Microbial Reduction of Hexavalent Chromium

Microbial Reduction of Hexavalent Chromium

Microbial Reduction of Hexavalent Chromium

No Comments on Microbial Reduction of Hexavalent Chromium

A Study on Microbial Reduction of Hexavalent Chromium in Waste water

Chromium is a chemical element with symbol Cr and atomic number 24. It is the first element in group 6. It is a steely-grey, lustrous, hard and brittle metal which takes a high polish, resists tarnishing, and has a high melting point. The name of the element is derived from the Greek word chrōma, meaning color, because many chromium compounds are intensely colored.

Chromium is present in the water as a trivalent and hexavalent, trivalent chromium is considered essential micro nutrients to adjust the ratio of blood sugar and cholesterol and fatty acid metabolism but in a very small proportions. Hexavalent Chromium is a highly toxic element resulting in a quick shock then harmful affects the kidneys, liver and blood-forming members and finally as a catalyst for malignant tumors (cancer).

Chrome element is used heavily in the metal coating electricity, in the metal industry and in reducing corrosion (rust), also enters in leather tanning, paints and dyes and in the manufacture of nuclear weapons.

There are many ways been employed to remove Chromium and heavy metals from industries such as sedimentation exchange by hydroxides and sulfur derivatives and adsorption by activated carbon.

Biological removal methods and bio-absorption is a new and innovative ways to remove large amounts of chromium through the absorption of chromium or convert to trivalent Chromium (less toxic and less damageable to the environment) by adding microorganisms for wastewater.

Microorganisms multiply rapidly and can storing large amounts of heavy elements inside the cells, which can be of use biomass microorganisms whatever it is living or dead, because the cell wall of microorganisms is negatively charged so it can attract variable cationic elements, so this ability give microorganisms susceptibility to adhesion cationic metals.

Hexavalent Chromium is highly toxic due to the number of electrons Given from the bonding form Cr+6, this makes has ability to oxidizing bonds and interferes with metabolic processes and cell formation in a living cell, so the metal when it is reduced and transformed to free radicals, they are very toxic but when it turns from hexavalent to trivalent Chromium, it will be less toxicity due to lack of electrons in the Cr+3 form, which making it non-toxic and more essential to human health.

Found that Staphylococcus warneri, Pantoea vagans, and Pantoea ananatis strains “mixed with each other” have capability to remove hexavalent Chromium (Cr+6) from effluent with removal efficiency ranged from 91.5% to 58.3% (remove from 197 to 274 mg Cr+6/l) at concentration ranged between 300 – 500 mg Cr+6/l, in aerobic condition for 24hr., and it can survive and tolerate the Cr+6 until 880 mg Cr+6/l with removal efficiency 0.5%.

دراسة عن الاختزال الميكروبى للكروم السداسى التكافؤ فى مياه الصرف الصناعى

   الكروم عنصر كيميائي من عناصر الجدول الدوري ورمزه Cr وله العدد الذري 24

أصل الكلمة جاء من اليونانية  وتنطق (خروما) بمعنى (لون) نظراً لشدة لون  مركباته.

الكروم موجود فى المياة كعنصر ثلاثى وسداسى التكافؤ, يعتبر الكروم الثلاثى التكافؤ مغذى اساسى من المغذيات الصغره لضبط نسبة إيض السكر والكوليسترول والاحماض الدهنية لكن يدخل بنسب صغيرة جدا, بينما الكروم السداسى التكافؤ هو عنصر عالى السمية ينتج عنه صدمة عصبية سريعة ثم يليه تباعا تأثيره على الكلي والكبد والأعضاء المكونة للدماء واخيرا محفز للاورام الخبيثة (السرطان).

يستخدم عنصر الكروم بكثرة فى طلاء معادن الكهرباء, فى صناعة المعادن وفى الحد من التأكل (الصدأ), ايضا يدخل فى صناعة الصبغات, دباغة الجلود والدهانات وفى صناعة الاسلحة النووية.

هناك طرق عديدة تم توظيفها لأزالة الكروم والعناصر الثقيلة من صرف الصناعات مثل الترسيب بواسطة الهيدروكسيدات ومشتقات الكبريت وبأسلوب الادمصاص بواسطة الكربون النشط.

اساليب الازالة الحيوية والأمتصاص الحيوى هى طرق جديدة ومستحدثة لأزالة كميات كبيرة من الكروم عن طريق امتصاص الكروم او تحويلة لصورة ثلاثية التكافؤ (اقل سمية وضرر على البيئة) عن طريق إضافة الكائنات الدقيقة لمياة الصرف.

الكائنات الدقيقة تتكاثر سريعا وتستطيع أختزان كميات كبيرة من العناصر الثقيلة داخل الخلايا مما يمكن من استعمال الخلاايا سواء كانت الكائنات الدقيقة حيه او ميتة, وذلك بسبب ان جدار الخلية للكائنات الدقيقة يكون سالب الشحنة لذلك يستطيع تجميع شحنات الموجبة المتنوعة لذلك يعطى الكائنات الدقيقة القابلية للالتصاق بكاتيونات المعادن.

الكروم السداسى عالى السمية بسبب الالكترونات المعطاه فى الرابطة Cr+6 مما يجعلها غنية بالألكترونات وهذا يجعلها مؤكسدة للروابط ويتداخل مع عمليات الإيض والتكوين فى الخلية الحية, لذلك فأن هذا المعدن عندما تختزل وتتحول للشق الحر (free radicals) تكون السمية شديدة لكن عندما يتحول الكروم السداسى التكافؤ الى كروم ثلاثى فأن السمية تقل بسبب قلة الالكترونات بـ Cr3+ مما يجعله غير سام واساسى لصحة الانسان.

المعالجة باستخدام البكتيريا اظهرت قدرة البكتيريا على ازالة (58,3 – 91,5 %) من الكروم سداسي التكافؤ خلال 24ساعة عند تركيزات تتراوح بين (300 – 500) ملي جرام كروم سداسي / لتر باستخدام خليط من سلالات البكتيرية

(Staphylococcus warneri, Pantoea vagans and Pantoea ananatis)

About the author:

Leave a comment

two × 4 =

Get In TOUCH

Adress: El-Sad El-Ali Street. Wady El-Kamar, El max, Alex.

6 El Nabawi El Mohandes St. Nasr City, Cairo.

Phone: (203)3105646
31 05 647 - 02 26776185

Fax : (203) 44 04 183 -
31 05 651 - 0226776187

Email : emarketing@amoceg.com

Back to Top