بخشی از مقاله
مقدمه
در کشورهای نفتخیز، نفت خام به عنوان یک عامل مهم آلودگی خاک در اینگونه مناطق است. نشت نفت از خطوط لولههای انتقال، پالایشگاه ها و تانکرهای ذخیره نفت به داخل خاک اثرات مخربی بر اکوسیستم ها و محیطزیست به جای میگذارد. خاک آلوده به ترکیبات نفتی میتواند از طریق تأثیر بر روی گیاهان و میکروارگانیسم های داخل خاک، صدمات جبرانناپذیری بر محیطزیست وارد سازد - مینایی و همکاران . - 2006 روشهای فیزیکی و شیمیایی متعددی برای مقابله با آلودگی نفتی در خاک وجود دارد که بسیاری از آنها به دلیل هزینه بالا و اثرات جانبی مضر کمتر مورد استفاده قرار میگیرند.
زیست پالایی یک فن آوری حذف آلودگی است که در آن سیستم زیستی برای تخریب یا تغییر شکل مواد شیمیایی زیانبار استفاده میشود. این تکنیک نسبت به سایر روشهای حذف آلودگی نفتی چندین مزیت دارد که از جمله میتوان به این موارد اشاره نمود: تبدیل مواد سمی به محصولات نهایی غیررسمی و بیخطر، هزینه پایین، کاهش اثرات جانبی روی سلامت انسان و محیطزیست، تأثیر طولانی مدت همراه با روشهای غیر مخرب و بالأخره توانایی حذف آلودگی به صورت درجا و بدون اینکه لازم باشد اختلالی در اکوسیستم ایجاد شود - ای. پی. آ . - 2004
برخی از گونههای گیاهی مثل alfalfa, flatpea, sericea lespedeza, deertongue, reedcanarygrass, switchgrass, tall fescue میتوانند به میزان قابلتوجهی غلظت PCB را در مقایسه با خاک بدون گیاه کاهش دهند. مطالعات آزمایشگاهی و گلخانهای افزایش حذف PAH را در مقایسه با نمونه کنترل بدون گیاه اثبات کرد - بولدین و همکاران . - 2006 این مطالعه باهدف بررسی توانایی گیاه مرزه در گیاه پالایی ترکیبات نفتی صورت گرفت.
مواد و روشها
خاک انتخابشده کوبیده شد تا قطر ذرات به 3 میلیمتر کاهش یافت. سپس جهت آلوده سازی آن به نفت سبک غلظتهای مختلف مورد آزمایش از نفت سبک 2/5 - ، 8، 11 میلیگرم بر لیتر - در استون حل و آماده گردید . به این منظور خاک آمادهشده به قسمت های مساوی تقسیم و به صورت لایههای نازکی پهن گردیدند. غلظتهای مختلف نفت و به صورت اسپری به خاک اضافه گردید.
تیمارها در 3 تکرار اعمال شدند، آبیاری 2 تا 3 بار در هفته صورت گرفت .در پایان مطالعه 45 - روز بعد از کشت گیاهان - ، ضمن برداشت، به طور کامل ریشه و ساقه آنها با آب مقطر شستشو داده شد. در مرحله بعد ریشه و ساقه گیاهان کشت دادهشده در هر تکرار هر یک از تیمارها به طور جداگانه در پاکت و دمای 50 درجه سانتیگراد به مدت 48 ساعت در آون قرار داده شد تا آب بافتهای خود را از دست داده و به طور کامل خشک شوند. زیست توده ریشه و ساقه گیاهان هر یک از تیمارها ثبتشده و جهت آنالیز آماده شدند .
