بخشی از مقاله
چکیده
آلودگی اجزاء زیست بوم به نفت خام و مشتقات آن، یکی از جدي ترین مشکلات زیست محیطی در در مناطق جنوبی ایران، به شمار می آید. زیست پالایی همواره یکی از راهکارهاي مناسب و عملی براي پاکسازي هیدروکربنهاي نفتی محسوب میگردد، که در آن از پتانسیل موجودات زنده در حذف و یا کاهش آلاینده ها استفاده میشود.
لذا این تحقیق به منظور بررسی تاثیر کود هاي شیمیایی به عنوان منبع تغذیه موجودات خاکزي براي پاکسازي خاك آلوده به نفت اطراف پالایشگاه شاهرود با غلظت 130 گرم در هر کیلوگرم خاك، انجام شد. بدین منظور، تیماردهی خاك آلوده با کود شیمیایی NPK با نسبتهاي صفر، 10:1: 1 و 10:2:1 با سه تکرار به عنوان تیمار به خاك انجام و پس از مدت 5 هفته ماندگاري تحت شرایط رطوبتی و هوادهی مناسب از تیمارهاي مربوطه، روند کاهش تجزیه نفت مورد بررسی قرارگرفت.
بررسی نتایج اولیه کاربرد کود شیمیایی 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 کودشیمیایی با نسبت هاي صفر، 10 :1:1 و 10:2:1، میزان این آلودگی30، 37 و 39 درصد کاهش یافته که بیشترین تاثیر را در تحریک و تشدید فعالیت میکروارگانیسمهاي خاك تیمار 10:2:1 داشته است.
مقدمه
هر ساله بیش از 85 میلیون بشکه نفت در جهان تولید میشود و انتقال این مواد بعنوان آلاینده به خاك، میتواند به دلیل نشت آنها در اطراف پالایشگاهها، جایگاههاي سوختگیري، مخازن ذخیره نفت، فراوردههاي نفتی و حوادث لولههاي تاسیسات انتقال سوخت صورت پذیرد - نام کونگ و همکاران، . - 2002 نفت خام ترکیب بسیار پیچیدهاي، شامل انواع مختلف هیدروکربنهاست. ترکیبات موجود در نفت خام به سه دسته کلی هیدروکربنهاي اشباع، هیدروکربنهاي آروماتیک و ترکیبات آلی قطبی تقسیم بندي میشوند. فراوردههاي نفتی نیز مانند نفت خام اولیه، بسیار پیچیده هستند
از اینرو پاکسازي آلودگیهاي نفتی به صورت امري اجتناب ناپذیر بوده که با روشهاي مختلف فیزیکی، شیمیایی و زیستی قابل تخفیف یا حذف میباشد - یغمایی، . - 1378 لیکن سالمسازي زیستی نسبت به روشهاي فیزیکی و شیمیایی رایج، کم هزینهتر است
در این روش خاك آلوده را با مواد اصلاح کننده مانند اختلاط با خاك غیرآلوده، مواد غذایی، کودها و غیره مخلوط، سپس زیر و رو کرده یا شخم میزنند. در این روش چون شرایط تجزیه مانند PH، رطوبت، میزان هوادهی و عوامل دیگر تجزیه آلایندهها، در حد بهینه کنترل میشوند و هم چنین عمل هوادهی در حین انجام عملیات خاکورزي صورت میگیرد، فرآیندهاي تجزیه، تغییر شکل و غیرمتحرك شدن آلایندهها با سرعت بیشتري توسط ریزجانداران هوازي انجام میگیرد
آیوتامون و همکاران در مطالعه اثرات زیست پالایی خاك زراعی آلوده به نفت خام دریافتند که اعمال تیمار کود شیمیایی، تجزیه بیولوژیکی را در خاك هاي آلوده به نفت خام افزایش داده و هیدروکربن هاي آلاینده بمیزان 50-95 درصد کاهش یافتند - آیوتامان و همکاران، . - 2006 در این راستا، هدف از این پژوهش، بررسی توانایی میکرو ارگانیسمهاي بومی خاك آلوده به نفت کوره براي تجزیه زیستی خاك هاي آلوده با استفاده از کود شیمیایی، به-منظورتحریک و تشدید فعالیت این ریزاندامهاي تجزیه کننده نفت، بوده است.
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 موجود در این خاك آلوده، تیمارهاي تحریک و تقویتکننده رشد و فعالیت آنها، با توجه به شرایط موجود تیمار غذایی NPK انتخاب گردید. در مرحله بعدي بعد از کوبیدن خاك و رد شدن از الک 2 میلی متري، خاكهاي آلوده تیماردهی شدند، بدین منظور براي اعمال کود شیمیایی از سه کود نیترات آمونیوم به عنوان منبع ازت، سوپرفسفات تریپل به عنوان منبع فسفر و کلرید پتاسیم به عنوان منبع پتاسیم استفاده شد.
