النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
علاقة التقنية الحيوية بالمعادن الثقيلة
المؤلف:
زهرة محمود الخفاجي
المصدر:
التقنية الحيوية الميكروبية
الجزء والصفحة:
31-1-2016
2135
علاقة التقنية الحيوية بالمعادن الثقيلة
قد تتخذ العلاقة أكثر من وجه وجانب، اما للتخلص من المعادن التي تصل تراكيزها مستويات سامة، او تستعمل في الحصول على المعادن. فالتطلعات المستقبلية والتطور يحتاج الى :
وتعدين الخامات بطرق تعتمد على استعمال الاحياء المجهرية توفر الامكانيات للحصول على المعادن غير الملائمة لعمليات التعدين بالطرق التقليدية، اضافة الى امكانية استخلاص المعادن من الفضلات الصناعية والتي تعد مواد خام ثانوية. وبذا يتضح ان استعمال التقنيات الحيوية التي تتم بالأحياء المجهرية تكون مفيدة في أكثر من ناحية فهي لاستخلاص المعادن ومعالجة الفضلات.
وفي هذا المجال هناك أكثر من عملية ومصطلح سيتم التعامل معها.
التعدين الحيوي Biomining او Biorecovery او Bioextraction قد تكون هذه المصطلحات قريبة من بعضها والمعنى المقصود منها وهو تحريك واذابة العناصر من الخامات او المواد الصلبة بواسطة الاحياء مثل البكتريا او الفطريات على نطاق واسع لغرض استخلاص المعادن بشكل اقتصادي. وتتم باستعمال الاكسدة الحيوية او الغسل الحيوي.
اما حقل التعدين الحيوي المائي Biohydrometallurgy فهو يشمل التعدين الحيوي والغسل الحيوي Bioleaching ويكون معتمدا على عدد من العلوم التي تربط بين علوم الاحياء وعلوم الجيولوجي، اضافة الى العمليات الهندسية التي تدار بها المعاملات، وقد استعمل المصطلح عام 1987، وأساسه Hydrometallurgy الذي يعني معاملة المواد الحاوية على المعادن معاملة رطبة او استخلاص المعادن من الخامات باستعمال الطور المائي بشكل أساسي. وعمليات التعدين بدأت منذ القدم ولكن مشاركة الاحياء فيها لم تعرف الا في النصف الثاني من القرن المنصرم.
وقد استعمل التعدين الحيوي المائي في العمليات الخاصة بتعدين المعادن وكذلك في استخلاص النفط وإزالة الكبريت ومعالجة التآكل الحيوي Biocorrosion ، وتشمل العمليات بشكل أساسي :
ونظرا لان الكبريتيدات (وهي الصورة التي توجد عليها أغلب المعادن) تكون غير ذائبة في الماء في حين ان الكبريتات تذوب في الماء, لذلك تعد طريقة التعدين الحيوي المائي ملائمة لتحرير المعادن من خامات الكبريتيدات، ويمكن ان تنتج حامض الكبريتيك الذي يساعد في إذابة مواد اخرى او اكسدة معادن اخرى وجعلها جاهزة لخطوات لاحقة.
الغسل الحيوي Bioleaching يعني اذابة المعادن من أملاحها بواسطة الاحياء المجهرية الطبيعية وتحويل العناصر الى هيئة يمكن استخلاصها من المواد الناتجة بواسطة الماء، مثل تحويل كبريتيد النحاس واكسدته الى الكبريتات الذائبة في الطور المائي ويتم التخلص من باقي المواد الموجودة في الخامات.
اما الاكسدة الحيوية Biooxidation فتعني الاكسدة التي تقوم بها الاحياء المجهرية للأملاح الحاوية على العنصر دون وجود طور مائي لذا يبقى العنصر المعني صلبا وبتراكيز عالية كما في تعدين الذهب.
الآليات المستعملة من قبل الاحياء المجهرية
تأثير الاحياء المجهرية على الخامات يمكن ان يكون ضمن التحليل الحامضي Acidolysis أو تحليل المعقدات Complexolysis او اجراء تفاعلات الاكسدة والاختزال Redoxylysis والتي يؤدي الى تفكيك الخامات، وعليه فان الاحياء يمكن ان تحرك المعادن بواسطة :
ومن المعروف ان أكثر المعادن توجد في الطبيعة على شكل مركبات للكبريت لذلك فان أكثر الاحياء التي تتعامل مع الخدمات تمتلك خاصية التعامل مع الكبريت ومركباته. واهم الحوامض المتكونة في مناطق التعدين هو حامض الكبريتيك الذي يتكون بواسطة الاحياء المؤكسدة للكبريت مثل عصيات الكبريت Thiobacilli . وهناك عددا اخر من الحوامض العضوية التي تشارك في التحلل الحامضي والتي تنتج من قبل البكتريا والفطريات وتكون المعقدات مثل الاوكزالات، المالونات، السترات وغيرها التي ترتبط بالمعادن.
المصادر
الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .