Microbial and chemical removal of arsenic from contaminated waters

Najważniejszymi wynikami uzyskanymi w ramach niniejszej pracy doktorskiej było (i) uzyskanie draftu sekwencji genomu szczepu Ensifer (Sinorhizobium) sp. M14 i wykazanie braku przeciwwskazań do zastosowania tego szczepu w badaniach środowiskowych, (ii) opracowanie biblioteki danych dotyczących szybkości wzrostu oraz kinetyki utleniania arseninów oraz wykazanie wysokiej wydajności utleniania związków As(III) przez szczep M14, (iii) potwierdzenie wysokich zdolności sorpcyjnych oraz znaczącej chemicznej i biologicznej stabilności darniowych rud żelazowych, (iv) opracowanie technologicznych wytycznych do zastosowania szczepu M14 oraz rud darniowych w badaniach środowiskowych a także (v) weryfikacja uzyskanych wyników dotyczących AOB oraz adsorpcji arsenianów w instalacji pilotażowej testowanej w rzeczywistych warunkach środowiskowych i oczyszczenie wód z arsenu do poziomu dopuszczalnej zawartości tego pierwiastka w wodach technologicznych. Podsumowując, zarówno bioutlenianie arseninów przez szczep M14 jak i adsorpcja arsenianów na darniowych rudach żelazowych wykazują wysoki potencjał aplikacyjny i mogą znaleźć zastosowanie w technologiach przeznaczonych do usuwania arsenu z zanieczyszczonych wód. Wyniki uzyskane w ramach niniejszej pracy doktorskiej mogą stanowić punkt wyjścia do dalszych badań podstawowych i aplikacyjnych nad opracowywaniem uniwersalnej, niskonakładowej i przyjaznej dla środowiska (bio)technologii przeznaczonej do oczyszczania wód skażonych arsenem

The most important results obtained in this PhD thesis were: (i) deciphering of the draft genome sequence of the Ensifer (Sinorhizobium) sp. M14 and demonstrating of the absence of contraindications for the use of this strain in environmental technologies, (ii) revealing of the growth rate and kinetics of arsenite oxidation, and demonstrating of high efficiency of oxidation of As(III) compounds by the M14 strain, (iii) confirmation of the high sorption properties and significant chemical and biological stability of bog iron ores, (iv) development of technological guidelines for the use of the M14 strain and bog iron ores in environmental technologies, (v) verification of the obtained results concerning of the AOBs activity and adsorption of arsenates in a pilot-scale installation tested under actual environmental conditions and (iv) reduction of arsenic concentration in water up to the acceptable limit of arsenic in technological waters. To summarize, both arsenic oxidation by the M14 strain and adsorption of arsenates on bog iron ores surface have a high application potential and can be use in technologies dedicated to removingof arsenic from contaminated waters. The results obtained in the frame of the proposed doctoral thesis may be a starting point for further basic and applied research on the development of a universal, low cost and environmentally friendly (bio)technology dedicated to the purification of arsenic contaminated waters.