پایش تغییرات تنفسی خاک لوم‌شنی آلوده به نفتای سنگین در تیمارهای مختلف زیست‌پالایی

نویسندگان

1 دانشیار بیولوژی و بیوتکنولوژی خاک، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

2 استاد بیولوژی و بیوتکنولوژی خاک، گروه علوم و مهندسی خاک دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

3 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد بیولوژی و بیوتکنولوژی خاک، گروه علوم و مهندسی خاک دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

doi
10.22034/ws.2021.47654.2436
چکیده

آلودگی خاک به ترکیبات نفتی مانند نفتای سنگین می‌تواند سلامت خاک، محیط زیست و انسان را تهدید کند. در روش زیست‌پالایی، ریزجانداران خاک از این هیدروکربن‌ها به عنوان منبع کربن استفاده نموده و ضمن ساخت زیتوده میکروبی، در تجزیه آن و تبدیل آن به دی‌اکسیدکربن نقش دارند. بدین منظور در یک خاک لوم‌شنی آلوده به نفتای سنگین (7%)، برای کاهش آلودگی، انواع تیمارهای زیست‌پالایی از جمله تحریک ‌زیستی (شامل تأمین عناصر نیتروژن-فسفر، افزودن کود دامی و سورفکتانت توئین 80)، تیمار تلقیح زیستی (استفاده از کنسرسیوم باکتری‌های کارآمد) و تیمار تلفیقی (شامل همه تیمارهای تحریک زیستی و تلقیح زیستی) مورد آزمایش قرار گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل اسپلیت پلات (فاکتور آلودگی، فاکتور زیست‌پالایی و زمان) با در نظر گرفتن 3 تکرار در گلدان‌های 3 کیلوگرمی انجام شد. پس از انجام آزمایش در زمان‌های مختلف (0، 5، 10، 15، 20، 30، 45، 60، 90 و 120 روز)، میزان تنفس پایه و برانگیخته اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که تیمارهای زیست‌پالایی باعث کاهش آلودگی نفتای سنگین شدند، همچنین آلودگی فعالیت میکروبی خاک را تحت تأثیر قرار داد، به طوری که تنفس پایه و برانگیخته در همه تیمارهای زیست‌پالایی در روزهای ابتدایی افزایش یافت ولی با گذشت زمان به دلیل کاهش منبع کربن و همچنین کاهش عناصر غذایی خاک، کاهش پیدا کرد. به گونه‌ای که میزان تنفس پایه و تنفس برانگیخته در تیمار تلفیقی در مدت زمان آزمایش به ترتیب از 67/0 به  53/0 و از 30/3 به 73/2  (mg CO2  g-1 h-1) کاهش یافت. همچنین اندازه‌گیری میزان ترکیبات نفتی قبل و بعد از تیمارهای زیست‌پالایی نشان داد که 81% از نفتای سنگین توسط تیمار تلفیقی تجزیه شد. از میان تیمارهای زیست‌پالایی در سطح احتمال (p<0.01) تیمار تلفیقی نسبت به تیمار تحریک‌زیستی و تلقیح‌زیستی تأثیر بیشتری در حذف آلودگی نفتای سنگین داشت. به نظر استفاده از شیوه‌های تلفیقی علاوه بر بالا بردن جمعیت میکروبی فعال درگیر در تجزیه ترکیبات نفتی و تأمین شرایط بهینه برای فعالیت آنها، همچنین تحریک جمعیت میکروبی بومی خاک، روشی مناسب برای حذف ترکیبات نفتی باشد.