کارایی همزمان گیاه‌پالایی و زیست‌پالایی در حذف نفت خام از خاک

سابقه و هدف: فرآورده‌های نفتی از پرمصرف‌ترین مواد شیمیایی در دنیای مدرن امروز محسوب می‌شوند. هیدروکربن‌های نفتی به یک معضل جهانی برای محیط زیست تبدیل شده است. این ترکیبات در محیط به شدت مقاوم هستند و برای سلامتی انسان مضر هستند. کاربرد فرایند اصلاح زیستی برای حذف هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای از خاک‌های آلوده یکی از گزینه‌های اقتصادی و مطلوب می‌باشد. پس هدف از این آزمایش بررسی درصد حذف آلودگی هیدروکربنی خاک‌های آلوده به مواد هیدروکربنی (نفت خام) توسط کشت گیاهان سورگوم، جو و برموداگراس با و بدون تلقیح خاک با باکتری‌های سودوموناس پوتیدا و آزوسپریلیوم براسیلنس بود. مواد و روش‌ها: در این آزمایش کارایی همزمان گیاه‌پالایی و زیست‌پالایی در حذف نفت خام از خاک مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار به اجرا در آمد. فاکتورها شامل سه سطح آلودگی خاک به نفت (صفر، 4 و 8 درصد وزنی)، چهار تیمار گیاهی (بدون گیاه، برموداگراس (Cynodon dactylon)، سورگوم (bicolor Sorghum) و جو (Hordeum vulgare)) و سه تیمار باکتری (بدون باکتری، سودوموناس پوتیدا و آزوسپریلیوم براسیلنس) بودند. برای انجام آزمایش نمونه‌های پنج کیلویی خاک با مقادیر مختلف نفت خام آلوده شدند و در گلدان‌های پلاستیکی ریخته شدند. پس از گذشت شش هفته و به تعادل رسیدن خاک‌های آلوده شده، این خاک‌ها با باکتری‌های سودوموناس پوتیدا و آزوسپریلیوم براسیلنس تلقیح شده و سپس در خاک‌های آلوده تلقیح شده با باکتری و تلقیح نشده سه گونه‌ گیاهی گرامینه کاشته شدند و90 روز پس از کاشت گیاهان برداشت شدند. یافته‌ها: نتایج نشان داد که اثرات متقابل تمام تیمارها بر درصد حذف نفت خام خاک در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار گردیدند. درصد حذف نفت خام با کشت گیاه به‌تنهایی، تلقیح باکتری به‌تنهایی و کاربرد توأم گیاه و باکتری به‌طور معنی-داری نسبت به شاهد افزایش یافت. کاشت گیاه نسبت به تلقیح خاک با باکتری در کاهش غلظت مواد نفتی مؤثرتر بود و کارکرد باکتری‌ها را به‌طور معنی‌دار افزایش داد. به‌طوری‌که بین تیمارهای گیاه به‌تنهایی، تلقیح باکتری به‌تنهایی و گیاه+باکتری تفاوت معنی‌داری از این لحاظ مشاهده شد. بیشترین درصد حذف در تیمار کاربرد توأم گیاه و تلقیح باکتری مشاهده شد. در هر تیمار تلقیح خاک با باکتری، با افزایش سطوح آلودگی نفتی وزن خشک گیاهان کاهش یافت. اما در هر سطح از آلودگی نفتی، با تلقیح خاک با باکتری وزن خشک بخش هوایی افزایش یافت. تلقیح خاک با باکتری‌ها با حذف مواد آلاینده باعث افزایش وزن اندام‌های هوایی گردید. با افزایش سطح آلودگی غلظت کلروفیل برگ به‌طور معنی‌داری کاهش یافت. ولی با تلقیح خاک با باکتری و کاهش اثرات منفی آلودگی نفتی و فراهمی نیتروژن برای گیاه غلظت کلروفیل در برگ تازه گیاهان افزایش یافت. با افزایش سطوح آلودگی نفتی میانگین غلظت پرولین در برگ تازه گیاهان بطور معنی‌داری نسبت به شاهد افزایش یافت و بالاترین غلظت آن (در هر گیاه) در سطح 8 درصد وزنی نفت خام به‌دست آمد. تلقیح خاک با باکتری در خاک‌های آلوده و غیر آلوده میزان پرولین در برگ گیاهان را افزایش داد. در هر سطح از آلودگی، با تلقیح خاک با باکتری، غلظت پرولین برگ گیاهان افزایش داشت و بالاترین غلظت پرولین در تیمار حاوی بالاترین سطح آلودگی نفتی (8 درصد وزنی) و تلقیح با باکتری سودوموناس پوتیدا اندازه‌گیری شد. نتیجه‌گیری: استقرار گیاه به همراه ریزجانداران‌ می‌تواند به عنوان جزء کلیدی استراتژی حذف هیدروکربن‌های نفتی در نظر گرفته شود. ازاین‌رو، این گونه‌های باکتری و گیاه را می‌توان برای زیست پالایی خاک‌های آلوده به نفت خام مورد استفاده قرار داد.