دانشگاه آزاد اسلامي
واحد علوم تحقيقات گيلان
پايان نامه تحصيلي جهت اخذ درجه کارشناسي ارشد رشته ميکروبيولوژي”M.Sc”
عنوان:
جداسازي وبهينه سازي باکتري هاي تجزيه کننده ترکيبات فنلي در آلاينده هاي نفتي درياي خزر
استاد راهنما:
دکتر مهدي شهرياري نور
استاد مشاور:
دکتر معصومه انوري
نگارنده:
فاطمه مهدي زاده سرابستاني
زمستان 1392
تقدير و تشکر:
با تقدير و تشکر فراوان از استاد محترم جناب آقاي دکتر مهدي شهرياري نور براي راهنمايي ها و زحمات بي نهايتشان.
با تشکر از سرکار خانم دکتر معصومه انوري که زحمت مشاوره اين پروژه را متقبل شدند.
با تشکر از جناب آقاي دکتر محمد فائزي که زحمت داوري اين پروژه را متقبل شدند.
سپاس از همه عزيزاني که به هر نحوي در تکميل اين پروژه مرا ياري نمودند.
تقديم به پدر و مادر عزيزم
که مهرشان بي نهايت است و شمع وجودشان افق فرداهاي زندگيم را روشن و روشن تر مي سازد.

فهرست مطالب
عنوانصفحه
چکيده……………………………………………………………………………………………………………………. ?
فصل اول : کليات تحقيق
?-?:مقدمه……………………………………………………………………………………………………………….?
?-2: فنل و خصوصيات فيزيکي آن…………………………………………………………………………….?
?-3: منابع توليد فنل……………………………………………………………………………………………….?
?-?: حلاليت در آب و ساير حلال ها………………………………………………………………………..?
?-?: قدرت اسيدي فنل……………………………………………………………………………………………..?
?-?: رنگ فنل………………………………………………………………………………………………………….?
?-?: پايداري فنل…………………………………………………………………………………………………….?
?-?: منابع و مصارف صنعتي……………………………………………………………………………………..?
1-9-اهميت و ضرورت انجام تحقيق……………………………………………9
?-10: اهداف تحقيق………………………………………………………………………………………………11
فصل دوم: ادبيات تحقيق
2-?: مروري بر ادبيات و سوابق تحقيق……………………………………………………………………..?3
فصل سوم: مواد و روش ها
3-?: مواد و محيط ها و جمع آوري نمونه………………………………………………………………..?9
3-2: مراحل جداسازي باکتري…………………………………………………………………………………?9
3-3: شناسايي باکتري……………………………………………………………………………………………..30
3-?:سنجش ميزان تجزيه فنل توسط باکتري جداسازي شده………………………………………..30

3-?.: Cell concentration…………………………………………………………………………………………..31
3-?: روش بهينه سازي و طراحي آزمايش……………………………………………………3?
3-?-.1: طراحي آزمايش ( نرم افزارPlackettBurman)………………………………………….3?
3-?-?:. طراحي آزمايش(RSM)…………………………………………………………………………..3?
3-?: تعيين صحت مدل سطح پاسخ………………………………………………………………………….3?
3-8:.آناليز آماري…………………………………………………………………………………………………………………….3?
فصل چهارم: تجزيه و تحليل داده ها و يافته هاي تحقيق
?-1: نتايج جداسازي و شناسايي باکتري……………………………………………………………………?1
?-2: نتايج طراحي آزمايش( PlackettBurman )………………………………………………….?3
?-3: نتايج بهينه سازي و طراحي آزمايش( RSM)…………………………………………………….?8
?-?: صحت مدل سطح پاسخ…………………………………………………………………………………..?8
فصل پنجم: بحث، نتيجه گيري و پيشنهادات
بحث……………………………………………………………………………………………………………………..?0
نتيجه گيري کلي……………………………………………………………………………………………………..??
پيشنهادات………………………………………………………………………………………………………………?8
“منابع”………………………………………………………………………………………?9
چکيده انگليسي……………………………………………………………………………………………………….83

فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول ?-?: غلظت ترکيبات فنليک در برخي صنايع…………………………………………………….?
