حذف پایرن از خاک های آلوده با کاربرد متوالی بیوسورفکتانت و پراکسید هیدروژن کاتالیز شده با نانوذرات آهن صفر ظرفیتی

مقدمه و هدف: پایرن یکی از هیدروکربن های آروماتیک حلقوی چهار حلقه ای با زیست تجزیه پذیری ضعیف و پایداری بالا در محیط زیست است که در فهرست آلاینده های دارای اولویت سازمان حفاظت محیط زیست امریکا قرار دارد. هدف از این پژوهش تعیین قابلیت حذف پایرن از خاک با استفاده از بیوسورفکتانت و نیز کاربرد اکسیداسیون فنتون اصلاح شده بود. روش مطالعه: باکتری های تجزیه کننده پایرن و تولید کننده بیوسورفکتانت پس از غربالگری محیطی از یک نمونه خاک آلوده به ترکیبات نفتی جداسازی شدند. همچنین یک سویه باکتریایی تولید کننده بیوسورفکتانت پس از بهینه سازی منبع کربن، منبع نیتروژن، نسبت کربن به نیتروژن، درصد شوری و ph به وسیله روش طراحی آزمایش های تاگوچی، برای تولید بیوسورفکتانت مورد استفاده قرار گرفت. اصلاح زیستی با استفاده از بیوسورفکتانت، سورفکتانت شیمیایی توئین 80، نمونه های فاقد هرگونه سورفکتانت و شاهدهای شیمیایی و میکروبی در دو غلظت پایرن 100 و mg/kg 500 طی 9 هفته صورت گرفت. همچنین اصلاح شیمیایی با استفاده از اکسیداسیون فنتون اصلاح شده در ph خنثی بر روی نمونه های خاک با غلظت پایرن mg/kg 500 -100 انجام شد. سپس یک مرحله اصلاح متوالی شیمیایی – زیستی در شرایط بهینه به دست آمده از مراحل قبل بر روی نمونه های خاک دارای آلودگی مصنوعی به غلظت های 100، 500 و mg/kg 1000 و یک نمونه خاک دارای آلودگی واقعی صورت پذیرفت. نتایج: شرایط بهینه تولید بیوسورفکتانت به وسیله سودوموناس آئروژینوزا شامل منبع کربن روغن زیتون، منبع نیتروژن نیترات آمونیوم، نسبت کربن به نیتروژن 5، شوری 5/0 درصد و ph برابر 7 تعیین گردید. بازده حذف در غلظت پایرن اولیه 100 و mg/kg 500، زمان واکنش 63 روز و کاربرد بیوسورفکتانت، به ترتیب 91 و 6/84 درصد بود. شرایط بهینه اکسیداسیون فنتون اصلاح شده شامل غلظت پراکسید هیدروژن mm 300، غلظت آهن mm 30، زمان واکنش 6 ساعت و عامل شلاته کننده سدیم پیروفسفات تعیین شد. بازده حذف پایرن با غلظت های اولیه mg/kg 500 -100 بین 93 – 39 درصد بود. اصلاح متوالی شیمیایی – زیستی در شرایط بهینه معرفی شده منجر به بازده حذف 95، 86 و 61 درصد برای غلظت های اولیه پایرن 100، 500 و mg/kg 1000 در خاک دارای آلودگی مصنوعی و 64 درصد برای خاک دارای آلودگی واقعی گردید. نتیجه گیری: با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش می توان اظهار نمود که فرآیند اصلاح متوالی شیمیایی – زیستی با شرایط بهینه معرفی شده در این پژوهش می تواند به عنوان یک جایگزین کارامد، عملی، رقابتی و قابل قبول برای اصلاح خاک های آلوده به پایرن به شمار رود.