Date of Award

4-2017

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science in Chemistry

Department

Chemistry

First Advisor

Syed Salman Ashraf

Abstract

Intensification of agriculture and manufacturing industries has resulted in increased release of a wide range of xenobiotic compounds to the environment. The extensive discharge of hazardous waste in industrial wastewater and the recalcitrant nature of some of these organic pollutants have fueled a strong interest in exploring efficient and environmentally friendly approaches for wastewater remediation. Bioremediation approaches can provide efficient, inexpensive and environmentally safe cleanup tools. In the present study, our main objective was to isolate novel bacterial strains from UAE petroleum sludge and to examine their abilities to degrade various aromatic pollutants, including azo dyes and emerging pollutants. We report here on the isolation and purification of novel bacterial strains from petroleum sludge that were capable of efficiently degrading various classes of aromatic dyes. Of these 12 isolates, extensive biochemical and optimization studies were carried out with the most promising strain, MA1. The optimum culture conditions of MA1 strain were found to be at pH 7, with 100 ppm dye concentration, and under aerobic condition. DNA sequencing of the 16S rRNA gene was carried out for the 12 bacterial strains and the data showed that the isolates belonged to two different bacterial species: Bacillus cereus and Pseudomonas guariconensis. Confirmation of the degradation of the aromatic compounds by the chosen bacterial strains was done using HPLC and LC-MS/MS analyses. This novel strain, MA1, was able to efficiently degrade aromatic dyes (e.g. Toluidine Blue, Ponceau BS, Reactive Black 5 and Congo Red) and more importantly various emerging pollutants of human concern such as sulfamethoxazole, prometryn, and fluometuron.

Arabic Abstract


التحلل الميكروبي لمختلف المركبات الملوثة بواسطة بكتريا مستخلصة من الرواسب البترولية

توظيف الزراعة والصناعات التحويلية أدى إلى إنتاج العديد من المركبات الجديده على البيئة. كما أدى التفريغ الواسع النطاق للنفايات الخطرة في مياه الصرف الصناعي وتمرد الملوثات العضوية إلى الاهتمام الشديد باستكشاف طرق فعالة وصديقة للبيئة لمعالجة المياه المستعملة. إن توظيف نهج المعالجة البيولوجية يؤدي إلى توفير سبل تنظيف فعالة وغير مكلفه وآمنة بيئيا.ً في هذه الدراسة، هدفنا الرئيسي كان عزل سلالات بكتيرية جديدة من الرواسب النفطية في الإمارات ودراسة مدى قدرتها على تحلل الملوثات المختلفة، بما في ذلك أصباغ الأزو والملوثات الناشئة. كما قمنا في هذا البحث بعزل وتنقية سلالات بكتيرية جديدة من الرواسب النفطية والتي أثبتت قدرتها وكفاءتها على تحليل فئات مختلفة من الأصباغ الأروماتية. جدير بالذكر أنه من بين 12 نوع من البكتيريا والتي تم عزلها ، أجريت دراسات بيوكيميائية واسعة النطاق ودراسات أخرى لمعرفة الظروف الأمثل، ليتبين أن MA1 هي السلالة الواعدة من بين السلالات الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، تبين بأن الظروف الأمثل لكفاءة هذه البكثيريا تحدث عند الرقم الهيدروجيني 7 مع تركيز 100 (جزء من المليون) وأيضا تحت الظروف الهوائيه أي بوجود الأكسجين . تم أيضا بحث 16S rRNA تسلسل الجينات لـ12 نوع من السلالات البكتيرية ليتبين أن البكتيريا التي قمنا بعزلها تنتمي إلى أجناس بكتيرية مختلفة (Bacillus cereus, Pseudomonas guariconensis). يجدر الإشارة أيضا بأنه تم تأكيد تحلل الرواسب من قبل البكتيريا باستخدام التقنية التحليلية LC-MS/MS. هذه السلالة الجديدة MA1، كانت قادرة على تحليل الأصباغ الأروماتية بكفاءة مثال (Toluidine Blue and, Ponceau BS, Reactive Black 5) وأيضا مختلف الأصباغ الجديدة ذات الإهتمام الإنساني مثال (sulfamethoxazole, prometryn, and fluometuron).

Download

Included in

Chemistry Commons

COinS