پالایش خاک های آلوده به مواد نفتی به کمک میکروارگانیسم های خاکزی تجزیه کننده ترکیبات نفتی

به منظور جداسازی، خالص سازی و شناسایی باکتریهای کارآمد بومی خاک های آلوده به مواد نفتی و بررسی کارآیی آنها در تجزیه زیستی مواد نفتی، تعداد‮‭20‬ نمونه خاک از مناطق آلوده به مواد نفتی استان بوشهر جمع آوری و حدود ‮‭60‬ جدایه جداسازی و خالص سازی شدند. در محیط حاوی فنانترن (‮‭500‬ ‭mg/l) ‬و تولوین (1 درصد) میزان رشد باکتریها اندازه گیری گردید و در نهایت حدود ‮‭19‬ جدایه برتر ‭(PDB‬1 تا ‭PDB‬‮‭19‬) انتخاب و شناسایی آنها( از طریق ‮‭16‬‭S rRNA ‬و کیت و برخی تست های بیوشیمیایی) مشخص کرد که باکتریهای جداشده شامل ‭Stenotrophomonas maltophilia‬، ‭Ralstonia sp.‬، ‭Vibrio sp.‬، ‭Sphingobacterium sp.‬، ‭Zymomonas sp.‬، ‭Pseudomonas aeruginosa‬، ‭Paracoccus sp.‬، ‭Pantoea sp.‬، ‭Achromobacter xylosoxsidans‬، ‭Acinetobacter johnsonii‬، ‭Serratia odorifera‬، ‭Pseudomonas alcaligenes‬، ‭Enterobacter cloacae‬، ‭Pseudomonas stutzeri ‬و ‭Chryseobacterium sp. ‬بودند. هیچ اختلاف معنی داری از نظر تولید بیوسورفاکتانت توسط باکتریها و شاهد مثبت (%‮‭80‬ ‭Tween ) ‬و شاهد منفی ‭(CFMM ) ‬مشاهده نشد. نتایج بررسی کارایی باکتریها در تجزیه مواد نفتی در محیط کشت مایع ‭CFMM ‬حاوی گازوییل (%2)، فنانترن (‮‭250‬ ‭mg/l) ‬و تولوین (%1) نشان داد در تجزیه گازوییل، کارآترین باکتری، ‭Chryseobacterium sp. ‬در تجزیه فنانترن باکتریهای ‭Acinetobacter johnsonii ‬و ‭Achromobacter xylosoxsidans ‬و در تجزیه تولوین باکتریهای ‭Serattia odorifera ‬و ‭Entrobacter cloacae ‬می باشد. در حضور هر سه ماده نفتی به طور همزمان باکتریها بیشترین رشد را در حضور گازوییل و کمترین رشد را در حضور تولوین نشان دادند. به منظور بررسی تاثیر رژیمهای مختلف رطوبتی خاک بر کارآیی اصلاح بیولوژیکی خاکهای آلوده به مواد نفتی، آزمایشی در شرایط گلدانی بدون حضور گیاه با اعمال رژیم رطوبتی( در 4 سطح : تخلیه رطوبتی خاک به میزان‮‭30‬ ( 1‭I ) ‬‮‭50‬، ( 2‭I) ‬‮‭70‬، (3‭I) ‬و‮‭90‬ (4‭I ) ‬درصدآب قابل استفاده) و تلقیح باکتری (در 3 سطح‭: Pseudomonas alcaligenes=‬1‭B ‬، ‭tutzers Pseudomonas =‬2‭B ‬، ‭colacae Enterobater =‬3‭B) ‬و تیمار بدون باکتری(0‭B) ‬در 6 تکرار بصورت فاکتوریل در قالب بلوکهای کامل تصادفی اجرا گردید. براساس رژیمهای رطوبتی، گلدانها به مدت ‮‭65‬ روز مورد ارزیابی قرار گرفتند. در زمان ها ،‮‭45 32‬ و ‮‭67‬ روز پس از شروع آزمایش بترتیب یک تکرار (‮‭16‬ گلدان ) حذف در نمونه ها جمعیت باکتری ها با روش شمارش در پلیت و چهارده ترکیب هیدروکربن آروماتیک حلقوی‭( SPAH) ‬اندازه گیری شد. نتایج نشان داد، میزان کل ترکیبات هیدروکربن آروماتیک حلقوی‭( SPAH) ‬خاک قبل از آزمایش، ‮‭33/371‬ میلی گرم برکیلوگرم بود. بیشترین غلظت در بین ترکیبات مربوط به فلورانتن ( ‮‭20/72‬ میلی گرم برکیلوگرم) و کمترین آنها آنتراسن (صفر میلی گرم برکیلوگرم) بود. با تجزیه واریانس