بررسی پتانسیل حذف میکروبی خاک‏های آلوده به ‏گازوییل در شهر همدان

محسن زاده, فریبا; احمدی مسعود, نسترن

تعداد نشریات	43
تعداد شماره‌ها	1,710
تعداد مقالات	14,018
تعداد مشاهده مقاله	33,926,615
تعداد دریافت فایل اصل مقاله	13,573,576

بررسی پتانسیل حذف میکروبی خاک‏های آلوده به ‏گازوییل در شهر همدان

زیست شناسی میکروبی

مقاله 7، دوره 1، شماره 2، شهریور 1391، صفحه 77-86 اصل مقاله (445.05 K)

نوع مقاله: پژوهشی- فارسی

نویسندگان

فریبا محسن زاده^* ¹؛ نسترن احمدی مسعود²

¹استادیار مهندسی بهداشت محیط، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

²دانشگاه آزادانشجوی کارشناسی ارشد آلودگی‏های محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان، ایران،د اسلامی واحد همدان، ایران

چکیده

مقدمه: آلودگی‌های نفتی از مسائل مهم زیست محیطی هستند. ‏گازوییل از متداول‏‏ترین آلاینده‏های نفتی است. زیست پالایی، فنآوری جدید پاک‏سازی‏ خاک است. برخی از میکروارگانیسم‌ها قابلیت زیست پالایی ‏گازوییل را دارند. این پژوهش، با هدف دستیابی به میکروارگانیسم‌های بومی، با قدرت تجزیه زیستی ‏گازوییل در شرایط آب وهوایی شهر همدان انجام شد. مواد و روش‏‏ها: نمونه‏های خاک آلوده به ‏گازوییل از 10 منطقه شهر همدان جمع آوری و باکتری‏های آن جداسازی و براساس ویژگی‏های ریخت‏شناسی و آزمایش‌های بیوشیمیایی دسته بندی شد. توانایی هر دسته در مصرف ‏گازوییل در محیط کشت نمکی حداقل و غلظت‌های مختلف آلاینده (1/0، 5/0، 1، 3 درصد‏) از طریق کدورت سنجی در طول موج 600 نانومتر بررسی شد. نتایج از طریق آزمون آماری تحلیل واریانس چندعاملی با هم مقایسه شد. نتایج: در این تحقیق، 10 سویه مختلف باکتریایی‏ از خاک‌های آلوده به ‏گازوییل شهر همدان یافت شد. نتایج کدورت سنجی نشان داد که اثر عامل زمان، غلظت آلاینده، نوع باکتری و اثر تعاملی آن‏ها‏در تمامی نمونه‏های تیمارشده معنی دار می‌باشد. در غلظت خاص آلاینده، با افزایش زمان ماند، کدورت نمونه‏هابیش‏تر شده که این میزان افزایش از غلظت 1/0 تا 1 درصد چشمگیرتر از غلظت 1 تا 3 درصد آلاینده است.افزایش غلظت از 3 درصد به بالا موجب کاهش کدورت در برخی نمونه‏ها شده که می‏تواند کاهش راندمان حذف میکروبی آلاینده در این غلظت را به دنبال داشته باشد. سه سوش جدا شده نسبت به سایر سوش‏ها در کلیه غلظت‏ها و زمان‏های ماند کدورت بیشتری ایجاد کردند. بحث و نتیجه‏گیری: در بین سه سوش جداشده، بیش‏ترین کدورت ایجاد شده به باکتری شماره 3 مربوط بود که پس از شناسایی، به‏عنوان سودوموناس آیروژنز، گزارش شد. این باکتری به‏عنوان بهترین تجزیه کننده ‏گازوییل از خاک‌های آلوده در شرایط آب و هوایی شهر همدان انتخاب شد.