برای استخراج آلکان ها از نمونه گیاهی مقدار معین از نمونه وزن شده و در داخل لوله آزمایش ریخته شد. سپس مقدار 3 تا 4 میلیلیتر از دی کلرو متان به آن اضافه گردید نمونه به مدت 20 دقیقه تحت امواج التراسونیک در دمای 30 در حمام التراسونیک قرار گرفت سپس حلال از نمونه جدا و با استفاده از سانتریفوژ در دور 6000 دور بر دقیقه سانتریفوژ گردید. قبل از تزریق نمونه به دستگاه GC نمونه ها با استفاده از صافی نمونه حقیقی 0.22 میکرومتر صاف گردید. . - 75 - نمونهبرداری از خاک تیمارهای مختلف با استفاده از اسپاتول استریل شده پس از پایان کار صورت گرفت.
نمونهبرداری در ناحیه ریشه صورت گرفت پس از جداسازی بقایای ریشه از خاک ناحیه ریشه و خشک و الک کردن آن مقدار ده گرم جهت آنالیز به آزمایشگاه منتقل گردید و در عصاره گیر سوکسله با 250 میلیلیتر از مخلوط هگزان و دکلرومتان - 50:50 - مورد استخراج قرار گرفت. سپس 1 میکرو لیتر از عصاره به دست آمده به وسیله دستگاه گاز کروماتوگراف Agilent 6890N، مجهز به دتکتور یونیزاسیون شعلهای، مورد اندازهگیری و تعیین میزان قرار گرفت.
نتایج و بحث
با افزایش غلظت آلاینده در محلول غذایی میزان وزن خشک ریشه کاهش یافته است . از سوی دیگر بررسی نتایج آنالیز واریانس وزن خشک بخش هوایی گیاه مرزه در سطح 0/05 معنیدار نمیباشد - شکل - 1 شکل -1 اثر غلظتهای مختلف آلاینده نفت سبک بر طول ریشه و بخش هوایی حروف متفاوت در هر ستون بیانگر معنیدار بودن اثر تیمارها با استفاده از آزمون Duncan میباشد.
نفت سبک تجمع یافته در تیمارهای اعمالشده بین حد اقل 31/64 میلیگرم در گرم وزن خشک در غلظت 5/2 میلیگرم بر لیتر نفت سبک و حداکثر 6/120 میلیگرم بر گرم وزن خشک در غلظت 11 میلیگرم بر لیتر نفت سبک متغیر بوده است. تیمار 11 میلیگرم بر لیتر باعث افزایش معنیدار میزان نفت سبک در ریشه میشود - شکل . - 2 به نظر میرسد که مسمومیت ناشی از وجود ترکیبات نفتی به ویژه ترکیبات سبکتر از یک سو و اثرات این آلایندهها بر قابلیت جذب آب و عناصر غذایی از سوی دیگر، مانع از رشد مناسب و بنابراین تفاوت عملکرد نهایی ریشه و اندام هوایی در گیاه مورد مطالعه گردیده است. پالمروس و همکاران - 2002 - نیز در مطالعات خود به کاهش 43 و 64 درصدی عملکرد ماده خشک به ترتیب برای گیاهان علفی و بقوله ای اشاره نمود.
شکل -2 اثر غلظتهای مختلف نفت سبک بر میزان نفت سبک تجمع یافته در ریشه گیاه مرزه. حروف متفاوت در هر ستون بیانگر معنیدار بودن با استفاده از آزمون Duncan میباشد. با افزایش غلظت نفت سبک به طور معنیداری میزان سم تجمع یافته در بخشهای هوایی افزایش یافته است، به طوری که بیشترین میزان تجمع نفت سبک مربوط به تیمار 11 میلیگرم در لیتر است که با سایر تیمارها اختلاف معنیداری دارد. میزان نفت سبک تجمع یافته در تیمارهای اعمالشده، بین حداقل 452 میلیگرم در هر گرم وزن خشک در غلظت 2/5 میلیگرم در لیتر نفت سبک و حداکثر 1162/14 میلیگرم در هر گرم وزن خشک در غلظت 11 میلیگرم در لیتر متغیر بوده است - شکل . - 3
