بخشی از مقاله
چکیده
نشت مواد نفتی در طی استحصال، ترابري لولههاي سوخت رسانی و مخازن پالایشگاهها به زیست بوم بخصوص در سه دهه اخیر، سبب آلودگی معتنابه منابع خاك و آب شده و بروز و ظهور آن، خطري جدي براي زیست بوم به شمار میرود. در این پژوهش، تاثیر سطوح متفاوت ماده اصلاح کننده کمپوست به منظور تشدید و تقویت باکتري هاي تجزیه کننده نفت مستقر در خاك آلوده اطراف پالایشگاه شاهرود با غلظت الودگی اولیه130 گرم در کیلوگرم، مورد بررسی قرار گرفت.
در این راستا، سودمندي ماده اصلاح کننده بکار رفته شده و نسبت اختلاط بهینه آن با خاك آلوده به مواد نفتی با توجه به نتایج بدست آمده از نرخ کاهش کل آلاینده هیدروکربنی، مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، سطوح متفاوت کمپوست فاضلاب شهري با نسبت %5، %10 و %15 با خاك آلوده مخلوط و با انجام عملیات هوادهی و رطوبتی مناسب، میزان کاهش کل آلاینده نفتی خاك مورد بررسی قرار گرفت .
بررسی نتایج اولیه کاربرد کمپوست در بازه 5 هفته پس از تعادل، نشان داد، بیشترین کاهش آلاینده کل هیدروکربنی در پایان اولین هفته پس از تعادل رخ داده است و شیب کاهش آلودگی نفت کوره با گذشت زمان روندي کاهشی داشته است. لیکن پس از پایان 5 هفته، با اعمال کاربرد 5، 10 و 15 درصد کمپوست، میزان این آلودگی46، 45 و 53 درصد کاهش یافته که بیشترین تاثیر را در تحریک و تشدید فعالیت میکروارگانیسمهاي خاك تیمار 15 درصد داشته است.
مقدمه
امروزه تعداد سایتهاي آلوده، به دلیل کم آگاهی یا بیتوجهی در حوزه استخراج، حمل و نقل و ذخیره سازي نقت و مشتقات آن، افزایشی روزافزونی یافته است. با بروز و ظهور اثر زیان بار این آلودگیها بر سلامتی انسان، بخصوص در سالهاي اخیر، تلاشهایی جدي براي تخفیف یا کاهش این تاثیرات آغاز شده است
هیدروکربن هاي نفتی یکی از مهم ترین آلاینده هاي خاك و آب است. منبع این آلودگی اغلب ریزش ناشی از تصادفات یا ذخیره سازي نامناسب آن هاست - زاپی، . - 1996 زیست سالم سازي، کاربرد سودمند فرایندهاي تجزیه زیستی براي حذف یا کاهش سمیت آلاینده ها میباشد.
اگرچه سالم سازي زیستی مواد زائد قرن هاست به صورت طبیعی رخ میدهد، اما در سالهاي اخیر تلاشهاي جدي براي توسعه این روش به منظور کاربرد در مقیاس هاي کلان انجام شده است - کوین - . بدین سان، زیست پالایی - کنترل، کاهش یا حذف آلودگی از محیط زیست با استفاده از افزایش فعالیت هاي بیولوژیکی محیط - ، روشی مفید و مؤثر در اصلاح این بحران است.
در این روش ریزجانداران از مواد هیدروکربنی به عنوان منبع کربن و انرژي استفاده کرده و آنها را به آب و دي اکسیدکربن تبدیل می نماید، حاصل این فرایند کاهش کل هیدروکربنهاي نفتی موجود در خاك میباشد - اسپینوزا، . - 2003 تا به حال مطالعات متعددي در مورد جنبه هاي مختلف زیست سالم سازي خاكهاي آلوده انجام شده است. براي مثال، در تحقیقی با عنوان زیست سالم سازي خاك آلوده به مواد نفتی از روش تقویت زیستی استفاده شد.
در این روش، با استفاده از کمپوست طی مدت 56 روز درصد کل هیدروکربن نفتی در لجن و خاك آلوده به میزان 46 تا 53 درصد کاهش یافت - ایانگ، . - 2005 در این راستا، هدف این تحقیق بررسی توانایی میکروارگانیسمهاي بومی یک خاك آلوده به نفت کوره در تجزیه زیستی میزان کل هیدروکربنهاي نفتی با استفاده از تحریک و تشدید فعالیتهاي باکتريهاي نفتخوار بوسیله سطوح مختلف کمپوست زباله شهري بود.