جدول ?-2: ترکيبات فنلي موجود در فاضلاب برخي صنايع………………………………………….8
جدول3-?: تجهيزات آزمايشگاهي…………………………………………………………………………….2?
جدول 3-2: وسايل مورد استفاده……………………………………………………………………………..?8
جدول 3-3: مواد مورد استفاده در محيط کشت………………………………………………………….?9
جدول 3-?: طراحي آزمايش ( PlackettBurman ) بر اساس مقادير کد شده……………33
جدول 3-?: طراحي آزمايش ( PlackettBurman ) بر اساس مقادير واقعي………………3?
جدول 3-?-مقادير کد شده و حقيقي در روش طراحي آزمايش RSM……………………….3?
جدول 3-?: آزمايشات بهينه 30 گانه روش طراحي آزمايش (RSM)………………………….3?
جدول 3-8: سطوح کد شده بر اساس طراحي آزمايش (RSM)…………………………………38
جدول 4-?: نتايج کشت باکتري جدا شده…………………………………………………………………??
جدول ?-2: نتايج طراحي آزمايشPlackettBurman براساس مقادير کد شده……………??
جدول ?-3: نتايج طرح آزمايش بر اساس مقادير واقعي……………………………………………..??
جدول?-?:آناليز واريانس (ANOVA) براي آزمايشات انجام شده با روشPlackettBurman براي رشد باکتري……………………………………………………………..??
جدول?-?: آناليز واريانس (ANOVA) براي آزمايشات انجام شده با روشPlackettBurman براي درصد تجزيه فنل………………………………………………………??
جدول?-? : نتايج آزمايشات بهينه 30 گانه طراحي آزمايشRSM……………………………….?0
جدول ?-?:نتايج سطوح کد شده بر اساس طراحي آزمايش RSM………………………………?1
جدول?-8: آناليز واريانس (ANOVA) براي آزمايشات انجام شده با روش RSM براي نتايج رشد باکتري……………………………………………………………………………………………………??
جدول?-9: آناليز واريانس (AVONA) براي آزمايشات انجام شده با روش RSM براي نتايج درصد تجزيه فنل…………………………………………………………………………………………….?0
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 4-1-باکتري جدا شده در محيط Medium Salt Mineral و در زير ميکروسکوپ نوري……………………………………………………………………………………………………………………..?1
شکل ?-?-انطباق مقدار تجربي ومقدار پيش بيني شده در رشد باکتري در nlackettBurmP…………………………………………………………………………??
شکل?-3- انطباق مقدار تجربي و مقدار پيش بيني شده درصد تجزيه فنل در nlackettBurmP…………………………………………………………………………………………………??
شکل ?-?-انطباق مقدار تجربي و مقدار پيش بيني شده در رشد باکتري در RSM…………………………………………………………………………………………………………………..?3
شکل ?-?- تاثير متقابل پارامترهاي آمونيوم سولفات و غلظت فنل بر ميزان رشد سلولي باکتري…………………………………………………………………………………………………………………..??
شکل ?-?- تاثير متقابل پارامترهاي آمونيوم سولفات وPH بر ميزان رشد سلولي باکتري….??
شکل ?-?- تاثيرمتقابل پارامترهاي مقدار آمونيوم سولفات و دما بر ميزان رشد سلولي باکتري…………………………………………………………………………………………………………………..??
شکل ?-8- تاثير متقابل پارامترهاي غلظت فنل وPH بر ميزان رشد سلولي باکتري…………??
شکل ?-9- تاثير متقابل پارامترهاي غلظت فنل و دما بر ميزان رشد سلولي باکتري…………?8
شکل ?-10- تاثير متقابل پارامترهايPH و دما بر ميزان رشد سلولي باکتري………………..?9 شکل ?-11- انطباق مقدار تجربي و مقدار پيش بيني شده در تجزيه فنل در RSM……….?1
شکل ?-1?- تاثير متقابل پارامترهاي آمونيوم سولفات و غلظت فنل بر ميزان تجزيه فنل…??
