მიკროორგანიზმების მეშვეობით ზოგიერთი მეტალის ბიორემედიაციული პროცესების შესწავლა

ავტორი: ნინო ნიკოლაშვილი
საკვანძო სიტყვები: ბიორემედიაცია, მძიმე მეტალები, ციანობაქტერია-Spirulina platensis
ანოტაცია:

მძიმე მეტალებით ბუნებრივი რესურსების დაბინძურება თანამდროვეობის თანმდევ პრობლებას წარმოადგენს. დაბინძურება იწვევს გარემოს ეკოლოგიური წონასწორობის დარღვევას. მისი შედეგები უარყოფითად აისახება ადამიანის ჯანმრთელობაზე და ზოგადად ბიორავალფეროვნებაზე. მძიმე მეტალები გახანგრძლივებული ექსპოზიციისა და აკუმულაციის პირობებში ხასიათდებიან სახიფათო ტოქსიკური ეფექტით, არ ექვემდებარებიან ბიოდეგრადაციას, ახასიათებთ მდგრადობა, ბიოაკუმულაციისა და ბიომაგნიფიკაციის უნარი. ამ თვისებების გამო მათგან გარემოს გასუფთავების ეფექტური მეთოდების ძიება და მათი დანერგვა ძალზე მნიშველოვანია. ბიორემედიაცია მეტალებით დაბინძურებული გარემოს აღდგენის ერთ-ერთი წარმატებული მეთოდია, სადაც დაბინძურებული გარემოს გასუფთავების პროცესი ცოცხალი ორგანიზმების საშუალებით მიმდინარეობს. ეს ორგანიზმები პოლუტანტებს შლიან, გარდაქმნიან ნაკლებად ტოქსიკურ, ან არატოქსიკურ ფორმებად. მძიმე მეტალთა მარილები ძირითადად გახსნილია წყალში და მათი გამოყოფა ფიზიკო-ქიმიური მეთოდების (ქიმიური დალექვა, ფილტრაცია, შებრუნებული ოსმოსი, მემბრანული ტექნოლოგიები) გამოყენებით შეუძლებელია. ალტერნატიული ბიოლოგიური მეთოდი - ბიოსორბცია კი იძლევა მათი გამოყოფის საშუალებას. მოცემული კვლევის მიზანს წარმოადგენს, კონტროლირებად ლაბორატორიულ პირობებში ლურჯ-მწვანე წყალმცენარის ციანობაქტერია - Spirulina platensis ცოცხალი, ინტაქტური უჯრედების, როგორც ბიოსორბენტის კვლევა. კვლევის ფარგლებში შესწავლილი და შეფასებული იქნა სპირულინას კომპონენტების (ქლოროფილი, კაროტინოიდები, ფიკოციანინი) მიერ მეტალთა იონების - Cr(III), Cr(VI) და Zn(II)-ის ბიოსორბციის უნარი, სპირულინას შთანთქმის სპექტრის ცვლილებებებზე დაკვირვებით. ნაჩვენები იქნა, რომ სპირულინას ახასიათებს Cr(III), Cr(VI) და Zn(II)-ის ბიოსორბციის უნარი, სხადასხვა ეფექტურობით. მეტალთა იონები უკავშირდებიან ციანობაქტერიის კომპონენტებს (ქლოროფილი, კაროტინოიდები, ფიკოციანინი). დაკავშირების შედეგად მათი შთანთქმის ინტენსივობის მაქსიმუმი მცირდება. მონაცემები რაოდენობრივად დახასიათებულია შეკავშირების კონსტანტებით, რომელიც განისაზღვრა 440ნმ, 621ნმ, 681ნმ ტალღის სიგრძეებზე, ფრეიდლიხის განტოლების საფუძველზე. მიღებულ შედეგებზე დაყრდნობით შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ აღნიშნული სამი მეტალიდან ყველაზე ეფექტურად ხდება თუთიის იონის ბიოსორბცია, თუთიის შეკავშირების კონსტანტის ლოგარითმი სპირულინასთან უდრის -3.52; Cr(III) და Cr(VI) იონების ბიოსორბციის ეფექტურობა Zn(II)-თან შედარებით დაბალია, Cr(VI)-ის შემთხვევაში შთანთქმის ცვლილების მაქსიმუმი 55.88%-მდე შემცირდა 621 ნმ (ფიკოციანინის შთანთქმის მაქსიმუმი) ტალღის სიგრძეზე, შეკავშირების კონსტანტის ლოგარითმი ტოლია -4.44. რაც შეეხება Cr(III)-ს, შთანთქმის ინტენსივობის ცვლილება შემცირდა 76.77 %-მდე 821 ნმ ტალღის სიგრძეზე, რომელიც შეესაბამება ქლოროფილის შთანთქმის მაქსიმუმს, შეკავშირების კონსტანტის ლოგარითმი უდრის -4.69.

მიმაგრებული ფაილები:

მიკროორგანიზმების მეშვეობით ზოგიერთი მეტალის ბიორემედიაციული პროცესების შესწავლა [ka]