بررسی و مقایسه کاهش زیستی آهن فریک ساختمانی در کانی‌های نانترونیت، گئوتیت و هماتیت

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

• نسرین قربان زاده ¹
• امیر لکزیان
• غلامحسین حق نیا
• علی رضا کریمی ²

¹ دانشگاه گیلان

² فردوسی مشهد

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.24361

چکیده

کاهش زیستی یک فرایند مهم است که بر بسیاری از ویژگی‌های کانی‌های آهن‌دار و چرخه بیوژئوشیمیایی آهن در اکوسیستم‌های طبیعی تأثیر دارد. اکسی‌هیدروکسیدها و فیلوسیلیکاتهای آهن‌دار دو منبع عمده آهن در خاکها، سنگها و ته‌نشستها بوده که توانایی کاهش زیستی را در طول زمان دارا می‌باشند. در این مطالعه به بررسی و مقایسه فرایند کاهش زیستی در دو منبع عمده آهن (اکسیدها و فیلوسیلیکاتها) در حضور باکتری
Shewanella sp. پرداخته شد. به این منظور آزمایشی با شانزده تیمار شامل کاهش زیستی گئوتیت، هماتیت و دو نوع نانترونیت با و بدون ناقل الکترون (AQS) و تیمارهای شاهد (شامل تیمارهای فوق بدون باکتری) با سه تکرار در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام گرفت. نتایج آزمایش نشان داد که کاهش زیستی در حضور AQS در کانی‌های گئوتیت، هماتیت و دو نوع نانترونیت افزایش یافت. درصد کاهش زیستی در حضور AQS به ترتیب در (NAu-2)، (NAu-1)، هماتیت و گئوتیت به 21، 9، 3 و 7/8 درصد رسید. این نتایج حاکی از آن بود که زمانی‌که اکسیدهای آهن (گئوتیت و هماتیت) و سیلیکاتهای آهن‌دار شکل غالب آهن فریک قابل دسترس در خاکها و ته‌نشستهای زیرسطحی هستند، باکتری Shewanella sp. قادر به بقاء و تولید مقادیر چشمگیری از آهن دو می‌باشد. نتایج همچنین نشان داد که در شرایط یکسان کاهش زیستی (غلظت گیرنده و دهنده الکترون و تعداد مساوی سلول باکتری) اندازه و سطح ویژه کانی نقش کلیدی در راندمان کاهش زیستی بازی می‌کنند.

کلیدواژه‌ها

• کاهش زیستی
• آهن دو
• Shewanella sp

20.1001.1.20084757.1392.27.2.9.0

عنوان مقاله [English]

Study and Comparison of Microbial Reduction of Structural Fe (III) in Nontronite, Goethite and Hematite

نویسندگان [English]

• nasrin ghorbanzadeh ¹
• A. Lakzian
• Gh. Haghnia
• Ali reza Karimi ²

¹ -

² ferdowsi university of mashhad

چکیده [English]

Microbial reduction is an important process that affects properties of ferric clay mineralas and iron biogeochemical cycling in natural environments. Oxyhydroxides and phyllosilicates are two major sources of iron in soils, rocks and sediments that potentially have ability to bioreduced over the time. In this study, comparison of bioreduction in two main sources of iron (oxides and phyllosilicates) in the presence of Shewanella sp was carried out. For this purpose an experiment was conducted under laboratory conditions in the form of a completely randomized design with 16 treatments and 3 replications. Treatments included bioreduction of goethite, hematite and two type of nontronite with and without electron transfer (AQS) and controls (all mentioned treatments in the absence of Shewanella sp). The results revealed that bioreduction in goethite, hematite and two type of nontronite increased in the presence of AQS. The extent of reduction in the presence of AQS was 21%, 9%, 3% and 8.7% in NAu-2, NAu-1, hematite and goethite respectively. These results have shown when iron oxides (goethite and hematite) and iron silicates are the dominant form of ferric iron in soils and subsurface sediments, Shewanella sp can survive and produce significant amounts of Fe(II). In the identical conditions of bioreduction (concentration of electron donor and acceptor and equal number of bacterial cell) size and surface area of mineral play an important role in efficiency of bioreduction.

کلیدواژه‌ها [English]

• Bioreduction
• Ferrous iron
• Shewanella sp