شکل ?-13- تاثير متقابل پارامترهاي آمونيوم سولفات وPH بر ميزان تجزيه………………….?3
شکل ?-??- تاثير متقابل پارامترهاي مقدار آمونيوم سولفات و دما بر ميزان تجزيه فنل..??
شکل 4-??- تاثير متقابل پارامترهاي غلظت فنل وPH بر ميزان تجزيه فنل………………….??
شکل ?-??- تاثير متقابل پارامترهاي غلظت فنل و دما بر ميزان تجزيه فنل……………………??
شکل ?-??- تاثير متقابل پارامترهاي PH و دما بر ميزان تجزيه فنل…………………………….??
چکيده:
ترکيبات فنلي ، فنل و مشتقات فنل ، آلوده کننده هاي محيطي هستند که در پساب هاي صنعتي مختلف مانند تبديلات زغال سنگ ، پالايشگاه نفت ، کارخانه هاي شيميايي و پتروشيمي وجود دارند.حضور اين ترکيبات خطر جدي براي محيط زيست در پي دارد زيرا اين پساب ها وارد رودخانه ها و دريا مي شوند و موجب آلودگي آبها مي گردند.بهترين و کم هزينه ترين روش تصفيه پساب هاي آلوده به فنل و ترکيبات فنلي استفاده از روش هاي تصفيه زيستي است. در اين تحقيق، نمونه ها از مناطقي از درياي خزر که آلودگي نفتي دارند جمع آوري شد.هدف از اين تحقيق جداسازي و بهينه سازي باکتري هاي تجزيه کننده فنل بود که مورد بررسي قرار گرفت.بعد از جمع آوري نمونه و انتقال آن به آزمايشگاه، از محيط medium salt mineral براي جداسازي باکتري استفاده شد.از نرم افزار Burman-Plackett و methodology surface Response ) RSM( براي بررسي تاثير فاکتورهاي مختلف بر رشد باکتري و درصد تجزيه فنل استفاده شد. فاکتورهاي مورد بررسي در Burman-Plackett ، فنل به عنوان منبع کربن و آمونيوم سولفات، سديم کلريد، پپتون و عصاره مخمر به عنوان منبع ازت بود.فنل به عنوان بهترين منبع کربن و آمونيوم سولفات به عنوان بهترين منبع ازت در مرحله بهينه سازي با نرم افزار RSM مورد بررسي قرار گرفته است. فاکتورهاي مورد بررسي در RSM، آمونيوم سولفات ، غلظت فنل، pH و دماي انکوباسيون بود. نتايج پيش بيني شده توسط نرم افزار با نتايج بدست آمده براي رشد باکتري و درصد تجزيه فنل نزديک بوده است که نشان مي دهد سويه ي جدا شده از درياي خزر توانايي زيادي در تجزيه فنل داراست.
کلمات کليدي: فنل،جداسازي باکتري،درياي خزر، Plackett-Burman، RSM

?-?-مقدمه: مبارزه با آلودگي هاي نفتي از زمان پيدايش اين ماده سياهرنگ اما گرانبها، بخشي از پژوهش هاي علمي را به خود اختصاص داده كه در گذشته به مراتب كمتر و امروزه به طور روز افزون، توجه متخصصان و كارشناسان را به خود جلب كرده است. در ميان راهكارهاي ارايه شده با نتايج هر چه بهتر و سريعتر، استفاده از ميكروارگانيسم ها روشي است كه با عنوان پاكسازي زيستي يا تجزيه زيستي Bioremediation در اكثر كشورهاي پيشرفته مورد استفاده قرار مي گيرد.
