کارایی همزمان گیاه پالایی و زیست پالایی در حذف نفت خام از خاک

فرآورده های نفتی از پرمصرف ترین مواد شیمیایی در دنیای مدرن امروز محسوب می شوند. هیدروکربن های 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 هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای از خاک های آلوده یکی از گزینه های اقتصادی و مطلوب می باشد. پس هدف از این آزمایش بررسی درصد حذف آلودگی هیدروکربنی خاک های آلوده به مواد هیدروکربنی (نفت خام) توسط کشت گیاهان سورگوم، جو و برموداگراس با و بدون تلقیح خاک با باکتری های سودوموناس پوتیدا و آزوسپریلیوم براسیلنس بود.

در این آزمایش کارایی همزمان گیاه پالایی و زیست پالایی در حذف نفت خام از خاک مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا 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 نمونه های پنج کیلویی خاک با مقادیر مختلف نفت خام آلوده شدند و در گلدان های پلاستیکی ریخته شدند. پس از گذشت شش هفته و به تعادل رسیدن خاک های آلوده شده، این خاک ها با باکتری های سودوموناس پوتیدا و آزوسپریلیوم براسیلنس تلقیح شده و سپس در خاک های آلوده تلقیح شده با باکتری و تلقیح نشده سه گونه گیاهی گرامینه کاشته شدند و90 روز پس از کاشت گیاهان برداشت شدند.

نتایج نشان داد که اثرات متقابل تمام تیمارها بر درصد حذف نفت خام خاک در سطح احتمال یک درصد معنی دار گردیدند. درصد حذف نفت خام با کشت گیاه به تنهایی، تلقیح باکتری به تنهایی و کاربرد توام گیاه و باکتری به طور معنی-داری نسبت به شاهد افزایش یافت. کاشت گیاه نسبت به تلقیح خاک با باکتری در کاهش غلظت مواد نفتی موثرتر بود و کارکرد باکتری ها را به طور معنی دار افزایش داد. به طوری که بین تیمارهای گیاه به تنهایی، تلقیح باکتری به تنهایی و گیاه+باکتری تفاوت معنی داری از این لحاظ مشاهده شد. بیشترین درصد حذف در تیمار کاربرد توام 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 باکتری ها با حذف مواد آلاینده باعث افزایش وزن اندام های هوایی گردید. با افزایش سطح آلودگی غلظت کلروفیل برگ به طور معنی داری 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 معنی داری نسبت به شاهد افزایش یافت و بالاترین غلظت آن (در هر گیاه) در سطح 8 درصد وزنی نفت خام به دست آمد. تلقیح خاک با باکتری در خاک های 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 اندازه گیری شد.

استقرار گیاه به همراه ریزجانداران می تواند به عنوان جزء کلیدی استراتژی حذف هیدروکربن های نفتی در نظر گرفته شود. ازاین رو، این گونه های باکتری و گیاه را می توان برای زیست پالایی خاک های آلوده به نفت خام مورد استفاده قرار داد.