زيست پالايي خاك آلوده به نفت خام مسن به روشﻫﺎي افزايش بيولوژيك و گياه پالايي

The Bioremediation of an Aged Petroleum-Contaminated Soil Using Bioaugmentation and Phytoremediation Thecniques

آلودگي اجزا زيست بوم به نفت خام و مشتقات آن، يكي از جدي ترين مشكلات زيست محيطي در كشور، به ويژه در مناطق جنوبي، به شمار مىآيد. زيست‌پالايي همواره يكي از راهكارهاي مناسب و عملي براي پاكسازي هيدروكربنهاي نفتي از محيط محسوب مي گردد، كه در آن از پتانسيل موجودات زنده در حذف و يا كاهش آلاينده‌ها استفاده مىشود. لذا اين تحقيق به منظور بررسي كاربرد تكنيكهاي همزمان افزايش بيولوژيك و گياه پالايي براي پاكسازي خاك آلوده به نفت خام با آلودگي مسن در شرايط گلخانه انجام گرفت. به اين منظور محيط كشت مخلوطي از باكتريهاي تجزيه كننده نفت خام تهيه و خاك آلوده با غلظت آلودگي 10 درصد نفت خام مسن توسط اين كشت مخلوط تلقيح گرديد. همچنين به منظور بررسي تاثير كشت گياه بر افزايش تجزيه كل هيدروكربنهاي نفتي (TPH) و راندمان كاربرد مايه تلقيح كشت دو گونه گياه (جو دوسر وحشي و جو زراعي) نيز صورت گرفت. ميزان كل هيدروكربنهاي نفتي (TPH) تجزيه شده در خاك آلوده مورد مطالعه بعد از گذشت 4 ماه تنها 4/2 درصد بود، در حالي كه با كشت گياه به طور متوسط به 33 درصد رسيد و با تلقيح باكتريايي فقط 20 درصد بود. بيشترين ميزان تجزيه TPH در كشت توام با تلقيح باكتريايي و بيش از 44 درصد مشاهده شد. به طور كلي افزايش شاخصهاي ميكروبيولوژيكي خاك نظير تنفس و توده زنده ميكروبي، جمعيت ميكروبهاي تجزيه كننده هيدروكربنهاي نفتي و كاهش ضريب متابوليكي (qCO2) تحت رويش گياه، نشان داد حضور گياه در خاك آلوده به نفت خام مسن باعث تشديد فعاليتهاي بيولوژيك خاك و به دنبال آن افزايش تجزيه زيستي هيدروكربنها گرديد.

The contamination of ecosystem components with petroleum and its derivatives is considered as one of the most crucial environmental threat in Iran, particularly in southern areas. Bioremediation has frequently been regarded as an appropriate and more practical alternative to clean-up petroleum hydrocarbons in the contaminated environments. Bioremediation optimizes conditions for microbial hydrocarbon degradation and uses the microorganisms and plants potential to metabolize contaminants resulting in their removal or attenuation in situ. This study aims at remedying an aged petroleum-contaminated soil using bioaugmentation and phytoremediation techniques. A consortium has been prepared using oil-degrading bacteria; 10% oil-contaminated soil was then inoculated with the consortium. Additionally, oat and/or barley were planted in certain treatments to separately evaluate the effects of plant-bacteria interaction on Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) degradation and inoculumʹs efficiency. TPH degradation value under unplanted and uninoculated conditions was only 2.4% in the studied petroleum -contaminated soil after 4 months. However, the presence of the two plants elevated TPH degradation up to 30%, and bacterial inoculation resulted in only 20% TPH degradation. The significance of the plants in enhancing TPH degradation could be probably explained by promoting microbial populations, growth and activities. The highest amount of TPH degradation recorded was 44% and was observed with inoculated plants. The presence of plants in petroleum-contaminated soils promoted microbial populations and activities with increased microbial respiration and biomass well developed petroleum-degrading microbial population and decreased microbial metabolic quotient (qCO2), hence, increased biodegrading of hydrocarbons.