علی ابوالحسنی سورکی؛ مهناز مظاهری اسدی؛ سیدامید رعنایی سیادت
چکیده
سابقه و هدف: آلودگی های نفتی می توانند سبب آسیب های جدی و بلندمدت بر محیط‌زیست و سلامت جامعه های انسانی شوند. ترکیب های هیدروکربنی می توانند در طبیعت به مدت طولانی باقی مانده و تبدیل به آلاینده های محیط زیستی شوند. پاک‌سازی آلودگی های هیدروکربنی همچنان موضوعی چالشی برای پژوهشگران رشته های مختلف می باشد. ...
بیشتر
سابقه و هدف: آلودگی های نفتی می توانند سبب آسیب های جدی و بلندمدت بر محیط‌زیست و سلامت جامعه های انسانی شوند. ترکیب های هیدروکربنی می توانند در طبیعت به مدت طولانی باقی مانده و تبدیل به آلاینده های محیط زیستی شوند. پاک‌سازی آلودگی های هیدروکربنی همچنان موضوعی چالشی برای پژوهشگران رشته های مختلف می باشد. زیست‌پالایی ، نوعی بیوتکنولوژی است که میتواند برای رفع این آلودگی‌ها مورد استفاده قرار گیرد. بااین‌وجود بیشتر یافته‌‌های موجود در مورد ارزیابی عامل های مؤثر بر زیست پالایی هیدروکربن‌های نفتی از مطالعات آزمایشگاهی به دست آمده است و پژوهش ها در این زمینه در مقیاس پایلوت یا مطالعات میدانی بسیار محدود است. مطالعات نشان می‌دهد که عاملهای اصلاح بیولوژیکی که در شرایط آزمایشگاهی مؤثرند ممکن است بطور قابل‌ملاحظه‌ای در مقیاس وسیع دارای اثربخشی کمتری باشند بنابراین پژوهش ها و کاربردهای میدانی، آزمون‌های قانع‌کننده نهایی برای میزان کارآیی این محصول ها می‌باشند. هدف از انجام این پژوهش ارزیابی عملکرد یک کنسرسیوم باکتریایی تجزیه‌کننده آلاینده‌های هیدروکربنی در شرایط طبیعی و در مقیاس پایلوت میدانی بود. مواد و روش ها: برای اجرای این پژوهش، کنسرسیوم باکتریایی تجزیه‌کننده آلودگی نفتی شامل 5 سویه باکتری Alcanivorax dieselolei، Thalassospira xianheensis، Rhodococcus ruber، Gracilibacillus dipsosauristrain و Microbacterium sp. در فرمانتور نیمه صنعتی در حجم 500 لیتر تکثیر گردید. سپس سلول های میکروبی بعد از ته نشینی در فرمانتور به روش spray-drying خشک و با نشاندن بر روی پودر دیاتومه بعنوان بستر تثبیت، تبدیل به پودر شدند. با مخلوطسازی پودر خالص میکروبی با افزایه‌های مغذی مناسب، فرمولاسیون نهایی پودر میکروبی تجزیه‌کننده آلودگی نفتی تولید شد. آزمون میدانی ارزیابی عملکرد این پودر میکروبی بر روی خاک های آلوده به نفت خام در جزیره خارک صورت گرفت. برای این منظور خاکهای آلوده به نفت سنگین در دو بلوک مجزا شامل یک بلوک شاهد و یک بلوک تیمار به روش زیست‌افزاییمورد آزمون تجزیه زیستی مواد نفتی قرار گرفت و غلظت هیدروکربن های نفتی کل و تغییرات دمای خاک در دوره آزمون سنجش شد. نتایج و بحث: میانگین میزان TPH در روز اول در نمونه‌های شاهد و مورد آزمایش 341 میلی‌گرم در هر گرم خاک بود. در نمونه شاهد کاهش هیدروکربن های نفتی بعد از دوره 14 روزه آزمایش به میزان14.2% بود که می تواند به دلیل فعالیت جمعیت باکتری‌های بومی خاک و یا به سبب فرآیند‌های فیزیکوشیمیایی مانند تبخیر و فتواکسیداسیون باشد. در مقابل در خاک