جداسازی و انتخاب سویه های تولید کننده رسوب زیستی با اهداف مهندسی محیط زیست

خلاصه فارسی

مقدمه: در سال های اخیر روش های بر پایه فناوری زیستی کاربرد فراوانی در بخش های مختلف پیدا کرده است. این روش ها در تحقیقات مهندسی عمران نیز وارد شده به گونه ای که مطالعات وسیعی در زمینه تولید رسوب زیستی با استفاده از میکروارگانیسم های ویژه با هدف تحکیم خاک، ترمیم بناهای تاریخی و بهبود ویژگی های بتن انجام شده است. با توجه به کاربرد بتن در صنعت ساخت به عنوان پرمصرف ترین مصالح، لزوم توجه به راهکارهایی برای بهبود ویژگی های بتن ضروری به نظر می رسد. اهداف: تحقیق حاضر با هدف کاربرد این فناوری در بتن ، به جستجوی سویه های مناسب تولید کننده رسوب زیستی پرداخت. روش تحقیق: برای این منظور نمونه برداری از نقاط مستعد وجود باکتری مناسب مانند غار آهکی و خاک صورت پذیرفت. سپس جداسازی و خالص سازی سویه ها انجام شد و با استفاده از محیط رشد ویژه امکان تولید رسوب، نوع جنس آن (با استفاده از طیف سنج مادون قرمز) بررسی شد تا سویه بهینه انتخاب شود. در ادامه باکتری مورد نظر در ساخت ملات استفاده شد تا تولید رسوب در آن تعیین شود. یافته ها: با توجه به نتایج آزمایش ها، سویه ای که از خاک جداسازی شده بود، توانایی تولید رسوب قابل ملاحظه ای با جنس کربنات کلسیم را داشت. این سویه که پس از شناسایی با استفاده از روش های مورفولوژی، بیوشیمیایی و مولکولی، Bacillus pasteurii تعیین شد، پس از استفاده در ملات موجب تولید رسوب داخل منافذ نمونه گردید که با آزمایش طیف سنج مادون قرمز جنس آن کربنات کلسیم تعیین شد. نتیجه گیری: با توجه به نتایج حاصل به نظر می رسد، روش مذکور با ایجاد رسوب پایدار در داخل منافذ و ترک های ریز ملات می تواند اثر مثبتی روی ویژگی های نمونه بگذارد و به عنوان راهکاری نوین که تحولی در ساخت مصالح از جمله بتن بگذارد، مطرح گردد.

عنوان انگليسی

Isolation and Characterization of a Biominerals-producing Bacterial Strain with the Aim of Environmental Engineering

خلاصه انگلیسی

Background & Objectives: Recently, biotechnology-based Methods have significant application in different aspect of sciences. Numerous researches have been done to produce biominerals using specific microorganisms with the aim of sand consolidation, limestone monument repair and filling of pores and cracks in concrete. Concrete has a wide range of applications and is the most consumed materials in construction industry. Therefore, it is necessary to improve concrete properties. Methods: Current research was done to isolate the appropriate indigenous strain induced precipitation for applying in concrete. So, samples were obtained from different places including limestone cave and soil. Samples were cultured in an appropriate medium to isolate species which had the ability of mineral precipitations. Then after, precipitates were examined by Fourier-Transform Infrared (FT-IR) spectrometry. The isolated bacterial strain with the best performance was selected for application in mortar specimens. The effects of selected indigenous microorganisms on concrete properties were determined as well. Results: A bacterial strain (isolated from soil) was selected with significant potential for producing of high amount of calcium carbonate precipitate. The bacterial strain was identified as Bacillus pasteurii by morphological, biochemical and molecular approaches. The biomineral precipitates were examined by Fourier-Transform Infrared spectrometry (FT-IR) as calcium carbonate-based minerals. Conclusion: It can be concluded that current Methods with production of stable biomineral precipitates in pores and cracks of mortar, could have a positive effect on its plugging and improve cement properties. So, applying bacteria in concrete could be considered as a promising novel approach that will be resulted in revolutionising concrete manufacturing industry.

Document Downloads