کلیدواژه‌ها

زیست پالایی؛ آلودگی خاک؛ ‏گازوییل؛ باکتری؛ سودوموناس آیروژنز؛ همدان

اصل مقاله

مقدمه

خاک یکی از منابع مهم و ارزشمند طبیعت است، که 95 درصد غذای انسان‏ها از آن بدست میآید. با توجه به محدود بودن منابع خاک، آلودگی خاک از انواع مهم آلودگیهای زیست محیطی به شمار می‏رود (1).آلودگی خاک توسط نفت و محصولات نفتی مانند بنزین و ‏گازوییل، به عنوان یکی از شایع‏‏ترین و جدی‏ترین مشکلات محیط زیست شناخته شده است (2). از پیامدهای آلودگی نفتی می‏توان به حذف پوشش‏های گیاهی و در نتیجه فرسایش خاک و خالی شدن ساختار اجتماعات گیاهی، افزایش نفوذپذیری خاک نسبت به آلاینده‏ها و در آخر، آلودگی منابع آب‏های سطحی و زیرزمینی اشاره نمود (3). زیست پالایی خاک‏های آلوده به مواد نفتی با روش‏های تحریک زیستی و تلقیح نوع خاص یا گونه‏های مختلف باکتری به محیط خاک انجام می‏شود (4 و 5). از آنجایی‏که ‏گازوییل به عنوان یکی از پر مصرف‏ترین و کاربردی‏ترین محصولات نفتی در ایران و بسیاری از کشورها مطرح است، حجم در خور توجهی از آن در مخازن زیرزمینی و ایستگاه‏های سوخت نگهداری می‏شود و در اثر نشت از این مخاز نمیتواند خاک و آبهای زیرزمینی مجاور را آلوده کند. از این رو در این تحقیق، حذف زیستی ‏گازوییل به عنوان یک آلاینده هیدروکربنی که جزو آلایندههای زیست محیطی خاک نیز محسوب میشود، بررسی خواهد شد.

خان و همکاران در تحقیقی با عنوان مطالعه بر روی پتانسیل حذف زیستی نفت توسط باکتری باسیلوس جدا شده از خاکهای آلوده به نفت در هندوستان نشان دادند که باکتریها حداقل 27 درصد از آلودگی خاک آلوده به نفت را پس از انکوباسیون طی 7 روز مورد تخریب و تجزیه زیستی قرار میدهند (6). در تحقیقی با عنوان اصلاح هیدروکربن‏های خاکهای آلوده به نفت خام در آفریقای جنوبی که توسط اوجو انجام شد، بررسی‏‏ها نشان داد میکروارگانیسمهای خاک قادر به پاک‏‏سازی زیستی خاکهای آلوده به نفت خام هستند و می‏توانندآلودگی خاکهای آلوده به هیدروکربن‏ها را مورد تجزیه زیستی قرار دهند (7). در تحقیقی دیگر، 368 سویه متعلق به نژاد باسیلوس از نمونههای جمع آوری شده از بیابان گزارش شده است (8). بر اساس سایر مطالعه‏های انجام گرفته، کارایی روش تلقیح باکتری بومی جداسازی شده از محیط آلوده و بکارگیری آن در زمینه زیست پالایی آلاینده ‏گازوییل در خاک ثابت شده است (9). علت این امر افزایش میزان سوخت و ساز و سازگاری ژنتیکی جمعیت میکروبی در محیط زیست خودشان گزارش شده است که نقش به سزایی در موفقیت زیست پالایی محیط‏های آلوده دارد (10). با توجه به این‏که فلور میکروبی خاک‏های آلوده به ترکیبات نفتی، در شرایط آب و هوایی و زیستی مختلف، متفاوت است و همچنین، عوامل مختلفی از جمله غلظت آلاینده و دمای رشد می‏تواند عملکرد تجزیه میکروبی آلاینده را تحت تأثیر قرار دهد، و با توجه به عدم انجام پژوهش مشابه در شرایط آب و هوایی شهر همدان، لزوم انجام این تحقیق در شرایط آب و هوایی شهر همدان و تحت شرایط مختلف زیست میکروبی احساس می‏شود. هدف از این پژوهش، در مرحله اول جداسازی باکتری‏های بومی موجود در خاکهای آلوده به ‏گازوییل شهر همدان، بررسی توانایی این باکتریها در تجزیه زیستی ‏گازوییل به عنوان منبع کربن و در آخر تعیین ویژگی‏ها و شناسایی باکتریهای دارای توان زیست پالایی می‏باشد.

مواد و روش‏ها

محل نمونه برداری

حدود 10 منطقه از مناطق آلوده به ‏گازوییل شهر همدان به شکل تصادفی انتخاب شد. تعمیرگاه‏های ماشین آلات سنگین، اطراف مخازن ‏گازوییل و لکه‏های نفتی خاک اطراف جاده‏های شهر همدان به عنوان محل نمونه‏برداری در نظر گرفته شد.

