تمت في قسم الهندسة البيئية , كلية الهندسة جامعة بغداد مناقشة رسالة الماجستير الموسومة:
” أفضلية استخدام انزيمات النبات ذات القابلية على ترسيب الكالسيوم في تحسين خواص التربة وازالة ايونات الرصاص من المحاليل المائية بواسطة Urease المستخلص من النبات “
للطالب اسامة حسن علي واشراف الاستاذ الدكتور مهند جاسم محمد رضا وتألفت لجنة المناقشة من كل من الاستاذ الدكتورة شهلاء اسماعيل ابراهيم رئيساً وعضوية كل من الاستاذ المساعد الدكتور حيدر محمد عبد الحميد و الاستاذ المساعد الدكتور سالم حريز جسام وبعد اجراء المناقشة العلنية والاستماع لدفاع الطالب تم قبول الرسالة بتقدير امتياز. وتلخصت الرسالة بما يلي:-
ترسيب الكربونات المستحث انزيمياً ، أنزيم اليورييز المستخلص من النباتات لأنتاج كربونات الكالسيوم (CaCO3) كمحفز في عملية (EICP)، أنزيم اليورييز يتحلل الى أمونيا وكاربون غير عضوي، بظروف مناسبة تعزز الترسيب المعدني للكاربونات التي تعد مؤخراً واحدة من طرق التحسين الواعدة ويوفر طرقا بديلة لمختلف التطبيقات الهندسية بما في ذلك تحسين انضغاطية الترب الرملية والغرينية والتثبيت الحيوي للتربة، ومعالجة المعادن الثقيلة في المياه. في البداية ، تم أختبار ثمانية عشر نبات للعثور على النبات الامثل الذي يمكن ان ينتج كمية كبيرة من أنزيم اليورييز، بينت النتائج ان نبات القطن هو الامثل بفعالية عالية من بين هذهِ النباتات ، حيث أنه أمتلك أعلى فعالية لأنزيم اليورييز والتي بلغت 2.51 وحدة/ ملغم بروتين. كما أظهرت النتائج ان نسبة 1:10 )وزن: حجم( لمدة 15 دقيقة بتركيز 0.15 مولاري كأفضل نسبة لأستخلاص الأنزيم من النبات الذي تم أختياره، أستخدمت بفرات متعددة كذلك أستخدم بفر الترس برقم هيدروجيني 8.5 كأفضل دارئ للاستخلاص. كما أظهرت النتائج ان أعلى نشاط لنبات القطن عند 37 درجة مئوية خلال 60 دقيقة من فترة الحضانة. التجارب العملية تقسم الى أربعة مراحل. تركز المرحلة الأولى على قدرة أنزيم اليورييز لأنتاج الكربونات خلال عملية الترسيب الحيوي للمعادن. في هذهِ المرحلة كانت الظروف المثلى للمحلول المستخدم تتكون من محلول )أنزيم : يوريا/ كالسيوم( بنسبة 1:1 وبتركيز 1.25 مولاري مناسبة لعملية التمعدن الحيوي. أثبتت هذهِ النتائج وشخصت بأستخدام فحص حيود الاشعة السينية (XRD). بما ان التلوث البيئي من المعادن الثقيلة السامة مثل الرصاص يعتبر مشكلة بيئية خطيرة. تم اقتراح ترسيب كربونات المعادن بناءً على تحلل اليوريا لأستخدامه في تطبيقات معالجة المياه. لذلك، في المرحلة الثانية، تم معالجة مياه الصرف الصحي بتركيز 100 ملغم/ لتر من الرصاص بأستخدام انزيم اليورييز، أظهرت النتائج قدرة عالية لأنزيم اليورييز على تحمل المعادن الثقيلة السامة وبالتالي كفاءة عالية في أزالة الرصاص بنسبة تصل الى 99.5% عند استخدام 10 مل من أنزيم اليورييز عند زمن تلامس 3 ساعات وبرقم هيدروجيني 4.0. في هذهِ المرحلة تم تصميم مجموعة من التجارب بوساطة برنامج Design Expert بأستخدام ثلاث متغيرات وهي التركيز (75-84) ملغم/ لتر، الرقم الهيدروجيني (6.98-7.97) والنسبة )أنزيم : كالسيوم/ يوريا( (15-20) لتحديد النسبة المثلى لأزالة الرصاص. أثبتت هذهِ النتائج وشخصت بأستخدام تحليل الاشعة تحت الحمراء (FTIR) والمسح المجهري الالكتروني (SEM). في المرحلة الثالثة، تضمنت إجراء مجموعة من التجارب بوساطة برنامج Design Expert في الجزء الاول من هذهِ المرحلة تم تحديد المتغيرات للتربة الرملية شملت هذهِ المتغيرات نسبة )كالسيوم/ يوريا( (0.95-1.04) مولاري، حجم الأنزيم (30-35) مل والوقت (10.5-12.5) يوم. في الجزء الثاني من هذهِ المرحلة تم تحديد المتغيرات للتربة الغرينية شملت هذهِ المتغيرات نسبة )كالسيوم/ يوريا( (1.05-1.25) مولاري، حجم الأنزيم (20-30) مل والوقت (12-14) يوم، أستخدمت هذهِ المتغيرات لتحديد النسب المثلى التي يجب أضافتها الى ملاط التربة الرملية والغرينية لتحسين قوة الضغط كأستجابة. في المرحلة الرابعة، تضمنت عينات الملاط للتربة الرملية والغرينية الأنزيمية في عمر 21,14,7 يوم في أمتصاصية الماء، أظهرت هذهِ النتائج أن هناك تحسن في أمتصاصية الماء للترب الرملية والغرينية بنسبة تصل الى 29% ، %27 على التوالي. أثبتت هذهِ النتائج وشخصت بأستخدام مسح المجهر الالكتروني (SEM). هذهِ الدراسة أظهرت أن EICP مادة طبيعية واعدة ذات فوائد أقتصادية كبيرة يمكن أستخدامها في العديد من التطبيقات الهندسية في المستقبل.
