Φασματοσκοπικές μελέτες RAMAN και FTIR των αλληλεπιδράσεων μικροοργανισμών με σουλφικά ορυκτά
Date Issued
September 2018
Author(s)
Advisor
Abstract
Η βιοεκχύλιση είναι μια διεργασία εκχύλισης μετάλλων από χαμηλής περιεκτικότητας μεταλλεύματα κατά την οποία επιστρατεύεται η χρήση μικροοργανισμών και αποτελεί κατά κύριο λόγο ένα διεπιφανειακό φαινόμενο αλληλεπίδρασης. Σ' αυτή την βιολογική επεξεργασία, η μεταβολική δράση των εμπλεκόμενων μικροοργανισμών προάγει την παραγωγή φορτισμένων οξειδωτικών παραγόντων οι οποίοι επιτίθενται στην ορυκτή επιφάνεια απελευθερώνοντας τα μεταλλικά ιόντα. Η προσκόλληση βακτηρίων διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην έναρξη αυτής της βιοδιαδικασίας, καθώς μέσω των προσαρτημένων μικροοργανισμών επιτελείται η οξείδωση του θειούχου ιόντος (S ") προς θειικό (S042 ) απελευθερώνοντας ιόντα δισθενούς σιδήρου (Fe2+) τα οποία οξειδώνονται περαιτέρω σε ιόντα τρισθενούς σιδήρου (Fe3+) δρώντας ως οξειδωτικοί παράγοντες στη διαλυτοποίηση των θειούχων μεταλλευμάτων με επακόλουθη αύξηση του ρυθμού εκχύλισης των εμπλεκόμενων μετάλλων.Σ' αυτό το πλαίσιο, ο σχηματισμός βιοφίλμ, δηλ. κοινότητες μικροοργανισμών ενσωματωμένες σε μια μήτρα εξωκυτταρικών πολυμερικών ουσιών (EPS), είναι απαραίτητος για την προσάρτηση τέτοιων μικροοργανισμών στην επιφάνεια των ορυκτών καθώς έτσι παρέχεται ένας διευρυμένος χώρος αντίδρασης μεταξύ της επιφάνειας του ορυκτού και των κυττάρων. Εκεί, συσσωρεύονται ιόντα τρισθενούς σιδήρου όπου σχηματίζονται σύμπλοκα με τις λειτουργικές ομάδες των EPS, δρώντας ως μεσολαβητές οξειδωτικής επίθεσης προς τα θειούχα μεταλλεύματα.
Απώτερος σκοπός της μελέτης είναι να παρέχει μια προσέγγιση για το ρόλο της μικροβιακής προσκόλλησης στη δυναμική του διεπιφανειακού φαινομένου αλληλεπίδρασης μικροοργανισμών-θειούχων μεταλλευμάτων χρησιμοποιώντας ως βασικά εργαλεία την υπέρυθρη μίκρο-φασματοσκοπία και την φασματοσκοπία Raman. Προκειμένου να επιτευχθεί αυτό, κρίνεται απαραίτητη η μελέτη πολύ καλά χαρακτηριζόμενων επιφανειών που έρχονται σε επαφή με βακτήρια. Τα αποτελέσματα που θα προκύψουν από τέτοια ελεγχόμενα περιβάλλοντα μπορούν να επεκταθούν προκειμένου να εξηγήσουν τη συμπεριφορά των μικροοργανισμών σε πολύ πιο περίπλοκα περιβαλλοντικά συστήματα.
Απώτερος σκοπός της μελέτης είναι να παρέχει μια προσέγγιση για το ρόλο της μικροβιακής προσκόλλησης στη δυναμική του διεπιφανειακού φαινομένου αλληλεπίδρασης μικροοργανισμών-θειούχων μεταλλευμάτων χρησιμοποιώντας ως βασικά εργαλεία την υπέρυθρη μίκρο-φασματοσκοπία και την φασματοσκοπία Raman. Προκειμένου να επιτευχθεί αυτό, κρίνεται απαραίτητη η μελέτη πολύ καλά χαρακτηριζόμενων επιφανειών που έρχονται σε επαφή με βακτήρια. Τα αποτελέσματα που θα προκύψουν από τέτοια ελεγχόμενα περιβάλλοντα μπορούν να επεκταθούν προκειμένου να εξηγήσουν τη συμπεριφορά των μικροοργανισμών σε πολύ πιο περίπλοκα περιβαλλοντικά συστήματα.
File(s)![Thumbnail Image]()
Name
ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΑΔΑΜΟΥ.pdf
Size
128.21 KB
Format
Adobe PDF
Checksum (MD5)
4b5e875ce44cc4e2d419d77ef28feead