جمع آوری نمونه‏های خاک آلوده به ‏گازوییل

جمع آوری نمونه‏ها در فصل بهار و از عمق صفر تا 20سانتی‏‏متری مناطق آلوده انجام شد. نمونه‏های خاک جمع‏آوری شده، در پاکتهای یک بار مصرف قرار داده و برای انجام آزمایش‏های میکروبی به آزمایشگاه منتقل شد.

آماده‏سازی نمونه‏ها

نمونههای خاک پس از جداسازی ریشه‏ها و مواد زاید، از الک دو میلی‏متری عبور داده شد و به‏طور کامل با هم مخلوط شدند، سپس تا زمان انجام آزمایش‏ها در دمای چهار درجه سانتی‏‏گراد نگهداری شدند.

تهیه محیطهای کشت باکتری

محیط کشت نوترینت آگار^{^[1]}

این محیط کشت، یک محیط مغذی محتوی آگار است که طبق دستور شرکت سازنده تهیه شد. سپس در اتوکلاو با دمای 121 درجه سانتی‏گراد و فشار 15 پوند بر اینچ مربع به مدت 15 دقیقه سترون و پس از رسیدن تا دمای 40 درجه سانتی‏گراد در پلیتهای استریل توزیع شد. پس از انعقاد محیطهای کشت شده، پلیت‏ها به مدت24 ساعت در حرارت 30 درجه سانتی‏گراد گرماگذاری شدند (11).

محیط کشت نمکی حداقل^{^[2]}

این محیط کشت، حاوی حداقل نمکهای مغذی و ضروری برای رشد باکتری‏ها می‏باشد (جدول 1). این محیط، پس از تهیه، در لولههای سایز بزرگ به میزان 10 میلی‏لیتر توزیع شد و پس از پنبهگذاری و فویلگذاری درب لولهها، لولهها در اتوکلاو با دمای 121 درجه سانتی‏گراد وفشار 15 پوند بر اینچ مربع به مدت 15 دقیقه سترون شدند.

جدول 1- ترکیب نمکهای موجود در محیط کشت نمکی حداقل

ماده	کلرید آمونیوم	سولفات آهن	سولفات منیزیم	فسفات سدیم	کلرید کلسیم	کلرید پتاسیم	کلرید سدیم
غلظت درمحیط کشت (گرم بر لیتر)	2	1	2	2	1/0	8/0	8/0

تهیه رقتهای مختلف نمونههای خاک

برای تهیه رقتهای مختلف، ابتدا یک گرم از نمونه خاک آلوده را وزن کرده و برای تهیه رقتهای مختلف در 10 میلی‏لیترآب مقطر استریل حل شد، تا رقت ^1-10 از نمونه بدست آید، سپس یک میلی‏لیتر از این رقت در 9 میلی‏لیتر سرم فیزیولوژی حل شده، به مدت یک دقیقه روی شیکر لوله ای قرار داده شد تا رقت ^2- 10 از نمونه تهیه شود. به همین ترتیب رقت‏های متوالی کاهشی از ^3-10 تا ^9-10 تهیه شد (12).

کشت نمونههای رقیق شده

در این مرحله به دسته پلیتهای استریل سه تایی، یک میلی‏لیتر از هر رقت اضافه شد. سپس در هر یک از پلیتهای فوق به میزان 10 میلی‏لیتر محیط کشت نوترینت آگار سترون، حاوی عصاره مخمر اضافه و به‏طور کامل با نمونه مخلوط شد. سپس پلیتها به مدت 48 ساعت در دمای 25 درجه سانتی‏گراد انکوبه شدند. پس از این مدت کلونیهای تشکیل شده در سطح پلیت قابل رویت و جداسازی بود (13).

جداسازی پرگنهها

پس از طی دوره انکوباسیون پرگنههای رشد کرده بررسی و مشاهده شدند. پرگنههای مشاهده شده، توسط لوپ استریل در کنار شعله، به پلیتهای حاوی نوترینت آگار، برای خالصسازی منتقل شدند (14). به این ترتیب دوباره پلیت‏های حاوی کشت خالص به مدت 48 ساعت در دمای 25 درجه سانتی‏گراد انکوبه شدند. شایان ذکر است در این مطالعه، خالص‏سازی میکروارگانیسمهای جدا شده به روش کشت خطی انجام شد (12).