نفت خام، كمپلكس پيچيده اي از مخلوط صدها نوع تركيب مختلف شامل هيدروكربنها، نيتروژن، گوگرد و واناديوم است كه قسمت هيدروكربني شامل تركيبات آروماتيك، آليفاتيك و آسفالتن است. آلودگي هاي نفتي تقريباً يك پيامد اجتناب ناپذير از افزايش سريع جمعيت و مصرف انرژي است كه بر پايه تكنولوژي نفت قرار دارد. طي سالهاي گذشته تمام توجه کارشناسان به آلودگي هاي نفتي اقيانوس ها ناشي از تصادف نفت كش ها معطوف شده بود كه بزرگترين آن در سال19??در آبهاي انگلستان رخ داد. در سالهاي اخير درياي خزر به دليل تردد كشتي هاي نفت كش، حفر چاه هاي متعدد بويژه در سواحل استان گيلان، همچنين تاسيس پالايشگاه نفتي و استخراج نفت در اين استان، سالانه حدود1?0 هزار تن نفت و مواد نفتي را در خود جاي مي دهد و به عنوان يكي از آلوده ترين درياهاي جهان شناخته مي شود. به طور كلي وقايعي كه به برخي از آنها اشاره شد، سبب شد تا توجه بيشتري به ساخت و ابداع روشهاي مختلف معطوف شود تا بتوان با آلودگي هاي درياها و نواحي ساحلي مقابله كرد. روشهاي متعددي براي حذف آلودگي هاي نفتي در محيط زيست ارايه شده كه مهمترين آنها عبارتند از:
?-جمع آوري دستي آلودگي هاي نفتي از سطح آب
?-محصور كردن آلودگي هاي نفتي به وسيله وسايل فيزيكي
?-استفاده از موادي مانند پر و كاه كه ذرات نفت را جذب مي كند
?-آتش زدن
?-استفاده از حلال هاي دو قطبي
?-پاكسازي زيستي يا تجزيه زيستي و يا Bioremediation
?? درصد از نفت رها شده در آب از طريق تبخير از بين مي رود و بقيه به وسيله عمل اكسايش نوري و اكسايش ميكروارگانيزم ها شكسته مي شود. حضور ميكروارگانيزم هاي تجزيه كننده هيدراتهاي كربن در آب دريا و خاكها سبب شده كه تجزيه به عنوان يكي از موثرترين روشهاي حذف آلودگي هاي نفتي معرفي شود. اين عمل در حضور اكسيژن و مواد غذايي به خصوص نيتروژن و فسفر تسريع مي شود. فراورده هاي حاصل از تجزيه زيستي معمولاً CO2 و مواد آلي كوچك مولكول با سميت بسيار كم است. روش هاي متعددي براي تجزيه توسط ميكروارگانيزم ها وجود دارند كه از جمله مهمترين آنها مي توان به bioleaching- bio augmentation -Biostimulation-Bioreactor اشاره كرد. انواع روش هاي فوق در كشورهاي صنعتي نظير آمريكا، ژاپن، آلمان، انگلستان، كره جنوبي و روسيه به طور معمول استفاده مي شود و در ساير كشورهاي در حال پيشرفت در مرحله تحقيقاتي است. ميكروارگانيزم هاي متعددي براي تجزيه هيدروكربنهاي نفتي بکار مي روند كه مهمترين آنها عبارتند از: باكتري ها- آنزيمها- اكتينومسيت ها – قارچها اصولاً تجزيه پذيري تركيبات نفتي به صورت زير است: آلكان<آلكن= آليكن< هيدروكربونهاي آروماتيك< هيدروكربنهاي پلي آروماتيك در ميان ميكروارگانيزم هاي فوق آنزيمها از اهميت بيشتر برخوردارند. آنزيم ها قادرند هم تركيبات آليفاتيك و هم تركيبات آروماتيك موجود در نفت را تجزيه كنند. آنزيمهاي مونواكسيژناز و دي اكسيژناز مهمترين آنزيمهاي موثر در تجزيه هيدروكربنهاي نفتي بوده و فراورده هاي حاصل از فعاليت اين آنزيمها، الكلها هستند، بنابراين با سنجش ميزان الكل ها مي توان پي به مقدار تجزيه هيدروكربن هاي نفتي برد. فنل از جمله آروماتيک هاي تک حلقه اي مهم است.اين ماده و مشتقات آن در صنايع متعددي چون پالايشگاه هاي نفت،پتروشيمي،معادن و سموم دفع آفات کاربرد دارد که از طريق دفع غير بهداشتي پساب اين صنايع منجر به آلودگي محيط زيست و به خصوص منابع آبي مي شود.

?-?-فنل و خصوصيات فيزيکي آن:
فنل با فرمول ArOH (C6H5OH) يک ترکيب حلقوي است که با نام هاي هيدروکسي بنزن يا اسيد کاربوليک (Carbolic Acid)شناخته مي شودو به فرم مختلف و در ترکيب با عناصر مختلف وجود دارد (1). فنل ها بلور هاي سفيد سوزني شکل نيمه شفاف به صورت توده متبلور و جاذب الرطوبه مي باشد.فنل به صورت مايع يا جامد داراي نقطه ذوب پايين اما نقطه جوش بالا است زيرا در ساختمان خود پيوندهاي هيدروژني دارد وحتي در مقادير کم مي تواند با آب پيوند هيدروژني برقرار کند(9 گرم در هر 100ميلي ليتر آب). فنل داراي وزن مولکولي 11/9?،وزن مخصوص 0??/1،نقطه ذوب ?1درجه سانتي گراد،نقطه جوش 18? درجه سانتي گراد،چگالي بخار ??/3وضريب شکست در ??درجه سانتي گراد معادل ??/1و فشار بخار معادل 3?13/0 ميلي متر جيوه در ??درجه سانتي گراد است(?). ترکيبات فنل آلودگي جدي براي رودخانه ها به شمار مي رود.
?-?-منابع توليد فنل:
منبع اصلي فنل در محيط طبيعي به دو صورت آنتروپوژنيک وزنوبيوتيک مي باشد: منبع آنتروپوژنيک :آتش سوزي جنگل ها ، خروج طبيعي از محيط شهري حاصل از آسفالت ها که به عنوان مواد چسبنده به کار مي روند و فساد طبيعي مواد ليگنوسلولزي در اين دسته قرار مي گيرند. منبع زنوبيوتيک:شامل پسماند هاي صنعتي حاصل از استخراج سوخت هاي فسيلي و فرآيندهاي سودمند شيميايي از قبيل صنايع توليد فنل و رزين هاي فنلي ،صنايع دارويي ، صنايع چوب و کاغذ ، صنايع توليد حشره کش ها و سموم کشاورزي ، صنايع چرم و دباغي ، صنايع رنگ ، صنايع توليد انواع مواد پاک کننده مي باشد. فنل را مي توان از فاضلاب هاي صنعتي مختلف مثل پالايشگاه نفت و صنايع پتروشيمي و معدن زغال سنگ و صنايع شيميايي جدا کرد. مقدار فنل در خروجي هاي صنعتي نبايد بيش از ?/0 ميلي گرم در ليتر باشد. روش هاي فيزيکوشيميايي براي حذف فنل وترکيبات آن استفاده مي شود(3). اما امروزه ترجيحا از تجزيه فنل استفاده مي کنند که ابزار جديد حذف آلودگي محيطي است.شماري از ميکروارگانيسم هاي تجزيه کننده فنل از منابع مختلف جدا شده است که شامل مخمر و قارچ وجلبک و باکتري مي باشد.
امروزه نگراني بسياري در مورد موضوع وجود سموم شيميايي همچون فنل در آب وجود دارد که مي تواند از اين طريق وارد بدن انسان شود ويا به مصرف جانوران آبزي برسد. آب معمولا با فاضلاب کارخانه ها آلوده مي شود واين امر موجب کدر شدن آب رودخانه ها مي شود.در حدود 80 درصد از بيماري ها در ارتباط با آب است ودر حدود ?0 درصد از جمعيت هاي شهري جهان اين مشکل وجود دارد(?).مطالعات بر روي انسان و جانوران نشان مي دهد فنل به طور موثر از طريق استنشاق و گوارش جذب مي شود. بخار فنل مي تواند به آساني از طريق پوست جذب شود. فنل در فرم محلول به آساني از پوست عبور مي کند و روي کبد و کليه و ريه اثر مي گذارد. فنل سمي است و مي تواند موجب کاهش فعاليت آنزيماتيک شود, اختلال در سيستم عصبي ايجاد کند و منجر به غش و اغما شود. اين سم در ماهي ها بين ??-? ميلي گرم در ليتر مرگ آور است. اثر مستقيم فنل يک مانع براي واکنش هاي بيولوژيک است. ترکيبات فنل آلودگي جدي براي رودخانه ها است و اثر مضر آن مهار کنندگي رشد , کاهش مقاومت در برابر بيماري ها , مرگ آبزيان و افزايش رشد علف هاي هرز است. اگر آلودگي هاي فنلي در آب هاي زيرزميني وارد شود سبب مشکلات اکولوژيکي جدي مي شود. از اينرو حذف فنل از محيط مخصوصا از آب و منابع آب اهميت حياتي دارد. از روش هاي فيزيکو شيميايي روتين در تخريب فنل استفاده مي شود اما اين روش ها هزينه بالايي دارد و توليد مواد و حدواسط مضر مي کند. به همين دليل امروزه از تجزيه ميکروبي براي حذف آلودگي هاي فنل استفاده مي شود(?).
