بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش امکان سنجی کاهش میزان TPH - هیدروکربنهای کل نفتی - به روش گیاه پالایی مورد بررسی قرار گرفته است. خاک مورد استفاده در این روش از خاک اطراف اهواز در منطقه تأسیسات نفتی نظامیه تهیه و سپس توسط نفت خام به درصدهای %1 ، %2، %4 آلوده شد. از هر نمونه 4 تیمار در گلدانهای با وزن خاک 10 کیلوگرم کاشته شد، 4 تیمار هم به عنوان نمونه شاهد - بدون آلودگی - در نظر گرفته شد، پس از کاشت گیاهان در سه دوره 35 روزه 105 - روز - از هر تیمار نمونه برداری و میزان کاهش TPH در هر دوره تعیین شد. مقدار TPH در تیمارهای %1، %2 و %4 در دوره های 35 ، 70 و 105 روزه، دارای روند کاهشی و معنی دار بود.
.1 مقدمه و هدف
آلایندگی خاک به مواد نفتی امروز یک مشکل جهانی است، که سلامتی انسان را به مخاطره می اندازد، مشکلات زیست محیطی ایجاد می کند و تولید محصولات کشاورزی مناسب بوسیله خاک را کاهش می دهد . - 6 - بنابراین ترکیبات نفتی علاوه بر تأثیر گسترده بر اکوسیستم منطقه با گذشت زمان و ورود به چرخه مواد غذایی سلامت انسان را نیز به خطر می اندازد . - 13 - با توجه به سرطانزا بودن بسیاری از آلاینده ها و امکان ورود آنها به چرخه غذایی انسان ها توجه به اصلاح خاکهای آلوده به آلایندههای آلی امری ضروری است
نفت یا پترول یا به اصطلاح روغن های معدنی، مخلوطی از هیدروکربن هاست که منابع آنها در اعماق زمین وجود دارد. به طور کلی درصد مواد سازنده نفت خام در ژیزمان های - سازندهای دارای نفت - مختلف متفاوت استولی، عموماً مواد سازنده نفت شامل هیدروکربن، ترکیبات اکسیژنه، سولفوره، ازته و مواد معدنی است. هیدروکربن ها اغلب 50 تا 98 درصد نفت خام را تشکیل می دهند که با توجه به نوع هیدروکربن های موجود در نفت آن را به 4 دسته پارافین ها، نفتن ها، آروماتیک ها و آسفالتن ها تقسیم بندی می کنند که درصد آنها در نفت به نوع نفت بستگی دارد
روشهای زیستی مانند گیاه پالایی برای پالایش خاکهای آلوده به مواد نفتی بسیار مورد توجه هستند. گیاهپالایی یک فرایند زیستی است و شامل استفاده از گیاه برای حذف و تجزیه آلاینده هایی مثل فلزات، ترکیبات نفتی و دیگر آلاینده های آلی سمی از خاک آلوده می باشد . - 6 - این روش نسبت به روش های فیزیکی- شیمیایی تصفیه ای خاک ارزانتر است و به انرژی کمتری نیاز دارد.
آلودگی ثانویه کمتری دارد، بعلاوه از راندمان مناسبی برای حذف ترکیبات نفتی از خاک برخوردار است، از اینرو خود را به عنوان روشی مفید و قابل اعتماد در افکار عمومی مطرح کرده است . - 1 - به همین دلیل در این مطالعه از گونه های Zizanioides VeTiver کهاخیراً با نام علمی Chrysopogon Zizanioidus طبقه بندی شده، که شرایط اشاره شده در بالا را دارا می باشد، استفاده شده است. برای بررسی کاهش میزان TPH از خاک آلوده به مواد نفتی با درصدهای مشخص استفاده شد.
.2 تئوری و پیشینه تحقیق
گیاهان مختلفی وجود دارند که می توانند عمل گیاه پالایی را در خاکهای آلوده به ترکیبات نفتی انجام دهند، طبق مطالعات انجام شده در دنیا مشخص شده است که گیاهان مختلفی وجود دارند که سبب کاهش میزان کل هیدروکربن های نفتی و دیگر هیدروکربن های آروماتیک چندحلقوی از خاک های آلوده به ترکیبات نفتی می شوند . - 14 - همچنین نتیجه بررسی های انجام شده در دنیا نشان می دهد که گونه های چمنی و علفی در کاهش آلودگیها بیش از دیگر گیاهان مورد توجه بوده اند. گیاهان علفی جزء گونه های گیاهی هستند که سیستم ریشه ای گسترده با سطح جذب آب و عناصر غذایی دارند، این ریشه گسترده سبب میشود که منطقه ریزوسفری در خاک افزایش یافته و در نتیجه جمعیت میکروبی در ناحیه ریزوسفری بازدهی بهتری در حذف آلودگی نفتی خاک داشته باشد
در زمینه گیاه پالایی کاره های زیادی انجام شده است از جمله راستین نوری و همکاران در سال 1391، که قدرت حذف آلودگی نفتی را توسط ریشه فاباسه مورد بررسی قرار دادند. همچنین احمدی و سروری - 1393 - در مورد نقش گیاه پالایی در حذف آلودگی هیدروکربن های نفتی خاک مطالعاتی را انجام دادند . - 1 - که در تمامی موارد گیاهان سبب کاهش سطح آلودگی شدند.
