]

In this study 23 bacterial strains were isolated, purified and investigated from samples of radioactive polluted water collected from different areas in Ramsar, soils of Hormoz Island, copper and molybdenum concentrated and various places of Copper Sarcheshmeh Mines. Among the isolated strains from samples that were investigated, isolated strains from soils of Copper Sarcheshmeh Mines showed their growth ability at the environment up to 1000 ppm molybdenum and presented a more adsorption ability of molybdenum in relation to other strains. In the pH adsorption study, the optimum value of pH =4 was selected. The effect of Mo-concentration in the adsorption process with 50 to 1000 ppm of Mo was investigated and the results shown that the highest adsorption is up to 200 ppm with 40% of molybdenum. In dynamics experiments of purified strains from soil samples of Copper Sarcheshmeh Mines showed that the biomasses were saturated almost 95% within 30 minutes. The average dry weight of bacterias were 0.1-0.7 gr per liter of environment and the adsorption capacity of biomasses varied from 50 to 304 mg Mo gr-1 dry biomasses. In comparison with the adsorption of resisting strains in high concentration of molybdenum with primary isolated strains were definite that the primary strains of 26-   









1





 



تاریخ دریافت مقاله: 29/7/1381      تاریخ پذیرش مقاله: 21/3/1382     *email: GHAFORIAN@seai.neda.net.ir                                                 90% and resisting strains of 3-77% removed the molybdenum from 200 ppm. Therefore, the primary strains presented the higher adsorption capacity from the existing molybdenum which proved the occupation of some molybdenum adsorption sites on the surface of resisting bacterias cell on the adaptation time. Although there is still no proper definition about the mechanism of molybdenum adsorption, but by consideration of the optimum pH adsorption, we should state that the relative strains would mainly adsorb the kinds of polymeric anion and molybdate ions. The goal in the first stage of this research was to study the scope of molybdenum adsorption by isolated strains from soils of Copper Sarcheshmeh Mines and optimization of adsorption situation in the direction of providing radioisotope of molybdenum, which will be used in the nuclear medicine for diagnostic.

کلیدواژه‌ها [English]

  • microorganism
  • biofilter
  • molybdenum isotope
  • radioactive polluted water
G. M. Gadd, “Uptake of heavy metals,” Biotechnology, 6, 401-403 (1986).

 

  • C. White and G. M. Gadd, “Heavy metal and radionuclide uptake by fungi and yeast,” J. Chem. Technol. Biotechnol. 49, 331-43 (1990).

     

  • M. Tsezos and B. Volesky, “Biosorption of Uranium and Thorium,” Biotech. Bioeng. 24, 385-401 (1982).

     

  • J. M. Tobin and D. Cooper, “Uptake of Metalions by Rhizopus arrhizus biomass,” Appl. Environ. Microbiol. 47, 821-824 (1984).

     

  • D. S. Wales and B. F. Sagar, “Removal and recovery of heavy metals by biosorption,” J. Chem. Technol. Biotech. 49, 345-55 (1980).

  • J. A. Brierley and G. M. Goyak, “Metal recovery,” U. S. Patent 4, 789-481 (1988).

     

  • Nabil Hafez, Alaa S. Abdel - Razek, “Accumulation of some heavy metals on Aspergillus flavus,” J. Chem. Tech. Biotechnol 68, 19-22 (1997).

     

  • B. Volesky and Z. R. Holan, “Biosorption of Heavy Metals,” Biotechnol. Prog. 11, 235-250 (1995).

                                            

  • T. Sakaguchi and A. Nacajima, “Studies on the accumulation of heavy metals in biological systems,” Eur. J. Appl. Microbiol. Biotechnol. 12, 84-89 (1981).