حذف فلزات سنگين نيكل، كروم و كادميوم از خاك آلوده به نفت خام با استفاده از بيوسورفكتنت رامنوليپيد

The removal of heavy metals (Ni, Cr, Cd) from soil contamination with crude oil using rhamanolipid biosurfactant

سابقه و هدف: نفت خام حاوي مقادير بالايي از فلزات سنگين است كه در صورت ريزش در خاك موجب آلودگي خاك مي‌شوند. هدف از اين مطالعه، بررسي عملكرد بيوسورفكتنت رامنوليپيد در حذف فلزات سنگين نيكل ، كروم و كادميوم از خاك آلوده به نفت خام است. مواد و روش‌ها: در اين تحقيق مقطعي-توصيفي ابتدا بيوسورفكتنت رامنوليپيد از باكتري سودوموناس آئروجينوسا توليد و سپس با آزمون‌هاي TLC و FTIR اثبات شد. در مرحله بعدي ابتدا خاك ماسه‌اي با ابعاد 2 ميلي‌متر با نفت خام (32.83=API و ويسكوزيتي cp 6.21) درون يك بشر آلوده شد. خاك آلوده به نفت خام درون فالكون‌هاي حاوي محلول شستشو شامل بيوسورفكتنت رامنوليپيد (نسبت 1:10) به مدت 24 ساعت در شرايط مختلف دمايي، غلظت و pH شستشو داده شد. محلول حاوي فلزات سنگين براي رهايش فلزات به شكل يون، هضم اسيدي گرديد. ميزان حذف فلزات سنگين توسط بيوسورفكتنت رامنوليپيد با استفاده از دستگاه جذب اتمي اندازه گيري شد. يافته‌ها: ميزان حذف فلزات سنگين از خاك آلوده در شرايط بهينه C° 25، غلظت g/l 0.8 و ميزان 11 pH براي نيكل، كروم و كادميوم به ترتيب برابر با43.05 %، 34.73% و 52.81% به دست آمد. نتيجه گيري: شستشوي خاك به وسيله بيوسورفكتنت توليد شده در اين تحقيق منجر به حذف فلزات سنگين بدون آثار مخرب سورفكتنت‌هاي شيميايي مي‌شود و خطرات محيط زيستي را كاهش مي‌دهد. بر اساس نتايج اين تحقيق مي‌توان استفاده از بيوسورفكتنت ‌ها را براي حذف فلزات سنگين حاصل از نفت خام به صنايع پيشنهاد نمود.

Background & Objectives: Crude oil contains significant amounts of heavy metals which could lead to soil contamination. The aim of this study is to evaluate the function of rhomnolipid biosurfactant in the removal of heavy metals (nickel, chromium, and cadmium) from soil contaminated with crude oil. Materials & Methods: In the cross-sectional descriptive study, rhamnolipid biosurfactant was firstly produced from Pseudomonas aeruginosa PTCC1340 and then confirmed through TLC and FTIR experiments. In the next step, sandy soil was sieved at 2 mm and placed in a beaker for contamination with crude oil (API: 32.83, Viscosity: 6.21cp). The contaminated soil was washed with rhamnolipid solution (1:10 ratio) for 24 h in falcon tubes under different conditions such as temperature, pH and concentration. Subsequently, the solution containing the heavy metals was acid digested to release the metals in the form of ion. Finally, the amount of the heavy metals removed by rhamnolipid biosurfactant was measured using atomic absorption spectrophotometer. Results: The removal amount of heavy metals from soil contamination at an optimum condition (temperature: 25 ◦C, concentration: 0.8 g/l and pH 11) to nickel, chromium, and cadmium was 43.05%, 34.73%, and 52.81%, respectively. Conclusion: Washing the soil with produced biosurfactant gives rise to the removal of heavy metals without having detrimental effects of the chemical surfactants and subsequently reduces the environmental hazards. In accordance with the outcomes of the research, the method is highly suggested to industries to eliminate the heavy metals from crude oil using biosurfactants.