?-?- حلاليت در آب و ساير حلال ها :
فنل افزوده شده به آب ?? درجه سانتي گراد در غلظت تا 8 درصد و همچنين از ?1 تا 98درصد وزن حجمي توليد محلول هاي حقيقي مي کند.فنل در الکل اتيليک ،کلروفرم،تولوثن ، گليسرين، روغن زيتون حتي بيش از ?0درصد حل مي شود. در روغن هاي معدني حلاليت آن در ?? درجه سانتي گراد تقريبا ?/0 درصد و در اتر دوپترون ?/?درصد (در 30 درجه سانتي گراد) و در روغن هاي حيواني تا حدود ?0 درصداست. مطابق قانون عمومي با افزوده شدن تعداد گروه هيدروکسيل در يک ترکيب ميزان حلاليت آن در آب افزايش مي يابد.ولي در مورد فنل چند ظرفيتي صدق نمي کند(?).
?-?- قدرت اسيدي فنل:
يک خاصيت اسيدي بعلت وجود اوربيتال ان ، مربوط به حلقه بنزن است.قدرت اسيدي فنل ها بوسيله جانشين هاي جاذب يا دافع الکترون تغيير مي کند.از طرف ديگر وارد شدن گروه هاي جاذب الکترون ، مانند گروه هاي نيترو بسته به تعداد آن ها موجب افزايش قدرت اسيدي فنل مي شود.
?-?-رنگ فنل:
بسياري از فنل ها بصورت محلول هاي خيلي رقيق در آب يا الکل بوسيله ميکرورفريک ايجاد رنگ هاي مشخصي مي نمايند، گاهي براي ايجاد رنگ ، محلول غليظ الکلي فنل لازم است.اين رنگ ها بر حسب نوع فنل در تعداد گروه هاي هيدروکسي و محل قرار گرفتن آن ها متفاوت است.براي مثال فنل بنفش ، گاياکول آبي يا سبز و…
?-?-پايداري فنل:
فنل ها در مقابل حمله اکسيژن هوا و عوامل اکسيد آن ، مانند ميکرورفريک و اسيد کروميک حساس هستند.گروه هاي جاذب الکترون پايداري فنل ها را افزايش مي دهد، در حاليکه گروه هاي الکترون دهنده موجب کاهش پايداري آن ها در مقابل اکسيد شدن بوسيله هوا مي شود(?).
?-?-منابع و مصارف صنعتي:
جدول ?-? : غلظت ترکيبات فنليک در برخي صنايع
غلظت ترکيبات فنليکmg/lصنعت

?/?-?/?
چرم سازي??
1?9-8/?توليد خمير کاغذ از چوب
سموم آفت کش
?/?