تیمار شده با فرمولاسیون پودری کنسرسیوم میکروبی تجزیه‌کننده آلودگی نفتی غلظت هیدروکربن های نفتی در پایان دوره آزمون با 70.6% کاهش به 99 (mg/g) رسید. این نتایج نشان‌دهنده عملکرد بسیار سریع این کنسرسیوم میکروبی در تجزیه هیدروکربن های نفتی می باشد. همچنین به دلیل افزایش فعالیت باکتری‌ها و تجزیه هیدروکربن‌های نفتی دمای خاک در بلوک تیمار شده با پودر میکروبی با افزایشی معادل 11 درجه سانتی‌گراد همراه شد. افزایش دمای خاک بویژه در منطقه های سردسیر یا در فصل های سرد سال در نتیجه فعالیت باکتری ها خود می تواند سبب بالا رفتن متابولیسم جمعیت های میکروبی خاک و افزایش راندمان زیست پالایی شود. این موضوع بویژه در مورد آلودگی های نفتی در منطقه های قطبی اهمیت دوچندانی دارد. نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده از کنسرسیوم میکروبی برای زیست پالایی خاک های آلوده به غلظت های بسیار زیاد هیدروکربن های نفتی مانند آنچه در زمان نشت نفت خام از خطوط انتقال نفت ایجاد می شود، میتواند نتیجه بخش باشد. همچنین کاربرد محصو لهای پودری بدلیل سهولت انجام عملیات و عدم نیاز به تجهیز های پیچیده و گرانقیمت یک راهکار مؤثر بحساب می آید. افزون بر این افزودن کنسرسیوم میکروبی بدلیل جمعیت اولیه مناسب باکتری های تجزیه‌کننده نفت می تواند سبب افزایش دمای خاک شده و فعالیت جمعیت های بومی خاک را نیز افزایش دهد.
بهمن زمانی کبرآبادی؛ سید محمد حجتی؛ فرهاد رجالی؛ مسعود اسماعیلی شریف؛ حمیدرضا رحمانی
چکیده
سابقه و هدف: روش های فیزیکی و شیمیایی بسیاری برای پالایش خاک های آلوده به فلزهای سنگین وجود دارد که بیشتر آنها افزون بر هزینه زیاد منجر به تخریب ساختار فیزیکی و شیمیایی و فعالیتهای حیاتی خاک می شوند. در سال های اخیر گیاه پالابی بعنوان روشی موثر، ارزان قیمت و دوستدار محیط زیست برای حذف، جابجایی و یا غیرفعال کردن ...
بیشتر
سابقه و هدف: روش های فیزیکی و شیمیایی بسیاری برای پالایش خاک های آلوده به فلزهای سنگین وجود دارد که بیشتر آنها افزون بر هزینه زیاد منجر به تخریب ساختار فیزیکی و شیمیایی و فعالیتهای حیاتی خاک می شوند. در سال های اخیر گیاه پالابی بعنوان روشی موثر، ارزان قیمت و دوستدار محیط زیست برای حذف، جابجایی و یا غیرفعال کردن آلاینده ها از خاکهای آلوده توصیه شده است. مواد و روش ها: این پژوهش بمنظور بررسی تأثیر تلقیح قارچ های میکوریز مقاوم به سرب و روی بر برخی ویژگی های مورفولوژیکی (رویش قطری، وزن تر و خشک اندام های هوایی، وزن تر و خشک ریشه، افزایش ارتفاع و سطح برگ) گونه سنجد انجام شد. نهال های یکساله گونه درختی سنجد با متوسط ارتفاع 70-50 سانتی متر، کمترین قطر 1.5-1 سانتی متر و تعداد برگ حداقل تا 30 عدد از نهالستان جبل عاملیان وابسته به اداره کل منابع طبیعی استان اصفهان تهیه شد. نهال های تهیه شده به گلخانه مرکز تحقیقات کشاورزی و منبعهای طبیعی استان اصفهان منتقل و به مدت بیست روز برای سازگاری با شرایط جدید، در آنجا نگهداری شدند. بدین منظور شش تیمار قارچ میکوریز (Glomus