Kırıkkale-Kızılırmak'tan ağır demir (FE) karakterizasyonu

Abstract

Demirin en yaygın kaynakları, doğal olarak demir içeren minerallerin, toprak ve kayaçların ayrışması sonucu meydana gelir. Endüstriyel atık sular, asit maden drenajı ve sızıntı sularının ayrıca yeraltı suları ve yeryüzü sularına karışarak demir katkısında bulunabilmektedirler. Demir zararlı değildir, ancak istenmeyen koku veya tat gibi sorunlara sebebiyet verebilmektedirler. Ayrıca birçok ekipmanın zarar görmesine neden olabilmektedir. Demir 0.3 mg/L 'lik konstantrasyondan fazla olduğu durumlarda, suyun tadını, görünümünü etkileyen sıkıntılar meydana getirebilmektedir. Çok sayıda yer altı sularının iyileştirme bölgelerinde su içinde çözülmüş demir dahil olmak üzere, yüksek seviyelerde zorlu su koşullarıyla karşılaşılabilmektedir. Su içerisindeki demir miktarının artması ile boru hatları, pompalar, filtreler, basınç tanklarında sayısız bakım sorunu oluşmakta ve artan enerji ve bakım maliyeti ile sonuçlanmaktadır. Fosfat tedavisi, iyon değişimi ile su yumuşatma filtrasyonu, oksitleyici ortam filtrasyonu, havalandırma ve kimyasal oksidasyon gibi mevcut teknolojileri takiben filtrasyon ile demirin kaldırılmasına olanak sağlanmaktadır. Ancak mevcut olan her bir teknoloji için, demir tipine, ham su konsantrasyonuna su ve filtrasyon özelliklerine bağlı olarak bir takım kısıtlamalar vardır. Mikroorganizmalar, oksidasyon, redüksiyon, metilasyon be dealkalizasyon ile metal ve metalsi türlere dönüşebilmektedirler. Bu işlemlerin bazıları yer altı ve yeryüzü sularının biyoremidasyonu için kullanılabilmektedir. Bu çalışmanın amacı, demire dayanıklı bakterilerin izolasyonu ve karakterizasyonu yapılarak, bakterilerin potansiyelleri göz önüne alınarak yeryüzü sularından demir uzaklaştırılması için kullanılabilir olduklarını tanımlamaktır. 500 mg/L, maksimum tolere edilebilir konsantrasyondaki izolat seçilmiş, biyokimyasal analizler ve 16S rDNA sekanslama sonucunda Acinetobacter calcoaceticus olarak tanımlanmıştır. A.calcoaceticus' un alüminyum, lityum, kalay, antimon, stronsiyum gibi diğer ağır metallere ve cefaperazone, cefepime, ceftazidime, oxacillin, pefloxacin, penicillin, piperacilin, piperacilin/tazobactam ve trimethoprim- sulfamethazole gibi antibiyotiklere karşı dirençli olduğu gösterilmiştir. A. calcoaceticus' un demir dirençlilik yeteneği kromozom bağımlı olduğu bulunmuştur.

The most common sources of iron are naturally occurring, from the weathering of iron-bearing minerals, soil and rocks. Industrial effluent, acid-mine drainage and landfill leachate may also contribute iron to groundwater and surface water. Iron is not harmful, but it may cause aesthetic problems such as odour and undesirable taste. It can also damage processes and remediation equipment. Iron with concentrations of more than 0.3 mg/L in different forms can be a nuisance in the water supply, affecting the taste and appearance of the water. Numerous groundwater remediation sites experience challenging water conditions, including high levels of dissolved iron in the water. Iron in the water results in deposits in pipelines, pumps, heaters, filters and pressure tanks, which results in numerous maintenance issues and increased energy and maintenance costs. Existing technologies such as phosphate treatment, ion exchange water softener filtration, oxidizing media filtration, aeration and chemical oxidation followed by filtration allow for iron removal; however, there are some limitations for each technology depending on the type of iron, its concentration in raw water, water characteristics and filtration requirements. Microorganisms can transform metal and metalloid species by oxidation, reduction, methylation and dealkylation. Some of these processes can be used in the bioremediation of surface and ground waters. The aim of this study was to isolate and identify of iron-tolerant bacteria considering the potential of these bacteria could be used for iron removal in surface waters. An isolate with 500 mg/L maximum tolerable iron concentration was selected and identified as Acinetobacter calcoaceticus through biochemical analysis and 16S rDNA sequencing. A. calcoaceticus was shown to be resistant to other heavy metals like aluminum, lithium, tin, nickel, strontium and to the antibiotics like aztreonam, cefepime, piperaciline, gentamicin, penicillin and trimeth-sulfa. Iron-resistant ability of the A. calcoaceticus was found to be chromosome-encoded.