80-?0توليد چسب
پالايش نفت??00-1?00
??00-1?00توليد کک
توليد سوخت گازي ومايع از زغال سنگ
?00-?00
پتروشيمي?00-?00
1/9-?/?نگهداري و تعمير هواپيما
ذوب فلزات
10-3
1?00
احياي لاستيک
توليد رزين هاي فنليک
منابع
ترکيبات فنلي
پالايشگاه نفت
بي فنيل ها ،تولوئن ها، بنزن ها ، (هيدروکربن هاي پلي آروماتيک،سيکلوآلکان ها و آلکان ها) هيدروکربن ها ، الکل ها ، نرمال دکان ها ، نرمال اکتان ها، بوتادين ، نفتالين ها ، فنل ها
پتروشيمي و صنايع شيمياييآنيلين ، کلرو بنزن ها ، تولوئن ، دي نيترو فنل، نيترو فنل ، اسيد هاي سولفوريک بنزن
زغال سنگ
بنزوئيک اسيد ، زايلن ها ، پيرو گالل، کتکول وفنل
صنايع داروييکلروفرم ، اتر ، اتيل الکل ، فنيل استيک اسيد، بنزن الکل ها ، تولوئن ها
دباغي
کتکين ، فنل ، نيترو فنل ها ، کلرو فنل
صنايع چوب و کاغذ
فنيل روپيونيک اسيد ، فنل ها،کلرو فنل ها، وانيليک اسيد ،بنزوئيک اسيد،وانيلين،ليگنينجدول ?-?: ترکيبات فنلي موجود در فاضلاب برخي صنايع
فنل از مونو هيدروکسي بنزن در قطران زغال سنگ در محيط قليايي با راندمان ?/0 درصد استخراج مي شود(8).آن را از ساير مواد به وسيله عمل تقطير جز به جز در ?0 الي ?3 درجه سانتي گراد و يا روش هاي ديگر تصفيه جدا مي کنند و تا موقعي که اسيد فنيک خاکستري و يافنل خالص توليد شود روش هاي سنتتيک نيز جهت توليد فنل وجود دارد. از آن جمله ذوب بنزن سولفونات سديم است يا هيدروکسيد سديم و هيدروليز کلروبنزين فنل در ساخت و توليد تعداد زيادي از ترکيبات عطري و مختلف شامل مواد منفجره، کودهاي شيميايي کک و گازهاي درخشان ، رنگ ها ،لاستيک، اجناس تهيه شده از تينر نسوز، مواد پاک کننده ،رنگ زدا، رزين هاي مصنوعي ، مواد محافظت کننده و چوب، منسوجات دارو و اسپاسياليته هاي دارويي عطر ها ، لوازم کاثوچويي، باکليت و ساير مواد پلاستيکي چون رزين هاي فنل فرمالدهيد وارد مي شود.فنل در صنايع نفت، چرم ، کاغذ ، صابون ، اسباب بازي ، دباغي ، رنگرزي ، کشاورزي مصرف دارد. تماس انسان با فنل در صنعت ، جز در مواردي بسيار معدود محدود بوده است. تماس هاي استثنايي چندي به طريقي اتفاقي از راه پوست يا استنشاق بخارات فنل اتفاق افتاده است.اثرات سمي فنل بستگي مستقيم به مقدار فنل آزاد در خون دارد. مرگ و مير در اثر مسموميت با افتاده است.هر چند که هنوز مسموميت هاي ناشي از آن خصوصا در خانه و خانواده اتفاق مي افتد(9).مقدار يک گرم فنل از طريق خوراکي مي تواند براي انسان بسيار کشنده باشد. به طور کلي بايد گفت که در ?0 درصد از موارد مسموميت گزارش شده مرگ اتفاق افتاده است. خوردن فنل ايجاد سوزش ، سوختگي شديد در دهان و گلو نموده و متعاقبا درد شديد معده حاصل مي شود.تنفس داراي بوي فنل بوده و رنگ صورت پريده و عرق سرد آن را پوشانده است.مردمک چشم ممکن است انقباض يافته و يا گشاد شده باشد و معمولا حالت سيانوز (سياه شدن) در مسموم ديده مي شود. صرف نظر از طرز مصرف ، علايم و اثرات زيان آور فنل در حيوانات آزمايشگاهي مشابه انسان است. در انسان معمولا فنل روي مرکز فوقاني عصبي (سلسله اعصاب مرکزي) به طور مستقيم و يا غير مستقيم اثرات عمده اي داشته و باعث اغما ناگهاني مي شود. اگرچه فنل شباهت زيادي به الکل ها دارد، خواص منحصر به فرد آن موجب شده تا نتوان آن را در گروه الکل هاي آليفاتيک قرار داد. اين خواص بيشتر به دليل اتصال گروه هيدروکسيل به کربن غير اشباع مي باشد . فنل ها عموما به خاطر داشتن حلقه بنزني (آروماتيک ) از اسيديته نسبي بالاتري نسبت 0به الکل ها برخوردار مي باشند. اسيديته باند هيدروکسيل در فنل چيزي بين اسيديته الکل هاي آليفاتيک و اسيدهاي کربوکسيليک مي باشد(1?,11,10).