گروه بندی کشتهای خالص

بر اساس ویژگی‏های ریخت شناسی از جمله رنگ، اندازه، کناره، ارتفاع و قوام کلونی و انجام آزمایشهای بیوشیمیایی از جمله کاتالاز، اکسیداز، گرم، اندول و سیترات کشت‏های خالص شده گروه بندی شد.

سترون‏سازی ‏گازوییل

برای این‏که در نمونه‏های تیماری فقط عملکرد باکتری تلقیح شده بررسی شود، باید‏گازوییل مصرفی ابتدا سترون شود. از آن‏جا که حرارت ممکن است موجب فراریت بخشی از مواد سازنده ‏گازوییل‏شود، عمل سترون‏سازی به کمک فیلتراسیون و با صافی‏های نیتروسلولزی سترون با قطر منافذ 45/0 میکرون انجام شد (11).

بررسی پتانسیل حذف آلاینده توسط سوش‏های باکتریایی‏ جدا شده

تیمار محیطکشت حداقل با غلظت‏های مختلف آلاینده و انواع سوش‏های باکتریایی‏

ابتدا از هر سوش یک پرگنه به عنوان نماینده انتخاب شد. به منظور بالابردن جمعیت باکتری در زمان تلقیح، ابتدا باکتری در محیط نوترینت براث کشت داده،پس از رسیدن به کدورتی معادل (1/0 تا 08/0)، رسوبی از باکتری تهیه شد (1). سپس به محیط کشت نمکی حداقل تهیه شده و غلظتهای مختلف ‏گازوییل سترون شده (1/0، 5/0، 1 و 3 درصد‏) و هریک از رسوبات حاصل از سوشهای باکتریایی‏ متفاوت اشاره شده در همین بخش، اضافه شد. لولههای فاقد باکتری به عنوان شاهد به ازای هر غلظت از آلاینده تهیه شد (15). سپس محیط کشت‏های به مدت چهار هفته و دمای 25 درجه سانتی‏گراد در گرم خانه مجهز به شیکر گرماگذاری شدند (16). برای کنترل آلودگی ثانویه، تیمارها در هر نوبت کنترل کدورت نمونه‏ها، یک قطره از نمونه دوباره بر روی محیط کشت آگار مغذی کشت داده، پرگنه باکتری‏ها با باکتری اولیه مقایسه شدند.

بررسی میزان کدورت نمونهها

میزان رشد توده میکروبی نمونههای تیمارشده از طریق بررسی کدورت نمونهها ارزیابی شد. برای این منظور، میزان جذب نوری نمونهها، طی مدت چهار هفته، در فاصلههای زمانی مختلف (لحظه زمان صفر قرائت باکتری تلقیح شده به محیط کشت، هفته اول، هفته دوم، هفته سوم و هفته چهارم) از طریق بررسی کدورت حاصله توسط دستگاه اسپکتوفتومتری در طول موج 600 نانومتر اندازهگیری شد (12، 17، 18 و 19).

تحلیل آماری نتایج بدست آمده

مقایسه مقادیر حاصل از سنجش کدورت نمونهها با استفاده از نرم افزار SPSS، نسخه 19 از طریق آزمون آماری تحلیل واریانس چندعاملی‏ انجام شد (20).

شناسایی باکتریهای دارای پتانسیل حذف ‏گازوییل

باکتریهایی که در محیط ذکر شده، بیشترین کدورت را در زمانها و غلظتهای مختلف آلاینده ایجاد کردند، به‏عنوان شاخص میکروبی تجزیه کننده ‏گازوییل در شهر همدان انتخاب شدند. این باکتری‏ها طبق دستور کتاب راهنمای برگی، شناسایی شدند.

نتایج

نتایج حاصل از جداسازی باکتری‏های موجود در خاک‏های آلوده

پس از کشت خاکهای جمع آوری شده از مناطق آلوده به ‏گازوییل اطراف شهر همدان و جداسازی باکتریهای آن‏ها‏، براساس ویژگی‏های ماکروسکوپی و تفاوت در ظاهر کلونیهای ایجاد شده (جدول 2) و همچنین، براساس نتایج حاصل از آزمایشها و آزمایش‏های بیوشیمیایی (جدول 3)، 10 سویه مختلف باکتریایی‏ در خاکهای آلوده به ‏گازوییل شهر همدان جداسازی و به عنوان باکتریهای تجزیه کننده ‏گازوییل از شماره 1 تا 10 نام‏گذاری شدند[3] (DDB_1-10).

