کارآیی باکتریهای باسیلوس و سودوموناس در زیست پالایی یک خاک آلوده به هیدروکربن‌ها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج

2 دانشگاه تهران

3 موسسه تحقیقات خاک و آب کرج

چکیده

      آلوده­شدن خاک به ترکیبات نفتی در ایران از بدو استخراج نفت از سده گذشته و انباشت تدریجی آنها در محیط سلامتی منابع آب و خاک کشور را تهدید می­کند.  این تحقیق با هدف دستیابی به شیوه موثر زدودن آلودگی خاک­های آلوده به مواد نفتی انجام شد. با توجه به ملاحظات زیست­ محیطی و اقتصادی از بین انواع روش­های پاکسازی، روش بیولوژیک انتخاب و در خاک مورد نظر به کار برده شد. در این آزمایش تاثیر 5 تیمار متشکل از گونه­های مختلف دو جنس باکتری باسیلوس و سودوموناس همراه با کشت گیاه جو و بدون آن بر پالایش هیدروکربن­های نفتی در یک خاک لوم ارزیابی شد. تحلیل داده­های به دست آمده نشان داد که بالاترین عملکرد مربوط به تیمار باسیلوس 2 بود. این باکتری میزان هیدروکربن­های نفتی خاک را همراه با کشت گیاه جو پس از 105 روز، تا 5/72% و بدون حضور گیاه تا 8/59% کاهش داد. هم­چنین سریع­ترین تاثیر نیز مربوط به همین تیمار بود باین معنی که در مدت زمانی حدود 20 روز میزان آلودگی بیش از 40% کاهش یافت.  کارآیی کاربرد باکتری در مقایسه با کاشت گیاه (بدون باکتری) بسیار بالاتر ارزیابی شد. با افزودن باکتری مذکور بر خاک و بدون عملیات نگهداری خاص می­توان آلودگی نفتی را به صورت موثر کنترل کرد. از میان انواع باکتریهای آزمایش شده باسیلوس 2 برای برطرف کردن آلودگی نفتی خاک مناسب­تر از دیگر باکتریها تشخیص داده شد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Efficiency of Bacillus and Pseudomonas Bacteria in Bioremediation of a Soil Contaminated with Hydrocarbons

نویسندگان [English]

  • S Seyed Alikhani 1
  • M Shorafa 2
  • A Asgharzadeh 3
چکیده [English]

       Soil contamination with petroleum compounds since the petroleum exploration in the last century in Iran, and accumulation of these compounds in the environment threaten the health of soil and water resources of the country. The current research was conducted with the purpose of reaching to an efficient approach for the remediation of soils polluted with petroleum compounds. In this research the effect of five experimental treatments including various species of Bacillus and Pseudomonas bacteria with and without barely (Karron cv.) planting on the bio-degradation of those compounds in an artificially polluted loam soil was investigated. Analysis of the data indicated that the maximum purification belonged to the Bacillus 2 treatment. With barely planting this bacteria reduced soil total petroleum hydrocarbons up to %72.5 during 105 days. Without barely the reduction became %59.8 at the same period. The rate of bio-degradation was also highest at the same treatment, meaning that during a 20-day the reduction of catumination became %40. Degredation rate considerably increased with the presence of bacteria in the soil comparing to the barely planting alone. Inoculating of contaminated soil with bacteria without the need for particular nursery seems to be enough to control effectively the soil pollution. Among the several examined bacteria, Bacillus 2 turned to be the most suitable one for removing the petroleum- loased contamination. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bacillus
  • Contaminated soil
  • Hydrocarbon
  • Pollution
  • Pseudomonas
شهریاری م، 1385. تاثیر مخلوط دو گیاه فسکیو و یونجه در گیاه­پالایی خاک آلوده به نفت خام، نشریه علوم محیطی، شماره 13. صفحه­های 33-40.
عنایت زاده م، 1385. حذف آلودگی­های حاصل از نفت خام در محیط زیست و آب­های آلوده به روش زیستی، پایان نامه کارشناسی ارشد، گروه بیوتکنولوژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر.
BalajiMB, Fengxiang HX, Susan DV, David ML and Yi Su, 2007.Effects of Zn and Cd accumulation on structural and physiological characteristics of barley plants.  Braz  J  Plant Physiol 19:15-22. 
Boossert ID and Bartha R, 1984. The fate of  petroleum in soil ecosystems. Pp. 435-474. In: Atlas RM (ed). Petroleum Microbiology.Mac Millan Publishing Co, New York.
Das K and MukherjeeAK, 2006. Crude petroleum-oil biodegradation efficiency of Bacillus subtilis and Pseudomonas aeruginosa strains isolated from a petroleum-oil contaminated soil from north-east India. Bioresource Technology 98: 1339-1345.
Frick CM, Farrell RE and Germida JJ, 1999. Assessment of Phytoremediation as an In-Situ Technique for Cleaning Oil- Contaminated Sites. Saskatchewan, Canada.
Hutchinson SL, Schwab AP and Banks MK, 2001. Phytoremediation of aged petroleum sludge: Effect ofirrigation techniques and scheduling. Journal of Environmental Quality 30:1516-1522.
Houba VJG, Van der Lee JJ, Navozamasky I and Walgina I, 1989. Soil and Plant Analysis, a series of syllabi. Soil Analysis Procedures. Soil Sci 13:487-496.
Kim MH and Hao OJ, 1999. Co-metabolic degradation of chlorophenols by Acinetobacterspecies. Water Res 33: 562-574.
Klute A(ed.), 1986. Methods of Soil Analysis.Part 1, 2nd ed. American Society of Agronomy and Soil Science Society of America, Madison, WI.
Lee K and Gibson DT, 1996. Toluene and ethylbenzene oxidation by purified naphtalene dioxygenase from Pseudomonas sp. Strain NCIB 9816-4. Appl Environ Microbiol 62: 3101-3106.
Lee K, Brand JM and Gibson DT, 1995. Stereospecific sulfoxidation by toluene and naphtalene dioxygenases. Biochem Biophys Res Commun212: 9-15.
Schwab AP, Banks MK and Arunachalam M, 1995. Biodegradation of Polycyclic Aromatic hydrocarbons in Rhizosphere Soil. Bioremediation of Recalcitrant Organics. Battelle Press, Columbus. OH.
Shields MS, Montgomery SO, Cuskey SM Chapman PJ and Priichard PH, 1991. Mutants of Pseudomonas cepacia G4 defective in catabolism of aromatic compounds and trichloroethylene. Appl Environ Microbiol57: 1935-1941.
Wackett LP, BrusseauGA, Householder SR and Hanson RS, 1989. A Survey of microbial oxygenases: trichloroethylene degradation by propane-oxidizing bacteria. Appl Environ Microbiol55: 2960-2964.
Walkley A and BlackIA, 1934. An examination of Degtjareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid totration method. Soil Sci 37: 29-37.