versiforme، G. etunicatum، G. intraradices، G. mossea، یک تیمار ترکیبی از گونه های نامبرده شده و شاهد تلقیح نشده) و پنج تیمار خاک (خاک آلوده طبیعی، خاک آلوده شده با سرب، خاک آلوده شده با روی، خاک آلوده شده با سرب و روی، خاک شاهد (بدون آلودگی) در نظر گرفته شد. نتایج و بحث: نتایج این بررسی نشان داد که اختلاف معنی داری بین متغیرهای اندازه گیری شده در تیمارهای مختلف قارچ میکوریز وجود دارد. بیشترین میزان کلنیزاسیون مربوط به تیمار G. mossea به میزان 40.5 % و کمترین میزان در تیمار شاهد 25.6 % بود. همچنین قارچ میکوریزی G. mossea، رویش قطری، ارتفاع و شاخص سطح برگ را به ترتیب 2.8 میلیمتر، 36.1 سانتی متر و 28.8 واحد نسبت به شاهد افزایش داد. همچنین در همه تیمارهای قارچ میکوریز، اختلاف معنی داری بین میانگین وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه ملاحظه شد. بیشترین وزن تر و خشک اندام هوایی در تیمار G. mossea به ترتیب 108.4 و 55 گرم و کمترین میزان آن در شاهد به ترتیب 59.4 و 30.3 گرم بود. بیشترین و کمترین وزن تر به ترتیب 95.3 و 78 گرم در تیمار شاهد و خاک آلوده به سرب و روی ملاحظه شد. بیشترین مقادیر همه متغیرهای بررسی شده در تیمارهای قارچ میکوریز مربوط به تیمار تلقیح شده با قارچ G. mossea و در تیمارهای خاک بررسی شده، مربوط به تیمار شاهد (خاک بدون آلودگی) میباشد. نتایج این بررسی نشان داد که تیمار تلقیح شده با قارچ G. mossea و تیمار خاک غیرآلوده موجب بیشترین رشد در گونه سنجد شد. با این وجود، بین میانگین متغیرهای وزن تر و خشک ریشه و شاخص سطح برگ در تیمارهای مختلف خاک اختلاف معنی داری ملاحظه نشد. رﯾﺸﻪﻫﺎ بعنوان ﺳطحهای ﺟﺬب ﮐﻨﻨﺪه آب و ﻣﻮاد ﻏﺬاﯾﯽ ﺗﺄﺛﯿﺮ ﺑﺴﯿﺎر زﯾﺎدی در ﺟﺬب آب و اﻣﻼح ﮔﻮﻧﺎﮔﻮن دارﻧﺪ و ﻋاﻣﻞهای ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﺤﯿﻄﯽ از ﻃﺮﯾﻖ ﺗﺄﺛﯿﺮ ﺑﺮ رﯾﺸﻪ ﺑﺮ رﺷﺪ ﮔﯿﺎه اﺛﺮ ﻣﯽﮔﺬارﻧﺪ. ﺗﻨﺶ ﻓﻠﺰهای ﺳﻨﮕﯿﻦ از ﺟﻤﻠﻪ ﻋاﻣﻞهای ﻣﺤﺪود ﮐﻨﻨﺪه رﺷﺪ رﯾﺸﻪ اﺳﺖ و ﮐﺎﻫﺶ رﺷﺪ رﯾﺸﻪ ﻓﻌﺎﻟﯿﺖﻫﺎی رﺷﺪی ﮔﯿﺎه را ﺗﺤﺖ ﺗﺄﺛﯿﺮ ﻗﺮار ﻣﯽدﻫﺪ. همچنین در گیاهانی که با قارچ میکوریز تلقیح شده بودند، میانگین همه متغیرهای اندازه گیری شده در مقایسه با گیاهان شاهد (بدون قارچ) بطور معنی داری بیشتر شد. نتیجه گیری: بنابر نتایج حاصل، قارچ G. mosseae در جذب آب و مواد غذایی بویژه فسفر و تجمع ماده خشک توسط گیاه بیشترین تأثیر را داشته و نسبت به دیگر قارچ های همزیست، از بیشترین کارایی در تولید زیتوده اندام هوایی سنجد برخوردار می باشد.
زهرا علیپور اسداباد؛ منصوره ملکیان؛ محسن سلیمانی؛ حسین میردامادیان
دوره 15، شماره 2 ، تیر 1396، ، صفحه 129-140
چکیده
سابقه و هدف:
طیف گسترده‌ای از مواد آلی شیمیایی عمداً یا سهواً وارد محیط زیست می‌شوند که نگرانی‌های عمومی را پدید می‌آورند. هیدروکربن‌های نفتی از شایع‌ترین آلاینده‌های زیست‌محیطی هستند که نشت‌شان به اکوسیستم‌‌های دریایی و خشکی به‌عنوان یک خطر بزرگ مطرح است. هم اکنون برای بازسازی مکان‌های آلوده، به فناوری‌های باصرفه اقتصادی ...
