تکنیک زیست فزونی در حذف زیستی گازوییل از خاک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، ایران

چکیده

روش‌های فیزیکی و شیمیایی مورد استفاده برای پاک‌سازی آلاینده‎های نفتی، روش‌هایی بسیار دشوار، خطرناک و پرهزینه هستند. ولی بیوتکنولوژی، بسیاری از اوقات راهکارهای موثرتری را برای آلودگی زدایی از محل‌های آلوده فراهم می‌آورد. هدف از این پژوهش، ارزیابی تکنیک زیست فزونی در حذف آلاینده‌های نفتی می‌باشد. در این پژوهش خاک‌های آلوده به گازوییل به مدت 100 روز در ستون‌های مکعب مستطیل به ابعاد m 1×1×1 در دمای محیط و رطوبت نسبی 50% تحت عمل زیست فزونی با میکروب‌ها قرار گرفت و با نمونه خاک آغشته به گازوییل بدون تلقیح میکروبی مقایسه گردید  و در نهایت جدایه به‌دست آمده توسط تست‌های بیوشیمیایی و مولکولی شناسایی شد. نتایج شمارش کلی میکروارگانیسم‌ها و آنالیز گاز کروموتوگرافی بیان‌گر این واقعیت است که در مدت 100 روز پس از تلقیح میکروبی ستون‌های خاک مورد نظر، جمعیت میکروبی خاک از 6 10 × 2 به cfu 10 10× 6/2 افزایش داشته است که با توجه به نتایج تست‌های بیوشیمیایی و مولکولی، مشخص شد که در این بین باسیل‌های گرم منفی اکسیداز مثبت (پسودوموناس آئروژینوزا)، جمعیت غالب را  تشکیل می‌دهند. آنالیز کیفی و کمی به کمک دستگاه گاز کروموتوگرافی نشان می‌دهد که برخی از اجزاء موجود در نمونه تحت درمان، توسط زیست فزونی از بین رفته یا کاهش یافته‌اند. بررسی‌های انجام شده روی نمونه‌های آغشته به گازوییل توسط دستگاه گاز کروموتوگرافی نشان‌دهنده پاک‌سازی زیستی آلاینده گازوییل توسط میکروب‌های به‌دست آمده از مرحله غربال‌گری می‌باشد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluationof the Bioaugmentation Technique in the Bioremediation Process of Diesel Contaminated Soils

نویسندگان [English]

  • Mehri Hosseini
  • Abass Akhavan Sepahi
  • Mitra Salehi
Department of Microbiology, Islamic Azad University, North Tehran Branch,Tehran, Iran
چکیده [English]

Physical and chemical methods are among the most common methods used for removing oil pollutions. But these methods are very difficult, dangerous and costly.
Under certain circumstances, biotechnology could offer more effective approaches for decontaminating polluted sites. To that effect, the objective of this research is to assess the efficacy of bioaugmentation technique in the elimination of oil pollutions.In this research, Diesel fuel contaminated soil was held for 100 days in cubic columns measuring one cubic meter in the ambiance temperature with relative humidity at 50%. This soil was compared with diesel-contaminated soil before undergoing microbial inoculation. Bioaumengtation was done with microbes achieved from screening and parameters, pH and gas chromatography analysis. The results obtained from the total count of microorganisms and gas chromatography analysis indicate that during 100 days period following microbial inoculation, the soil columns have seen an increase in microbial population from 2×106 to 2.6×1010. Biochemical and molecular tests showed that gram negative bacilli (pseudomonas) were the most dominant microorganism and the qualitative and quantitative analysis with gas chromatography device shows that some components in the treated samples have disappeared or declined by bioaugmentation. Studies conducted on Diesel fuel soaked samples by gas chromatography device showed bioremediation of Diesel fuel contamination by microbes obtained from the screening stage.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bioremediation
  • Bioaugmentation
  • Dieselfuel
  • Oil contaminants
  • Soil

[1]. Hua J., “Biodegradation of dispersed marine fuel oil in sediment under engineered pre-spill application strategy,” Ocean Engineering, 33: pp. 152–167, 2010.##

[2]. The Future of Diesel Fuel, The Potential for a National Diesel Fuel Standard EA Engineering Science, and Technology Inc. of ATAF. 1998.##