نتایج، از لحاظ لگاریتم جمعیت باکتریها و غلظت کل ترکیبات هیدروکربن آروماتیک حلقوی‭( SPAH) ‬،اختلاف معنی داری بین باکتری ها مشاهده نشد. کارایی باکتری ‭stutzeri Pseudomonas ‬در تجزیه فنانترن نسبت به دو باکتری فوق در شرایط این آزمایش، بیشتر بود. تاثیر باکتریها بر سایر ترکیبات هیدروکربن آروماتیک حلقوی مشابه بود. جمعیت باکتریهای تیمار شده در محیط آلوده به مواد نفتی ، مستقل از رژیم رطوبتی خاک، با هم از نظر آماری اختلاف معنی داری نداشتند. رژیم رطوبتی 2‭I ( ‬تخلیه ‮‭50‬ در صد آب قابل استفاده معادل مکش خاک ‮‭1/5‬- ) نسبت به رژیم رطوبتی 1‭I (‬تخلیه ‮‭30‬ در صد آب قابل استفاده معادل مکش خاک ‮‭0/8‬- ) شرایط تهویه مناسبتری برای فعالیت های باکتری ایجاد کرده و حاکی از حساسیت باکتریها به شرایط کمبود تهویه خاک بود . نتایج تغییرات غلظت کل ترکیبات هیدروکربن آروماتیک حلقوی‭( SPAH) ‬متاثر از تیمار های رژیم رطوبتی، حاکی از تاثیرمثبت رژیم رطوبتی درمکش خاک‮‭0/8‬-تا‮‭1/5‬-اتمسفر،در تجزیه هیدروکربن های آروماتیک حلقوی در شرایط زیست پالایی بود. تاثیر رژیم رطوبتی بر ترکیبات آس نفتالن، فلورن، فلورانتن، پیرن، بنزو آ آنتراسن، بنزو بی فلورانتن، بنزو کی فلورانتن، دی بنزو ای اچ آنتراسن معنی دار نبود. در آزمایش چهارم به منظور بررسی میزان تاثیر میکروارگانیسمهای تجزیه کننده مواد نفتی در بهسازی خاکهای آلوده به مواد نفتی در شرایط وجود و عدم وجود گیاه در خاک (نقش رایزوسفر)، آزمایش گلدانی در قالب طرح کاملا تصادفی به صورت فاکتوریل با سه فاکتور باکتری(چهار سطح)، گیاه (دوسطح) وآلودگی (چهار سطح آلودگی) انجام شد. شصت روز پس از شروع آزمایش گیاهان برداشت و وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی و نیز غلظت مواد آلاینده در خاک گلدانها اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد در خصوص وزن تر اندام هوایی اثر باکتری، آلودگی و نیز اثرات متقابل آنها، در مورد وزن خشک اندام هوایی آلودگی و اثرات متقابل آلودگی و باکتری و در مورد وزن تر و خشک ریشه ها اثر آلودگی در سطح یک درصد معنی دار بود. آلودگی باعث کاهش وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی گردید و با افزایش آلودگی کاهش وزن افزایش یافت، درحالیکه تلقیح باکتریها به خاک با حذف مواد آلاینده باعث بهبود وزن ریشه و اندام هوایی گردید. در خصوص غلظت مواد آلاینده در خاک، اثر اصلی و اثرات متقابل تمام تیمارها در سطح ‮‭0/1‬ درصد معنی دار گردید. کشت گیاه و نیز تلقیح باکتریها به خاک غلظت مواد آلاینده را بطور معنی دار کاهش داد. تلقیح باکتری خیلی بیشتر از کشت گیاه در کاهش آلاینده ها موثر بوده و کاشت گیاه کارکرد باکتریها را بطور معنی دار افزایش نداد، بطوریکه بین تیمارهای گیاه و گیاه+باکتری تفاوت معنی دار مشاهده نشد. در آزمایش پنجم توان 5 سویه سودوموناس فلورسنت و پوتیدا‭( R‬،‮‭169‬ R،‮‭108‬ P،‮‭12‬ P،9 R4 ) برای رشد در شرایط آلودگی به فلزات سنگین و نفت خام و نیز در افزایش تحمل گندم به آلودگی نفتی و نیز بر شاخص ه