جدول2- بررسی ویژگی‏های ریخت شناسی کلونی باکتری‏های جداسازی شده

آزمایش‏ها	DDB₁	DDB₂	DDB ₃	DDB₄	DDB₅	DDB₆	DDB₇	DDB₈	DDB₉	DDB₁₀
ریخت شناسی	باسیل	کوکو باسیل	باسیل	کوکسی	کوکسی	کوکسی	باسیل	باسیل	کوکو باسیل	کوکسی
رنگ کلونی	شیری رنگ	شیری رنگ	شیری رنگ	کرم روشن	کرم روشن	سفید	کرم روشن	سفید	صورتی	سفید
اندازه کلونی	متوسط	کوچک	متوسط	متوسط	کوچک	کوچک	متوسط	متوسط	کوچک	کوچک
کناره کلونی	صاف	ناصاف	ناصاف	ناصاف	ناصاف	صاف	ناصاف	صاف	صاف	صاف
ارتفاع کلونی	غیر محدب	محدب	محدب	غیر محدب	غیر محدب	محدب	غیر محدب	محدب	محدب	محدب
قوام کلونی	کره ای	غیرکره ای	کره ای	کره ای	کره ای	کره ای	کره ای	غیرکره ای	غیرکره ای	کره ای

جدول3-بررسی ویژگی‏های بیوشیمیایی کلونیباکتریهای جداسازی شده

باکتری‏های مورد آزمایش	DDB₁	DDB₂	DDB₃	DDB₄	DDB₅	DDB₆	DDB₇	DDB₈	DDB₉	DDB₁₀
گرم	-	+	+	-	+	-	-	-	+	-
کاتالاز	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
تحرک	+	+	+	+	+	-	+	+	+	-
اسپور	+	+	+	+	+	-	+	+	+	-
اکسیداز	+	+	+	+	+	+	-	-	-	-
سیترات	+	-	+	+	+	+	+	+	-	+
اندول	+	-	-	+	-	+	-	+	-	-
لاکتوز	-	+	+	-	+	-	-	-	+	-

نتایج حاصل از بررسیمیزانکدورتتیمارها

بررسی میزانکدورتدر زمان‏های مختلف

پس از تیمار محیط‏های کشت حداقل نمکی با غلظتهای مختلف آلاینده و سوشهای مختلف باکتریایی‏، میزان کدورت حاصل در چهار هفته متوالی به این شرح بود: در یک غلظت خاص با افزایش زمان تا هفته سوم کدورت نمونهها بیش‏تر شده و این میزان افزایش از غلظت 1/0 تا 1 درصد چشمگیرتر از غلظت 1 تا 3 درصد آلاینده است. در یک غلظت خاص پس از هفته سوم افزایش کدورت متوقف یا کاهش یافته است. کاهش کدورت نمونه‏ها از هفته سوم به بعد در مورد غلظت سه درصد آلاینده بیش‏تر مشاهده شده است (نمودار1).

بررسی میزان کدورت در غلظتهای مختلف آلاینده

با افزایش غلظت از 1/0 تا 3 درصد کدورت نمونه‏هابیش‏تر شده است. افزایش غلظت از سه درصد به بالا موجب کاهش کدورت در برخی نمونهها شده که میتواند کاهش راندمان حذف میکروبی آلاینده در این غلظت را به دنبال داشته باشد (شکل1).

شکل 1- نمودار بررسی کدورت حاصله از تیمارهای باکتریایی‏ (10 سویه باکتری جداسازی شده) در غلظت‏های مختلف آلاینده و زمانهای مختلف

بررسی میزان کدورت درتیمارهای باکتریایی‏ متفاوت

در غلظت 1/0 درصد آلاینده: بهترتیب باکتریهای (3، 1 و 2) و در نهایت، سایر باکتریها بیش‏ترین میزان کدورت را نشان دادند.

در غلظت 5/0 درصد آلاینده: بهترتیب باکتریهای (3 و 1) و در نهایت، سایر باکتریها بیش‏ترین میزان کدورت را نشان دادند.

در غلظت یک درصد آلاینده: بهترتیب باکتری‏های (1، 3 و 2) و در نهایت، سایر باکتریها بیش‏ترین میزان کدورت را نشان دادند.

در غلظت سه درصد آلاینده: به ترتیب باکتری‏های (3، 2 و 1) و در نهایت، سایر باکتریها بیش‏ترین میزان کدورت را نشان دادند.