[3]. Onifade A. K. and Abubakar F. A., “Characterization of hydrocarbon- degrading Microorganisms isolation from crude oil contaminated soil and remediation of the soil by enhanced natural attenuation,” Research Journal of Biological Sciences, 2 [1], pp. 36-40, 2007.##

[4]. Kermanshahi pour A. Karamanev D. and Margaritis A., “Biodegradiation of petroleum hydrocarbons in an im mobilized cell airlift bioreactor,” Water Res. 39, pp.3704-3714, 2005.##

[5]. Shafie P., “Bioremediation of soils contaminated with polycyclic aromatic hydrocarbons in the Shadegan pond,” M.Sc. Dissertation Tarbiat Modares University, Faculty of Engineering, p. 107, 1382.##

[6]. Mills M. A. Bonner J. S. McDonald T. J. Page C. A. and Autenrieth R. L., “Intrinsic bioremediation of a petroleum impacted wetland,” Marine Pollutin Bulletin, 46: pp. 887-899, 2009.##

[7]. Trindade  P. V. O. Sobral L. G. Laite S. G. F. and Lemos J. L. S. “Evaluation of the biostimulation and bioaugmentation Techniques in the bioremediation process of petroleum hydrocarbons contaminanted soil,” In Proceedings of the 9th International Petroleum Environmental Conference, New Mexico, USA.##

[8]. Seyyed alikhani S. and Sharfa M., “Biological treatment of hydrocarbon contaminated soils within the production efficiency of bacterial diseases,” National Energy Conference, 1388.##

[9]. Mendelssohn I. A. and Lin Q., “Development of bioremediation for oil spill cleanup in costal wetland,” OCS Study. MMS. pp. 2002-2048, 2009.##

[10]. Prince R. C. Lessard R. R. and Clark J. R., “Bioremediationof oil spill,” Oil & Gas and Technology-Rev., 58 [4], pp. 463-468. 2008.##

[11]. Kim M. H and Hao O. J., “Co-metabolic degradation of chlorophenols by Acinetobacter species,” Water Res. 33, 562-574, 1999.##

[12]. Lee K. and Gibson D.T., “Toluene and ethylbenzene oxidation by purified naphthalene dioxygenase from Pseudomonas sp. Strain NCIB 9816-4,” Appl. Environ. Microbiol., 62, pp. 3101-3106, 1996.##

[13]. Lee K., Brand J. M., and Gibson D. T,. “Stereospecific sulfoxidation by toluene and naphthalene dioxygenases,” Biochem. Biophys. Res. Commun., 212, pp. 9-15, 1995.##

[14]. Shields M. S. Montgomery S. O. Cuskey S. M. Chapman P. J. and Priichard P. H., “Mutants of Pseudomonas cepacia G4 defective in catabolism of aromatic compounds and trichloroethylene,” Appl. Environ. Microbiol., 57, pp. 1935-1941, 1991.##

[15]. Boossert I. D. and Bartha R., The fate of petroleum in soil ecosystems, In: Atlas RM [ed]. Petroleum Microbiology, Mac Millan Publishing Co., New York. pp. 435-474, 1984.##

[16]. Abd-Elsalam H. E., Hafez E. E., Hussain A. A. , Amany G. A., and Hanafy A. A., “Isolation and identification of Three- rings polyaromatic hydrocarbons [ Anthracene and phenanthrene] degrading bacteria,” American- Eurasian J. Agric. & Environ. Sci., 5 [1], pp. 31-38, 2009 .##

[17]. Amann R. I. Ludwing W. and Schleifer H. K., “Phylogeneticidentififi cation and insito detection of individual microbialcells without cultivation,” Microbiol Reviews. 59, pp.143-169, 1995.##

[18]. Stackebrandt E. and Goebel B. M. , “Taxonomic note: aplace for DNA-DNA reassociation and 16S rRNA sequenceanalysis in the present species defifinition in bacteriology,” Int. JSyst. Bacteriol., 44, pp. 846-849, 1994.##

[19]. Facundo J., Marquez R., Hernandez V., and Teresa Lamela M. A., “Biodegraradation of diesel oil in soil by a microbial consortium,” Water, Air, and Soil Pollution, Vol. 128, ISSue 3, 4, pp. 313-320, June 2001.##

[20]. Bahraminejad M., “Evaluation of the bioventing  and bioaugmentation techniques in the bioremediation process of gasoil contaminated soils,” M.Sc. Dissertation, Faculty of Sciences, Islamic Azad University of Jahrom, pp. 102-103, 1390.##