Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การขจัดพอลิไซคลิกแอโรแมติกไฮโดรคาร์บอนในบรรยากาศโดยแบคทีเรียบนใบโมก Wrightia religiosa

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Removal of atmosphere polycyclic aromatic hydrocarbons by phyllosphere bacteria on Wrightia religiosa

Year (A.D.)

2008

Document Type

Thesis

First Advisor

เอกวัล ลือพร้อมชัย

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

จุลชีววิทยาทางอุตสาหกรรม

DOI

10.58837/CHULA.THE.2008.964

Abstract

มลพิษทางอากาศเป็นปัญหาสำคัญในประเทศไทย โดยเฉพาะจากการปนเปื้อนของพอลิไซคลิกแอโรแมติกไฮโดรคาร์บอนในอากาศ (PAHs) ซึ่งมาจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของเชื้อเพลิงปิโตรเลียมโดย PAHs สามารถตกสะสมบนผิวใบไม้ แล้วระเหยกลับไปในบรรยากาศได้อีก การศึกษาก่อนหน้านี้ พบว่าแบคทีเรียบนในไม้สามารถกำจัดฟีแนนทรีนที่ตกค้างบนไปได้ ทั้งนี้แบคทีเรียที่ย่อยสลายฟีแนนทรีนบนใบโมก มีจำนวนมากกว่าบนใบไประดับชนิดอื่น ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงนใจที่จะศึกษาประสิทธิภาพ ของแบคทีเรียนบนใบโมก ในการกำจัด PAHs ชนิดอื่นๆ ในอากาศ จากการศึกษาใบโมกตามธรรมชาติที่มีแบคทีเรียอาศัยอยู่ในขวดทดลองขนาด 60 มิลลิลิตร พบว่าหลังจากการบ่ม 4 วัน ปริมาณอะซีแนพธิลีน อะซีแนพธีน ฟลูออรีน และฟีแนนทรีน ในอากาศ เหลือเพียง 117.8, 145.3, 101.1 และ 81.6 ppmV ตามลำดับ จากปริมาณ PAHs ทั้งหมด 800 ppmV และค่าที่ได้น้อยกว่าขวดทดลองที่บรรจุใบโมกปลอดเชื้อจุลินทรีย์และใบโมกแห้งอย่างมีนัยสำคัญ แสดงว่าแบคทีเรียที่พบใบโมกช่วยเสริมประสิทธิภาพของใบไม้ในการกำจัด PAHs ในอากาศ เพื่อขยายขนาดของระบบทดสอบ ได้ใส่กิ่งโมกในแชมเบอร์ที่สามารถกันอากาศเข้า ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าขวดที่ใช้ก่อนหน้านี้ 230 เท่า ผลการทดลองพบว่าในวันที่ 7 แชมเบอร์ที่บรรจุกิ่งโมกตามธรรมชาติ มีปริมาณอะซีแนพธิลีน อะซีแนพธีน ฟลูออรีน และฟีแนนทรีน ที่เหลือ น้อย กว่าแชมเบอร์ที่บรรจุกิ่งโมกที่ปลอดเชื้อจุลินทรีย์อย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ดีกิ่งโมกตามธรรมชาติและกิ่งโมกที่พ่นปุ๋ยพืชทางใบ มีประสิทธิภาพในการกำจัด PAHs ใกล้เคียงกัน แสดงว่าปุ๋ยพืชที่ให้ไม่มีส่วนช่วย เพิ่มประสิทธิภาพการกำจัด PAHs ในอากาศ ซึ่งสอดคล้องกับจำนวนแบคทีเรียที่ย่อยสลาย PAHs ของกิ่งโมกที่ได้รับปุ๋ยพืช ซึ่งมีจำนวนคงที่ตลอดการทดลอง 7 วัน เมื่อจำแนกชนิดแบคทีเรียที่ย่อยสลาย PAHs บนใบโมก พบว่าอยู่ในสกุล Sphingomonas, Acinetobacter, Mycobacterium, Naxibacter, Parvibaculum และ Pseudomonas จำนวนแบคทีเรียบนใบที่สามารถย่อยสลาย PAHs มีค่าตั้งแต่ 6.37x10[superscript3] ถึง 4.37 x10[superscript4] เซลล์/กรัมใบไม้ งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียบนใบโมกสามารถกำจัด PAHs ในอากาศได้ และอาจจะนำมาประยุกต์ใช้ในการบำบัด PAHs ที่ปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมต่อไป

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Atmospheric pollution is a serious problem in Thailand, especially from the contamination of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) that was emitted from the incomplete combustion of petroleum fuels. PAHs can be accumulated on leaves surface before volatilizing back into the air. Previous studies found that phyllosphere bacteria could degrade phenanthrene deposited on the leaves. Moreover, Wrightia religiosa had the highest number of phenanthrene-degrading bacteria. Thus, the objective of this study was to investigate the activity of bacteria on Wrightia religiosa leaves on removal of other PAHs in the air. The study of natural Wrightia religiosa leaves containing bacteria in 60 mL bottles showed that the amounts of airborne fluorene, acenaphthene, acenaphthylene, and phenanthrene were decreased from 800 ppmv to 117.7, 145.3, 101.1 and 81.6 ppmv after 4 days, respectively. The values were significantly lower than when dried or sterilized leaves were used. The result indicated that phyllosphere bacteria enhanced the activity of leaves on atmospheric PAH removal. To scale-up the system, Wrightia religiosa branches were put in a gas-tight chamber, which was 230 times larger than the bottle used earlier. The results also showed that the amounts of remaining fluorene, acenaphthene, acenaphthylene and phenanthrene in chamber containing unsterilized branches were significantly lower than sterilized branches. Meanwhile, the removal of atmospheric PAHs by unsterilized branches with or without the added fertilizer was not different. The result was corresponded to the constant number of PAHs degrading-bacteria on Wrightia religiosa branches with added fertilizer throughout the 7-day experiments. The dominant PAHs degrading-bacterial populations were identified in genus such as Sphingomonas, Acinetobacter, Mycobacterium, Naxibacter, Parvibaculum and Pseudomonas. The numbers of PAH-degrading bacteria were ranged from 6.37x10 [superscript3] to 4.37x10[superscript4] cells/g. These results provide the evidence that bacteria on Wrigtia religiosa leaves could remove the atmospheric PAHs and they may be further applied for PAH remediation.

Link to Full Text

Share

COinS