بنابراین، پس از کشت جداگانه این باکتری‏ها در محیط نمکی حداقل، حاوی غلظت‏های مختلف ‏گازوییل، سه سویه (باکتری 2، باکتری 3 و باکتری 4) از باکتریهای جداسازی شده در غلظت یک درصد و دو سویه (باکتری 3 و باکتری 4) در سایر غلظتها (3، 1 و 5/0 درصد) قادر به کدورت بودند و کدرورت در خور توجهی در محیط کشت ایجاد نمودند، در حالی‏که سایر سویههای جداسازی شده، در غلظتهای فوق رشد نکردند (شکل1).

شناسایی باکتریهای دارای پتانسیل حذف ‏گازوییل

در نهایت سویه باکتریایی‏ شماره 3 که بالا‏ترین میزان کدورت را در محیط کشت ایجادکرده بود، به عنوان باکتری شاخص مصرف کننده ‏گازوییل در خاکهای آلوده شهر همدان انتخاب شد. این سویه در مرحله پایانی با انجام آزمایش‏های بیوشیمیایی مختلف طبق دستور برگی شناسایی شد (21). با استفاده از کلیدهای شناسایی باکتریها (جدول‏های 2، 3 و 4) این سویه شناسایی و به عنوان سودوموناس آیروژنز[4]، گزارش شد.

جدول4- نتایج آزمایشهای تخصصی انجام شده برای شناسایی نهایی جدایه (باکتری 3) تجزیه کننده ‏گازوییل

آزمایش	حساسیت به KOH	کاتابولیسم اکسیداسیون	اکسیداز	آزمایش لوان	آزمایش سیترات	هیدرولیز نشاسته	هیدرولیز کازیین
نتیجه	+	+	+	-	+	-	-
آزمایش	تحرک	آزمایش متیل رد	آزمایش وگوس- پروسکویر	هیدرولیز اوره	لیپاز	مصرف ژلاتین	فسفات
نتیجه	+	-	-	+	+	+	+
آزمایش	اندول	تولید H2S از سیستیین	تولید کتولاکتوز	دی آمیناز فنیل آلانین	تولید گاز از گلوکز	تولید اسید از گلوکز	فعالیت پکتولیتیکی
نتیجه	-	+	-	+	-	+	-
آزمایش	دکربوکسیلاز لیزین	کاتالاز	رشد در دمای چهار درجه	رشد در دمای 41 درجه	مقاومت به نمک سه درصد‏	مقاومت به نمک پنج درصد‏	مقاومت به نمک 7 درصد‏
نتیجه	-	+	-	+	+	+	+

بحث ونتیجه گیری

نتایج این پژوهش نشان دادکه در خاک‏های آلوده به ‏گازوییل شهر همدان باکتری وجود دارد. به این معنی که آلودگی با ترکیبات نفتی و ‏گازوییل مانع از رشد باکتریها در خاک و محیطهای آلوده به ترکیبات نفتی (‏گازوییل) نمی‏شود. نتایج حاصل از پژوهش جاری، با نتایج به دست آمده توسط پژوهشگران متعدد پیشین همسو است و آن‏ها‏ نیز توانستهاند از خاک‏های آلوده به ترکیبات نفتی، باکتریها را جداسازی کنند. این امر بیانگر این مسئله است که باکتری‏ها قادر به تحمل ترکیبات نفتی در غلظتهای موجود در خاک‏های آلوده هستند و ممکن است در تجزیه ترکییبات نفتی در شرایط مختلف آب و هوایی مؤثرباشند (19 و 22).

نتایج ما نشان داد که باکتری‏های جداسازی شده نسبت به غلظت‏های پایین ‏گازوییل مقاوم هستند و تعداد بیش‏تری از سویه‏های باکتریایی قادر به تحمل غلظت‏های پایین ‏گازوییل هستند. این امر می‏تواند ناشی از تفاوتهای ژنتیکی و در نتیجه تفاوت در سیستم آنزیمی آن‏ها‏ باشد. به‏طوری‏که غلظت‏های بالای ‏گازوییل (پنج درصد) از آستانه تحمل ژنتیکی برخی از باکتری‏ها فراتر است؛ اما در مقابل، سویه 3، غلظت‏های بالاتری از ‏گازوییل را تحمل می‏کند. تفاوت در آستانه تحمل ژنتیکی باکتریهای جداسازی شده از خاکهای آلوده به ترکیبات نفتی توسط پژوهشگران متعدد گزارش شده است (10، 15 و 23).

