بيوليچينگ براي توليد نانوذرات به‌عنوان راه‌حلي براي آلودگي‌هاي محيطي

Bioleaching for Nanoparticle Production as a Solution for Environmental Pollution

آلودگي محيط با پلاستيك و فلزات سنگين ازچالش‌هاي بزرگ قرن است. زباله‌هاي الكتروني باعث افزايش فلزات سنگين و پلاستيك در محيط مي‌شوند كه تهديدگر زندگي موجودات هستند و حذف آنها از محيط ضروري است. روش‌هاي دفع مانند دفن و سوزاندن به محيط آسيب وارد مي‌كند. فلزاتي مانند طلا و نقره، بازيافت زباله‌هاي الكتروني را ضروري مي‌سازد اما به دلايل اقتصادي، استفاده از جايگزين ضروري است. هدف اين مقاله معرفي بيوليچينگ به‌عنوان روش بازيافت زباله است كه براي حذف فلزات سنگين و توليد نانوذرات استفاده مي‌شود. در انتها به كاربرد اين نانوذرات در تصفيه‌ي آب و تجزيه‌ي ميكروپلاستيك اشاره شد. تبديل فلزات غيرمحلول به محلول توسط ميكروارگانيسم را بيوليچينگ مي‌گويند. باكتري‌هاي Chromobacterium violaceum، Pseudomonas، Sulfobacillus thermmosulfidooxidans و Acidiphilium acidophilum طلا ، نقره، نيكل و مس را از زباله‌هاي الكتروني بيوليچ مي‌كنند. Aspergillus niger، Penicillium simplicissimum، Aspergillus fumigatus و Aspergillus flavus كه با بيوليچ مس، سرب، نيكل و آلومينيوم، اسيدآلي توليد مي‌كنند. Morganella نانوذرات مس را توليد مي‌كند. نوع ميكروارگانيسم، اندازه ذرات، دما و pH روي اين پروسه اثرگذار است. بيوليچينگ جايگزين ساير روش‌هاي بازيافت زباله الكتروني است. تصفيه‌ي آب و تجزيه‌ي فوتوكاتاليستي ميكروپلاستيك‌ها از كاربردهاي نانوذرات توليدشده، هستند.

Environmental pollution of heavy metals and plastics has been a great challenge of the last century. E-wastes increase heavy metals and plastics concentration in the environment. These toxic substances are a threat to organisms. So their removal from the environment seems necessary. There are different disposal methods like landfilling and incineration, which cause a great deal of damage to the environment. On the other hand, the need for precious metals recovery like gold and silver from e-waste makes recycling necessary. Nevertheless, these methods are generally expensive. So applying a new alternative is required. The purpose of this paper is to introduce bioleaching as an alternative to conventional disposal and recycling methods. This method is used to remove the heavy and toxic metals in order to produce metallic nanoparticles. Then the application of nanoparticles in wastewater treatment and microplastics degradation is mentioned. The conversion of insoluble metals to soluble ones by microorganisms is called bioleaching. Bacteria like Chromobacterium violaceum, Pseudomonas species, Sulfobacillus thermosulfidooxidans, and Acidiphilium acidophilum bioleach gold, silver, nickel, and copper of electronic wastes. There are different fungi like Aspergillus niger, Penicillium simplicissimum, Aspergillus fumigatus, and Aspergillus flavus that generate organic acid to leach out copper, lead, nickel, and aluminum. Morganella produces copper nanoparticles from wastes. Factors like microorganisms, particle sizes, temperature, and pH affect the bioleaching process. Bioleaching is a substitution for recycling methods of electronic wastes. Wastewater treatment and photocatalytic degradation of microplastics are two critical applications of produced nanoparticles.