1-9-اهميت و ضرورت انجام تحقيق:
امروزه نگراني بسياري در مورد موضوع وجود سموم شيميايي همچون فنل در آب وجود دارد که مي تواند از اين طريق وارد بدن انسان شود ويا به آب معمولا با فاضلاب امروزه نگراني بسياري در مورد موضوع وجود سموم شيميايي همچون فنل در آب وجود دارد که مي تواند از اين طريق وارد بدن انسان شود و يا به مصرف جانوران آبزي برسد.آب معمولا با فاضلاب کارخانه ها آلوده مي شود واين امر موجب کدر شدن آب رودخانه ها مي شود..در حدود 80 درصد از بيماري ها در ارتباط با آب است ودر حدود?0 درصد از جمعيت هاي شهري جهان اين مشکل وجود دارد. مطالعات بر روي انسان و جانوران نشان مي دهد فنل به طور موثر از طريق استنشاق و گوارش جذب مي شود. بخار فنل مي تواند به آساني از طريق پوست جذب شود. فنل در فرم محلول به آساني از پوست عبور مي کند و روي کبد و کليه و ريه اثر مي گذارد. فنل سمي است و مي تواند موجب کاهش فعاليت آنزيماتيک شود, اختلال در سيستم عصبي ايجاد کند و منجر به غش و اغما شود. اين سم در ماهي ها بين ??-? ميلي گرم در ليتر مرگ آور است. اثر مستقيم فنل يک مانع براي واکنش هاي بيولوژيک است. ترکيبات فنل آلودگي جدي براي رودخانه ها است و اثر مضر آن مهار کنندگي رشد , کاهش مقاومت در برابر بيماري ها , مرگ آبزيان و افزايش رشد علف هاي هرز است. اگر آلودگي هاي فنلي در آب هاي زيرزميني وارد شود سبب مشکلات اکولوژيکي جدي مي شود. از اينرو حذف فنل از محيط مخصوصا از آب و منابع آب اهميت حياتي دارد. از روش هاي فيزيکو شيميايي روتين در تخريب فنل استفاده مي شود اما اين روش ها هزينه بالايي دارد و توليد مواد حدواسط مضر مي کند. به همين دليل امروزه از تجزيه ميکروبي براي حذف آلودگي هاي فنل استفاده ميشود. با توجه به قوانين و استانداردهاي زيست محيطي ، پساب صنايع نفتي اعم از پالايشگاه ها و شرکت هاي پتروشيمي که واجد مقادير زيادي هيدروکربن هاي آروماتيک و آليفاتيک مي باشند، مي بايستي قبل از ورود به شبکه جمع آوري تصفيه شده و مقادير مواد مضر آن ها به زير حد مجاز کاهش داده شوند. استفاده از ميکروارگانيسم ها يکي از راهکارهاي اصلي براي تجزيه زيستي اين ترکيبات آلاينده مي باشد. از آنجاييکه ترکيبات فنلي از اجزاي تشکيل دهنده نفت خام بوده وباعث از بين رفتن جمعيت ميکروبي محيط و يا سيستم هاي تصفيه زيستي ( لجن فعال ) مي گردد، سويه هايي که قادر به تحمل فنل و مصرف اين هيدروکربن سمي باشند ازاهميت ويژه اي برخوردارند (1?،1?،1?،13).



قیمت: تومان


پاسخ دهید