.3 مواد و روشها
در این مطالعه کاربردی، نتیجه تجربی بررسی تغییرات TPH باقیمانده خاک طی فرایند گیاهپالایی به مدت 3 ماه و نیم مورد بررسی قرار گرفت. نفت خام مورد استفاده در این مطالعه از نفت خام بنگستان با دانسیته 970 گرم بر لیتر از میدان نفتی اهواز و از مرکز انتقال نفت خام شهید چمران استفاده شد.
خاکهای جمع آوری شده از اطراف مرکز انتقال نفت و تأسیسات نظامیه - واقع در حومه شهر اهواز جنب تأسیسات پخش فراورده های نفتی خوزستان - در هوای آزاد به صورت لایههای نازکی درآورده شدند و به خوبی کوبیده شدند به طوری که قطر ذرات تا 3 میلیمتر کاهش یافت. سپس جهت آلوده سازی با غلظت های مختلف 1 - ، 2، 4 درصد وزنی - - جدول - 1 مواد نفتی آلوده شدند. برای این کار ابتدا خاک به 4 قسمت مساوی هر کدام به وزن 40 کیلوگرم تقسیم و به صورت لایه های نازکی پهن گردید. سپس نفت خام به نسبتهای گفته شده و به شکل اسپری به خاک اضافه شد.
جدول -1 نفت خام مورد استفاده جهت تیمارهای آلوده
بوته گیاه وتیور به صورت 3 بار در هفته و برابر با 70 درصد ظرفیت نگهداری آن - FC - آبیاری شد. با قراردهی ظرف زیر گلدانها آب خروجی از گلدانها مجدداً به درون گلدان مربوطه ریخته می شد. در طول دوره نگهداری گیاهان هیچگونه کود شامل کود شیمیایی یا حیوانی به تیمارها اضافه نگردید.
همه آزمایشهای تعیین TPH - هر 35 روز یکبار با استفاده از اسپاتول های استریل - بوسیله آزمایشگاه پژوهشکده محیط زیست پژوهشگاه صنعت نفت واقع در تهران انجام گردید. به منظور تعیین غلظت کل هیدروکربنهای نفتی - - TPH در خاک، عصاره گیری به روش سوکسیله با نسبت مساوی ان- هگزان و دی کلرومتان - روش شماره 8100 سازمان حفاظت محیط زیست امریکا - انجام شد.
تجزیه و تحلیل نتایج با استفاده از نرم افزار SPSS18 انجام شد. جهت مقایسه میانگین از روش آنالیز واریانس یک طرفه و جهت تعیین ایستگاه ها از آزمون دانکن استفاده شد. برای رسم نمودارها از نرم افزار Excel استفاده شد.
.4نتایج و بحث
طبق جدول شماره 2 ، بررسی مقادیر TPH در تیمارهای مورد بررسی نشان می دهد که این پارامتر روز اول بین تیمارهای شاهد، 1 درصد، 2 درصد و 4 درصد اختلاف معنی دار داشت - . - p<0/05 روز های 70،35 و 105 نیز وضعیت مشابه داشتند. تیمار شاهد با تمام تیمارها اختلاف معنی دار داشت - - p<0/05 و در تمام موارد کمترین مقدار را داشت. در بین تیمارها، تیمار 1 درصد کمترین مقدار و به دنبال آن تیمار 2و سپس 4 درصد قرار داشت.
جدول -2 بررسی مقادیرTPHدرتیمارهای موردبررسی
طبق نمودار 2، مقایسه مقدار TPH هر تیمار در روزهای مختلف نشان می دهد که در تمام تیمارها مقدار TPH بین روزهای مختلف دارای اختلاف معنی دار بوده - p<0/05 - و با گذشت زمان کاهش در مقدار TPH اندازه گیری شده مشاهده شد.
