بررسي كارايي فرمولاسيون پودري يك كنسرسيوم باكتريايي تجزيه‌كننده آلاينده‌هاي هيدروكربني در مقياس پايلوت ميداني

سابقه و هدف: آلودگي هاي نفتي مي توانند سبب آسيب هاي جدي و بلندمدت بر محيط‌زيست و سلامت جامعه هاي انساني شوند. تركيب هاي هيدروكربني مي توانند در طبيعت به مدت طولاني باقي مانده و تبديل به آلاينده هاي محيط زيستي شوند. پاك‌سازي آلودگي هاي هيدروكربني همچنان موضوعي چالشي براي پژوهشگران رشته هاي مختلف مي باشد. زيست‌پالايي ، نوعي بيوتكنولوژي است كه مي‌تواند براي رفع اين آلودگي‌ها مورد استفاده قرار گيرد. بااين‌وجود بيشتر يافته‌‌هاي موجود در مورد ارزيابي عامل هاي مؤثر بر زيست‌ پالايي هيدروكربن‌هاي نفتي از مطالعات آزمايشگاهي به دست آمده است و پژوهش ها در اين زمينه در مقياس پايلوت يا مطالعات ميداني بسيار محدود است. مطالعات نشان مي‌دهد كه عامل هاي اصلاح بيولوژيكي كه در شرايط آزمايشگاهي مؤثرند ممكن است بطور قابل‌ملاحظه‌اي در مقياس وسيع داراي اثربخشي كمتري باشند بنابراين پژوهش ها و كاربردهاي ميداني، آزمون‌هاي قانع‌كننده نهايي براي ميزان كارآيي اين محصول ها مي‌باشند. هدف از انجام اين پژوهش ارزيابي عملكرد يك كنسرسيوم باكتريايي تجزيه‌كننده آلاينده‌هاي هيدروكربني در شرايط طبيعي و در مقياس پايلوت ميداني بود. مواد و روش ها: براي اجراي اين پژوهش، كنسرسيوم باكتريايي تجزيه‌كننده آلودگي نفتي شامل 5 سويه باكتري Alcanivorax dieselolei، Microbacterium spوThalassospira xianheensis،Rhodococcus ruber ،Gracilibacillus dipsosauri، در فرمانتور نيمه صنعتي در حجم 500 ليتر تكثير گرديد. سپس سلول هاي ميكروبي بعد از ته نشيني در فرمانتور به روش spraydrying خشك و با نشاندن بر روي پودر دياتومه بعنوان بستر تثبيت، تبديل به پودر شدند. با مخلوط سازي پودر خالص ميكروبي با افزايه‌هاي مغذي مناسب، فرمولاسيون نهايي پودر ميكروبي تجزيه‌كننده آلودگي نفتي توليد شد. آزمون ميداني ارزيابي عملكرد اين پودر ميكروبي بر روي خاك هاي آلوده به نفت خام در جزيره خارك صورت گرفت. براي اين منظور خاك‌هاي آلوده به نفت سنگين در دو بلوك مجزا شامل يك بلوك شاهد و يك بلوك تيمار به روش زيست‌افزاييمورد آزمون تجزيه زيستي مواد نفتي قرار گرفت و غلظت هيدروكربن هاي نفتي كل و تغييرات دماي خاك در دوره آزمون سنجش شد. نتايج و بحث: ميانگين ميزان TPH در روز اول در نمونه‌هاي شاهد و مورد آزمايش 341 ميلي‌گرم در هر گرم خاك بود. در نمونه شاهد كاهش هيدروكربن هاي نفتي بعد از دوره 14 روزه آزمايش به ميزان 2/%14 بود كه مي تواند به دليل فعاليت جمعيت باكتري‌هاي بومي خاك و يا به سبب فرآيند‌هاي فيزيكوشيميايي مانند تبخير و فتواكسيداسيون باشد. در مقابل در خاك تيمار شده با فرمولاسيون پودري كنسرسيوم ميكروبي تجزيه‌كننده آلودگي نفتي غلظت هيدروكربن هاي نفتي در پايان دوره آزمون با 70.6 % كاهش به 99 (mg/g) رسيد. اين نتايج نشان‌دهنده عملكرد بسيار سريع اين كنسرسيوم ميكروبي در تجزيه هيدروكربن هاي نفتي مي باشد. همچنين به دليل افزايش فعاليت باكتري‌ها و تجزيه هيدروكربن‌هاي نفتي دماي خاك در بلوك تيمار شده با پودر ميكروبي با افزايشي معادل 11 درجه سانتي‌گراد همراه شد. افزايش دماي خاك بويژه در منطقه هاي سردسير يا در فصل هاي سرد سال در نتيجه فعاليت باكتري ها خود مي تواند سبب بالا رفتن متابوليسم جمعيت هاي ميكروبي خاك و افزايش راندمان زيست پالايي شود. اين موضوع بويژه در مورد آلودگي هاي نفتي در منطقه هاي قطبي اهميت دوچنداني دارد. نتيجه گيري: نتايج اين تحقيق نشان داد كه استفاده از كنسرسيوم ميكروبي براي زيست پالايي خاك هاي آلوده به غلظت هاي بسيار زياد هيدروكربن هاي نفتي مانند آنچه در زمان نشت نفت خام از خطوط انتقال نفت ايجاد مي شود، مي تواند نتيجه بخش باشد. همچنين كاربرد محصو ل هاي پودري بدليل سهولت انجام عمليات و عدم نياز به تجهيز هاي پيچيده و گران قيمت يك راهكار مؤثر بحساب مي آيد. افزون بر اين افزودن كنسرسيوم ميكروبي بدليل جمعيت اوليه مناسب باكتري هاي تجزيه‌كننده نفت مي تواند سبب افزايش دماي خاك شده و فعاليت جمعيت هاي بومي خاك را نيز افزايش دهد.