تاثیر شرایط مختلف رطوبتی خاک بر کارآیی اصلاح بیولوژیکی خاک های آلوده به مواد نفتی

به منظور بررسی تاثیر رژیمهای مختلف رطوبتی خاک بر کارآیی اصلاح بیولوژیکی خاکهای آلوده به مواد نفتی ،این تحقیق در شرایط گلدانی بدون حضور گیاه با استفاده ازفاکتورهای رژیم رطوبتی در 4 تیمار (1I، 2I، 3‭I ‬و 4‭I ) ‬وباکتری در 3 تیمار (1B، 2‭B ‬و3‭B) ‬بهمراه یک تیمار بدون باکتری(0‭B) ‬ودر 6 تکرار جمعا ‮‭96‬ گلدان یک کیلوگرمی، بصورت فاکتوریل در قالب بلوکهای کامل تصادفی در سال ‮‭1389‬ اجرا گردید. تیمار ها عبارت بودند از: درتیمارهای رژیم رطوبتی به ترتیب براساس تخلیه رطوبتی خاک به میزان‮‭30‬ ( 1‭I ) ‬‮‭50‬، ( 2‭I) ‬‮‭70‬، (3‭I) ‬و‮‭90‬ (4‭I ) ‬درصدآب قابل استفاده، مبنادور آبیاری قرار گرفت. در زمان آبیاری رطوبت خاک تا حد ظرفیت زراعی رسانیده شد. در تیمار های باکتری عبارت بودند از‭: Pseudomonas alcaligenes=‬1‭B ‬، ‭ tutzers Pseudomonas =‬2‭B ‬، ‭ Enterobater colacae =‬3‭B ‬برای این منظور از اطراف پالایشگاه تهران، منطقه ای که خاک آلوده به مواد نفتی(نفت خام) بود، نمونه های کافی برای آزمایش گلدانی به موسسه انتقال داده شد. پس از آماده سازی نمونه ها، خصوصیات فیزیکی شامل بافت، منحنی مشخصه رطوبتی خاک ‭(FC‬، ‭PWP ‬و نقاط فی مابین) اندازه گیری شد. دو نمونه خاک مرکب تهیه و برای تعیین ترکیبات هیدروکربن های آروماتیک حلقوی ‭(SPAH ) ‬با استفاده از دستگاه ‭HPLC ‬مورد تجزیه قرار گرفتند. برای استقرار باکتریها به مدت ‮‭20‬ روز گلدانها به صورت یکنواخت هر سه روز یک بار ‮‭100‬ میلی لیتر آب اضافه شد.پس از آن 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 و نمونه ها برای اندازه گیری جمعیت باکتری ها با روش شمارش در پلیت ( با رقت سازی بر پایه ‮‭10‬) و چهارده ترکیب هیدروکربن آروماتیک حلقوی‭( SPAH) ‬به ترتیب به آزمایشگاه های بیولوژی خاک و شیمی خاک موسسه ارسال شد. پس از پایان مدت آزمایش، خاک گلدانها ی سه تکرار باقیمانده ،تخلیه و برای اندازه گیری جمعیت باکتری ها وتعیین غلظت چهارده ترکیب هیدروکربن آروماتیک حلقوی‭( SPAH) ‬به آزمایشگاه های مربوطه ارسال شد نتایج نشان داد، میزان کل ترکیبات هیدروکربن آروماتیک حلقوی‭( SPAH) ‬موجود در خاک قبل از آزمایش ، ‮‭33/371‬ میلی گرم برکیلوگرم بود.بیشترین غلظت در بین ترکیبات مربوط به فلورانتن ‭( Fluranthene) ‬به میزان ‮‭20/72‬ میلی گرم برکیلوگرم معادل ‮‭65/1‬ در صد و کمترین آنها آنتراسن ‭ ( Anthracene) ‬به میزان صفر میلی گرم برکیلوگرم اندازه گیری شد.با تجزیه واریانس لگاریتم جمعیت باکتریها و همچنین غلظت کل ترکیبات هیدروکربن آروماتیک حلقوی‭( SPAH) ‬،اختلاف معنی داری بین باکتری ها مشاهده نشد. از بین ترکیبات هیدروکربن آروماتیک حلقوی‭( SPAH) ‬، با توجه به نتایج تجزیه واریانس غلظت فنانترن ‭( phenanthrene )‬در انتهای آزمایش ملاحظه شد،کارایی باکتری ‭ stutzer Pseudomonas ‬در تخریب و تجزیه فنانترن ‭( phenanthrene ) ‬نسبت به دو باکتری فوق در شرایط این آزمایش، بیشتر بود.تاثیر باکتریها بر سایر ترکیبات هیدروکربن آروماتیک حلقوی مشابه بود. جمعیت باکتریها تیمار شده در محیط آلوده به مواد نفتی ، مستقل از رژیم رطوبتی خاک، با هم از نظر آماری اختلاف معنی داری نداشتند ولی باکتری ‭ Pseudomonas alcaligenes ( ‬1‭B)‬نسبت به شاهد افزایش جمعیت داشته است .از این رو میتواند برتری نسبی به دو باکتری دیگر داشته باشد. نتایج نشان داد، 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 .در مقایسه این تیمار، نسبت به تیمار های 3‭I (‬تخلیه ‮‭70‬ در صد آب قابل استفاده معادل مکش خاک ‮‭2/5‬- ) و 4‭I (‬تخلیه ‮‭90‬ در صد آب قابل استفاده معادل مکش خاک ‮‭8/0‬- ) اختلاف معنی داری تشخیص داده نشد. که نشانده تحمل باکتریها به شرایط رژیم های رطوبتی خشکتر خاک است. نتایج تغییرات غلظت کل ترکیبات هیدروکربن آروماتیک حلقوی‭( SPAH) ‬متاثر از تیمار های رژیم رطوبتی، حاکی ازتاثیرمثبت رژیم رطوبتی درمکش خاک‮‭0/8‬-تا‮‭1/5‬-اتمسفر،در تخریب و تجزیه هیدروکربن های آروماتیک حلقوی در شرایط زیست پالایی بود. از بین ترکیبات هیدروکربن آروماتیک حلقوی‭( SPAH) ‬، با توجه به نتایج تجزیه واریانس در انتهای آزمایش ملاحظه شد،تاثیر رژیم رطوبتی بر ترکیبات آس نفتالن ‭ ( Acenaphthalen )‬، فلورن ‭ ( Fluorene )‬، فلورانتن ‭( Fluranthene)‬، پیرن ‭(Pyrene)‬، بنزو آ آنتراسن ‭(Benzo(a)Anthracene )‬، بنزو بی فلورانتن ‭(Benzo(b)Fluoranthene )‬، بنزو کی فلورانتن ‭(Benzo(K)Fluoranthene‬، دی بنزو ای اچ آنتراسن ‭( Dibenzo(a‬،‭h)Anthracene ‬معنی دار نبود. واژه های کلیدی: اصلاح بیولوژیکی، باکتری، رژیمهای رطوبتی خاک، خاکهای آلوده به مواد نفتی، ترکیبات هیدروکربن آروماتیک حلقوی‭( SPAH)