تاثیر کمپوست بر سالم سازی خاک های آلوده به لجن نفتی (با تاکید بر میکروبیولوژی)

طی پاکسازی مخازن نفتی که جهت ذخیره سازی نفت خام و مشتقات آن استفاده می شوند، حجم وسیعی از لجن نفتی به محیط تخلیه می شود که در صورت عدم رسیدگی صحیح، آلودگی های زیست محیطی به ویژه آلودگی خاک را به دنبال خواهد داشت. گزارشات موجود نشان می دهد که بسیاری از اجزای تشکیل دهنده لجن نفتی سرطان زا هستند. در این رابطه روش های پاکسازی متنوع اعم از فیزیکی، شیمیایی و زیستی مورد استفاده قرار گرفته است. در این میان، در شرایطی که امکان فعالیت زیستی وجود دارد، فرایندهای زیستی به سبب امکان اجرا در شرایط متعادل محیطی، سازگار بودن با محیط زیست و صرفه اقتصادی در اولویت اجرا قرار می گیرند. در مواردی که تراکم آلاینده ها بالاتر از حد تحمل سیستم های زیستی است می توان برای تجزیه کامل تر آلاینده نسبت به استفاده متوالی از روش های غیر زیستی (فیزیکی، شیمیایی و حرارتی) و فرایندهای زیستی اقدام نمود. زیست سالم سازی فرایندی است که در آن از میکروب هایی همچون مخمر، قارچ و باکتری برای شکستن و تجزیه ترکیبات خطرناک و سمی به ترکیباتی با سمیت کمتر و یا غیر سمی استفاده می کنند. یکی از روش های زیست سالم سازی که امروزه بیشتر مورد توجه قرار گرفته است، فرایند کمپوست است. در این روش به منظور بهبود خاک آلوده از مواد حجم دهنده طبیعی تجزیه پذیر بهره گرفته می شود. افزودن این مواد به خاک آلوده موجب افزایش کیفیت فیزیکی خاک و نیز تهویه خاک و بنابراین ارتقاء تجزیه میکروبی می شود. در این تحقیق در فرایند کمپوست از باگاس نیشکر به عنوان بهبود دهنده استفاده شد. به منظور بررسی کارایی فرایند کمپوست و نیز تاثیر افزودن مخلوط کودهای نیتروژن و فسفر در زیست سالم سازی خاک آلوده به لجن نفتی کف مخازن نفت خام، چهار راکتور آزمایشگاهی طراحی شد. خاک آلوده به لجن نفتی در سه بیوراکتور تحت تیمار متفاوت قرار گرفت: (1) خاک آلوده همراه با باگاس، (2) خاک آلوده همراه با مخلوط کود و (3) خاک آلوده همراه با باگاس و مخلوط کود). موازی با این سه بیوراکتور، یک بیوراکتور حاوی خاک غیرآلوده (بیوراکتور شاهد) راه اندازی و راهبری شد. این بیوراکتورها تحت شرایط عملکردی تعریف شده به مدت 5 ماه هوادهی شد. طی شش مرحله نمونه گیری از هر بیوراکتور تغییرات جمعیت باکتری های قابل کشت در خاک، تغییرات مقدار لجن نفتی در خاک، میزان تولید co2 در هر راکتور و تغییرات جمعیت میکروبی با استفاده از dgge مورد آنالیز قرار گرفت. طی آنالیزهای انجام شده بیوراکتوری که تنها حاوی باگاس بود بیشترین رشد جمعیت میکروبی، بیشترین میزان تولید co2 و بیشترین کاهش میزان لجن نفتی در خاک (شامل کاهش وزن لجن، کاهش ترکیبات آلی محلول در تولوئن، مواد اشباع و آسفالتن) را نشان داد. بعد از این بیوراکتور، بیوراکتوری که حاوی باگاس و مخلوط کود بود بیشترین رشد میکروبی و تولید co2 و کاهش ترکیبات آروماتیک و اشباع و آسفالتن را نشان داد. آنالیز ملکولی که به منظور بررسی دینامیک جمعیت میکروبی حین تیمار زیستی در هر چهار بیوراکتور انجام شد شامل استخراج ژنوم از خاک، انجام واکنش زنجیره ای پلیمراز مربوط به ناحیه 16s rrna و سپس آنالیز dgge بود. تغییرات جمعیت میکروبی در هر چهار راکتور مشاهده شد. در مراحل پایانی نمونه برداری، علیرغم کاهش جمعیت میکروبی کل، در هر چهار راکتور افزایش تنوع میکروبی مشاهده شد.