مقدار کودهاي مورد استفاده بعد از به دست آوردن میزان ازت ، فسفر و پتاسیم خاك آلوده با استفاده از فرمولهاي مربوطه تعیین گردید.کود هاي شیمیایی NPK در دو سطح کودي با نسبت 10:1:1 و 10:2:1 به کار برده شد. کود ازته به صورت تقسیط در دو مرحله و کود پتاس و فسفات در ابتداي آزمایش به صورت یکباره به تیمارها اضافه گردید. تیمارهاي طراحی شده در آزمایشگاه در دوره 5 هفتهاي بصورت درجا مورد بررسی قرار گرفت. براي ایجاد شرایط محیطی مناسب براي فعالیت ریز جانداران موجود در خاك آلوده رطوبت نمونههاي خاك در حد ظرفیت مزرعه نگهداري و به منظور ایجاد شرایط هوازي، هوادهی خاك ها به صورت روزانه انجام شد
براي اندازه گیري میزان کل هیدروکربن نفتی از روش وزنی - مارکیز- روچا - براي سنجش میزان کل هیدروکربن نفتی1 استفاده شد - مینایی تهرانی، . - 1384 این آزمایش به صورت طرح آماري در قالبکاملاً تصادفی با 3 تکرار انجام گرفت. فاکتور اصلی تیمار کود دهی با دو سطح 10:1:1 و 10:2:1 و عامل زمان نیز به عنوان فاکتور فرعی در این پژوهش بررسی شد. براي تجزیه دادهها از نرمافزار SAS استفاده شد. مقایسه میانگین براي فاکتورهاي معنی دار شده با استفاده از روش LSD انجام شد
نتایج و بحث
برخی ویژگیهاي اولیه فیزیکی و شیمیایی خاك آلوده به نفت کوره در جدول 1 آورده شده است. نتایج اولیه نشان داد که کاربرد کود شیمیایی حاوي NPK و هوادهی منظم در طول فرایند اصلاح متقارن با افزایش رشد باکتريهاي هتروتروف تجزیه کننده نفت، اثري معنیدار در سطح پنج درصد بر تجزیه نفت کوره داشت. همانظور که در شکل 1، مشاهده میشود پس از 10 روز بعد از به تعادل رسیدن تیمارها، در خاك شاهد 14 درصد تجزیه نفت مشاهده شد که به علت هوادهی مرتب خاك و ایجاد شرایط دمایی - 30-25 درجه هاي سانتی گراد - و رطوبتی مناسب فعالیت باکتري ها بوده است. تیمار غذایی حاوي NPK با نسبتهاي 10:1:1 و 10:2:1 هر دو به ترتیب در کاهش 23 تا %27 آلودگی نقش داشتند. لیکن تاثیر تیمار کودي NPK با نسبت 10:2:1 محسوستر بود - شکل . - 1
جدول – 1 برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاك آلوده
- شکل - 1 مقایسه میانگین تاثیر کود شیمیایی یک هفته پس از به تعادل رسیدن تیمارها بر تجزیه نفت در خاك
براي بررسی اثر زمان داده هاي یک هفته و 5 هفته پس از تعادل تیمارها در نظر گرفته شد. اثر عامل زمان نیز بر تجزیه نفت در سطح 1 درصد معنیدار شده است. در شکل 2 مشاهده میشود با گذشت زمان، روند تجزیه نفت کند شده و تجزیه در هفته اول بیشتر از هفته پنجم بوده است. این امر مدلول افزایش باکتريهاي هتروتروف و نتیجه افزایش مواد غذایی قابل دسترس باکتريها می باشد. تجزیه واریانس نتایج، تفاوت معنیداري بین اثر تیمارهاي مختلف نشان داد. همچنین تجزیه نفت کوره درنمونه شاهد با نمونه هاي تیمار شده تفاوت معنی داري در سطح 1 درصد از لحاظ آماري داشت به طوریکه تیمار هاي کودي با نسبت 10:1:1 و 10:2:1 بعد ازگذشت 5 هفته به ترتیب 37 و 39 درصد کاهش را از خود نشان دادند و خاك شاهد بدون هیچ ماده اصلاحی 30 درصد کاهش نفت را از خود نشان داد.
- شکل - 2 مقایسه میانگین اثر زمان یک و 5 هفته در تیمارهاي کود شیمیایی بر تجزیه نفت در خاك