پژوهشهای متعددی در دست است که نشان می‏دهد سویههای مختلف باکتریایی نه تنها نسبت به آلودگیهای با ترکیبات نفتی و مشتقات آن مقاوم هستند، بلکه برخی از آن‏ها قادرند از ترکیبات نفتی به‏عنوان منبع کربن و ماده غذایی استفاده کنند و بنابراین، وجود آلودگی نفتی و مشتقات آن نه تنها مانع رشد آن‏ها‏ نمیشود بلکه وجود آن‏ها موجب رشد بیشتر و سریع‏تر باکتریهای مقاوم میشود. کایریمورا و همکاران (1999) در پژوهشی موفق به جداسازی سویه اسفینگوموناساز خاکهای آلوده شدند که قادر بود از کربازول و سایر ترکیبات نفتی ازقبیل ان– هگزا دکان استفاده غذایی کنند. نتایج آزمایش آن‏ها نشان داد که با افزایش تعداد و رشد باکتری (افزایش کدورت محیط کشت) میزان تجزیه مواد نفتی افزایش می یابد. امتیازی و همکاران (2005) نیز تجزیه ترکیبات مختلف نفتی به‏وسیله سویهای از پزودوموناس در مدت زمان 9 روز از طریق سنجش منحنی رشد باکتری را در طول موج 600 نانومتر بررسی نمودند و کارایی آن را در تجزیه ترکیبات نفتی نشان دادند.

نتایج تحلیل آماری نشان داد که عامل زمان، غلظت و سوش باکتریایی‏ و اثر تعاملی آن‏ها‏ در سطوح (1/0، 5/0، 1 و 3 ‏درصد‏) در تمام تیمارها معنیدار است و تمام باکتریها در غلظتهای مختلف آلاینده و زمان‏های مختلف قادر به رشد بودند. بنابراین، می‏توان نتیجه گرفت باکتریهای جداشده نسبت به آلودگی خاک با ‏گازوییل مقاوم هستند که در بین آن‏ها‏ باکتری 3 از مقاومت بیش‏تری برخوردار بود. توان رشد این باکتری و نیز توان تجزیه ‏گازوییل در غلظتهای مختلف بررسی شد. نتایج این بررسی نشان داد که باکتری 3 در غلظت 5/0 درصد بیش‏ترین کدورت را دارد و از بین سایر باکتریهای جداسازی شده به عنوان باکتری شاخص تجزیه کننده ‏گازوییل در خاکهای آلوده شهر همدان معرفی می‏شود. با توجه به این‏که توان رشد و قابلیت تجزیه باکتریها علاوه بر تراکم آلاینده به شرایط محیطی و آب و هوایی نیز بستگی دارد (11)، می‏توان نتیجه‏گیری کرد که باکتری 3 در شرایط آب و هوایی منطقه همدان قابلیت استفاده در تجزیه ‏گازوییل و پاک‏سازی‏ خاکهای آلوده به ‏گازوییل را دارد. با توجه به موارد فوق به جا است که با اندازه‏گیری میزان کارایی این باکتری در تجزیه زیستی انواع ترکیبات نفتی از جمله ‏گازوییل، از طریق اندازه‏گیری میزان آلاینده باقیمانده در انتهای آزمایش، با روش‏های مناسب از قبیل استفاده از گاز کروماتوگرافی (GC)، نسبت به کاربردی کردن نتایج این پژوهش اقدام شود.

1. Nutrient agar

[2].Minimal salt medium

[3]. Diesel-degrading bacteria

[4]. Pseudomonas aerogenesis

مراجع

References:

(1) Mandri T, Lin J. Isolation and characterization of engine oil degrading indigenous microorganism in Kwazulunatal, south africa. African J of Biotechnol 2007; 6(1): 023-7.

(2) Udeani TKC, Obroh AA, Azubike N. Isolation of bacteriafrom mechanic workshops soil environment cntaminated with used engine oil. AfricanJBiotechnol 2009; 8(22): 6301-03.

(3) Schaefer M, Seren O, Petersen J. Effects of Lumbricusterrestris, Allolobophorachlorotica and Eiseniafetida on microbial community dynamicsin oil-contaminated soil. SoilBiology&Biochemistry2005; 37: 2065.