بیشتر
سابقه و هدف:
طیف گسترده‌ای از مواد آلی شیمیایی عمداً یا سهواً وارد محیط زیست می‌شوند که نگرانی‌های عمومی را پدید می‌آورند. هیدروکربن‌های نفتی از شایع‌ترین آلاینده‌های زیست‌محیطی هستند که نشت‌شان به اکوسیستم‌‌های دریایی و خشکی به‌عنوان یک خطر بزرگ مطرح است. هم اکنون برای بازسازی مکان‌های آلوده، به فناوری‌های باصرفه اقتصادی نیاز است. یکی از روش‌هایی که در دهه‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته زیست‌پالایی است. در این روش از میکروارگانیسم‌ها و گیاهان برای رفع، حذف یا تثبیت مواد آلاینده استفاده می‌شود. روش بیولوژیک نسبت به روش‌های فیزیکی و شیمیایی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه‌تر است. این بررسی برای شناسایی و تعیین بهترین باکتری تجزیه‌کننده مواد هیدروکربن نفتی در خاک پالایشگاه تبریز انجام شد.
مواد و روش ها:
در این بررسی خاکهای آلوده به مواد نفتی از پالایشگاه تبریز جمع‌آوری و برای شناسایی و جداسازی باکتری‌های تجزیه‌کننده نفت خام از محیط سنتزی پایه نمکی بوشنل هاس (BHMS) استفاده شد. پس از مرحله غنی‌سازی، از محیط کشت جداسازی و خالص‌سازی شدند. از بین سویه‌هایی که در محیط کشت حاوی نفت خام رشد بیشتری داشتند، دو سویه برای شناسایی انتخاب شد. شناسایی مقدماتی سویه‌های جداشده بر اساس رنگ‌آمیزی گرم، هوازی یا بی‌هوازی بودن، شکل کلونی و ویژگی‌های میکروسکوپی انجام گرفت. سویه‌های انتخاب‌شده به روش مولکولی با استخراج DNA و توالی‌یابی ژن ۱۶S rRNA شناسایی شدند. میزان رشد باکتری‌ها در دیزل سبک، دیزل سنگین با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج ۵۶۰ نانومتر قرائت شد. برای بررسی تولید بیورسورفکتانت از آزمون‌های گسترش نفت خام، انهدام قطره، فعالیت آمیزندگی و سنجش آب‌گریزی سطح سلولی استفاده شد.
نتایج وبحث:
مقایسه توالی به‌دست‌آمده با توالی‌های نوکلئوتیدی موجود در بانک‌های اطلاعاتی Ribosomal ,NCBI Database Project و Eztaxon نشان داد که سویه‌های موجود با ۹۸ درصد قرابت به باکتری‌های spanius Achromobacter و Pseudomonace aeruginosa تعلق داشتند.هر دو باکتری به ترتیب بیشترین رشد را در دیزل سنگین، دیزل سبک و نفت خام نشان دادند. اما باکتری A. spanius در هر سه مواد نفتی نسبت به باکتری P. aeruginosa رشد بیشتری داشت. باکتری A. spanius توانست ۶۷ درصد دیزل سبک را در مدت نه روز تجزیه کند. مثبت بودن آزمون‌های گسترش نفت خام و انهدام قطره نشان داد که باکتری‌های شناسایی‌شده مولد بیوسورفکتانت هستند. با توجه به اعداد به‌دست‌آمده، باکتری A. spanius که بهترین رشد در مواد هیدروکربنی را داشت، دارای بالاترین ضریب هیدروفوبیسته سطح سلولی و فعالیت آمیزندگی نسبت به باکتری P. aeruginosa نیز بود.
نتیجه‌گیری:
A. spanius به‌عنوان باکتری کارآمدتر برای تجزیه هر سه مواد نفتی (دیزل سنگین، دیزل سبک و نفت خام) معرفی می‌شود. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق، بررسی پتانسیل باکتری‌های شناسایی شده در محیط‌های آبی و خاکهای آلوده به هیدروکربن‌های نفتی برای پاک‌سازی این آلاینده‌ها توصیه می‌شود.