مواد و روش ها
در این پژوهش، خاك آلوده هیدروکربنی با منبع آلودگی نفت کوره، از اطراف پالایشگاه شاهرود تهیه شد. به منظور بهبود شرایط زیستی ریزاندامهاي بومی نفتخوار مستقر و موجود در این خاك آلوده، و به منظور تحریک و تقویت رشد و فعالیت آنها، با توجه به شرایط موجود، تیمار غذایی کمپوست با سطوح متفاوت 5 %، %10 و %15 انتخاب گردید.
انتخاب کمپوست بدلیل این بود که بخش عمده فاضلاب، پسماند و ضایعات شهري، کشاورزي و صنعتی، تبدیل به کمپوست شده و بوفور در دسترس بود، علاوه بر آن اثر بخشی و سودمندي آن بهجهت مصارف کشاورزي بسیار مورد توجه قرار دارد. بعد از کوبیدن خاك و رد شدن از الک 2 میلی متري، خاكهاي آلوده تیماردهی شدند. براي اعمال تیمار هاي کمپوست سطوح متفاوت %5، %10 و %15 به کار برده شد. با گذشت 10 روز از زمان به تعادل رسیدن تیمارها، میزان کاهش کل آلودگی هیدروکربنی به مدت 5 هفته با فرایند زیست پالایی درجا مورد بررسی قرار گرفت.
همچنین به منظور ایجاد شرایط محیطی مناسب رطوبتی و هوادهی، رطوبت تیمارها به میزان ظرفیت مزرعه نگهداري و هوادهی خاك نیز به دلیل ایجاد شرایط هوازي به صورت روزانه انجام شد - اوایس و کوئین، . - 1998 براي اندازه گیري کل آلودگی از روش وزنی - مارکیز- روچا - براي سنجش میزان کل هیدروکربن نفتی1 استفاده شد
این آزمایش به صورت طرح آماري در قالب کاملا تصادفی با سه تکرار انجام گرفت. فاکتور اصلی تیمار کمپوست با سطوح متفاوت 5 ، 10 و 15 درصد و عامل زمان نیز به عنوان فاکتور فرعی در این پژوهش بررسی شد. براي تجزیه داده ها از نرم افزار SAS استفاده شد. مقایسه میانگین براي فاکتور هاي معنی دار شده با استفاده از روش LSD انجام شد
نتایج و بحث
نتایج بررسی برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاك آلوده اولیه، در جدول 1 آورده شده است.
جدول – 1 برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاك آلوده
دادهها موید بیشترین کاهش کل آلاینده هیدروکربنی بخصوص در هفته اول بعد از تعادل بوده است. تجزیه واریانس نتایج نیز تفاوت معنی داري بر تجزیه نفت در تیمار هاي حاوي کمپوست با سطوح متفاوت در هفته اول پس از تعادل نشان داد.
همانطور که در شکل 1 مشاهده میشود در طی یک هفته، تیمار شاهد بدون هیچ ماده اصلاحی کاهش 14 درصدي تجزیه نفت را از خود نشان داد، این در حالی است که سطوح متفاوت کمپوست نیز به ترتیب %29، %34 و 40 درصد کاهش آلودگی را از خود نشان دادند - شکل . - 1 اثر عامل زمان در تیمار هاي حاوي سطوح متفاوت کمپوست در سطح 1 درصد معنی-دار شده است.
در شکل 2 نیز مشاهده میشود که سطوح متفاوت کمپوست نسبت به خاك آلوده بدون هیچ ماده اصلاحی - شاهد - در پایان هفته پنجم، به ترتیب کاهش %46 ، %45 و %53 را از خود نشان دادند که در مقایسه با تیمار شاهد که 30 درصد در پایان این دوره بوده است، تیمارکمپوست با نسبت %15 ، بیشترین کاهش را از خود نشان داده است.
- شکل - 1 مقایسه میانگین تاثیر سطوح متفاوت کمپوست یک هفته پس از به تعادل رسیدن تیمارها بر کاهش آلودگی نفتی در خاك