(4) Margesin R, Zimmerbauer A, Schinner F. Monitoring of bioremediation bysoil biological activities.Chemosphere 2000; 40: 339-46.

(5) Vogel T M. Bioaugmentation as a soil bioremediation approach. Current Opinion in Biotechnology 1996; 7: 311-16.

(6) Khan JA, Rizvi SHA. Isolation and characterization of microorganism contaminated sites. Adv In Applied Sci Res 2011; 2(3):455-60.

(7) Ojo AO. Petroleum hydrocarbon utilization by native bacterial population from a wastewater canal South west Nigeria African. J Biotechnol 2006; 5(4): 333-7.

(8) Sorkhoh NA, Ibrahim AS, Ghannouin MA. High temperature hydrocarbon degradation by Bacillus stearothermophilus from oil polluted Kuwait desert. Applied Microbiology and Biotechnolog1993; 39: 123-6.

(9) Ijah UJJ, Antai SP. Removal of nigerian light crude oil in soil over a 12-month period. International Biodeterioration& Biodegradation; 2003; 51: 93-9.

(10) Okoh, A.I., Trejo-Hernandez, M.R. Remediation of petroleum polluted systems: Exploiting the bioremediation trategies. African Journal of Biotechnology 2006; 5(25): 2520-25.

(11) Mohsenzadeh F, Nasseri S, Mesdaghinia A, Nabizadeh R, Zafari D, Chehregani A. Phytoremediation of petroleum contaminated soils: Prescreening for suitable plants and rhizospheral fungi. Toxicological & Environmental Chemistry 2009; 91(8): 1443-53.

(12) Talaie AR. Parametric study of petroleum compounds biodegradation using microorganisms.[Dissertation] Islamic Azad University, Science and Research Branch, Ahvaz.; 2008.

(13) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater19th ed, New Yourk: American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environment Federation, 1998.

(14) Fredrickson JK. & D.L. Balkwill. Sampling and enumeration techniques. In: Burlage R S, Atlas R, Stahl D, Geesey G & Sayler G (Eds). Techniques in Microbial Ecology (pp 239-254), New Yourk: Oxford University Press, 1998.

(15) Mittal A, Singh P. Isolation ofhydrocarbon degrading Bacteria from soilscontaminated with crude oil spills. Indian J Exp Biology 2009; 47:760-5.

(16) Bradford MM.A rapid and sensitive method for quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye-binding. Anal Biochem 1976; 72:248-54.

(17) Marquez-Rocha FJ, Hernandez-Rodri V, Teresa-Lamela M. .Biodegradation of diesel oil in soil by a microbial consortium. Water, Air, and Soil Pollution; 2001; 128 (3-4): 313-320.

(18) Delille D, Bassères A, Dessommes AA. Effectiveness of bioremediation for oil-polluted Antarctic sea water.PolarBiol1998; 19: 237–41.

(19) Emtiazi G, Shakarami H, Mirdamadian SH. Utilization of petroleum hydrocarbonsby Pseudomonas sp.And transformed Escherichia coli. Africa Journal of Biotechnology 2005; 4(2): 172-6.

(20) Daneshvar N, Khataee AR, Rasoulifard M, Pourhassan M. Biodegradation of dye solution containing Malachite Green: Optimization of effective parameters using Taguchi method. Journal of Hazardous Materials 2007; 143 (1-2): 214-9.

(21) Bergey's Manual Trust; Manual of systematic Bacteriology. Second edition, 2004. Available at: http://mibi.unimuenster.de/imperia/md/content/biologie_immb/_v/download/fgmtaxonomiews10-11/bergey.pdf

(22) Norris RD, Hinchee RE, Brown RA, McCarty PL, Semprini L, Wilson JT, et al. Hand book of Bioremediation. Boca Raton, FL: CRC Press; 1994.

(23) Kirimura K, Nakagawa H, Tsuji K, Kazuya M, Kurane R, Usami Sh. Selective and continuous degradation of carbazole contained in petroleum oil by resting cells of Sphingomonas sp.CDH- BiosciBiotechnolBiochem1999; 63(9): 1563-68.

آمار

تعداد مشاهده مقاله: 2,800

تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,022

سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب

پیوندهای مفید

اخبار و اعلانات

آمار

بررسی پتانسیل حذف میکروبی خاک‏های آلوده به ‏گازوییل در شهر همدان