تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,533 |
تعداد مقالات | 70,506 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,125,498 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,233,855 |
اثرات گیاه پالایی و زیست پالایی بر حذف و انتقال هیدروکربنهای نفتی در یک خاک آلوده به نفت خام | ||
تحقیقات آب و خاک ایران | ||
دوره 52، شماره 1، فروردین 1400، صفحه 261-271 اصل مقاله (802.24 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2020.308482.668708 | ||
نویسندگان | ||
اکبر نعمتی* 1؛ احمد گلچین2؛ اکبر قویدل3 | ||
1مهندسی علوم خاک-دانشکده کشاورزی-دانشگاه زنجان-زنجان -ایران | ||
2گروه مهندسی علوم خاک-دانشگاه زنجان-زنجان-ایران | ||
3گروه مهندسی علوم خاک-دانشکده کشاورزی-دانشگاه محقق اردبیلی-اردبیل-ایران | ||
چکیده | ||
نفت خام یکی از مهمترین منابع انرژی است که تولید، انتقال، مصرف و دفع آن در مقیاس گسترده، آن را به یکی از مهمترین و رایجترین انواع آلودگی محیط زیست در سراسر جهان تبدیل کرده است. بمنظور مطالعه تاثیر گیاهپالایی و زیستپالایی بر شستشوی ترکیبات نفتی در خاک آلوده به نفت خام یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و در سه تکرار طراحی و اجرا شد. فاکتورهای مورد مطالعه شامل سطوح آلودگی خاک با نفت خام شامل صفر (C0)، 2 درصد نفت خام (C1) و 4 درصد نفت خام (C2) و تیمارهای پالایشی شامل کاشت گیاه چمن Lolium perenne (T1)، باکتری Pseudomonas Putida + قارچ Phanerochaete Chrysosporium (T2)، کاشت چمن + باکتری Pseudomonas Putidaا + قارچ Phanerochaete Chrysosporium (T3)، و بدون تیمار پالایشی (T0) بودند. بعد از اتمام آزمایش، کل هیدروکربنهای نفتی Total Petroleum Hydrocarbons (TPHs) در عمقهای مختلف ستون خاک (5، 15، 25، 35 و 45 سانتیمتر) اندازهگیری شد. نتایج نشان داد تیمارهای پالایشی غلظت کل ترکیبات نفتی را در منطقه ریشه کاهش دادند و تیمار T3پالایشی غلظت کل ترکیبات نفتی را در هر دو سطح آلودگی نفت خام C1 و C2 به ترتیب 34 و 59 درصد کاهش داد. ترکیبات نفتی همچنین در عمقهای غیر آلوده مشاهده شدند که نشان دهنده حرکت ترکیبات نفتی از لایههای بالایی به لایههای پایینی بود. کمترین میزان انتقال ترکیبات نفتی به عمقهای پایینی ستون خاک در تیمار T3 پالایشی و بیشترین میزان انتقال ترکیبات نفتی در تیمار T2 پالایشی مشاهده شد. بهطور کلی تیمارهای پالایشی در خاکهای آلوده به مواد نفتی، بهویژه در منطقه ریشه ترکیبات نفتی را تجزیه کرده ولی نمیتوانند از حرکت ترکیبات نفتی و انتقال آنها به لایههای پایینتر جلوگیری کنند. تا حدی که امکان وارد شدن این ترکیبات به داخل آبهای زیر زمینی هم وجود دارد. | ||
کلیدواژهها | ||
آلودگی خاک؛ کل هیدروکربنهای نفتی؛ ستون خاک؛ انتقال آلایندهها؛ پالایش خاک | ||
مراجع | ||
Al-Mutairi, N., Bufarsan, A. and Al-Rukaibi, F. (2008). Ecorisk evaluation and treatability potential of soils contaminated with petroleum hydrocarbon-based fuels. Chemosphere, 74(1): 142–148. Asamudo, N., Daba, A. and Ezeronye, O. (2004). Bioremediation of textile effluent using Phanerochaete chrysosporium. African Journal of Food, Agriculture, Nutrition and Development, 4: 21-39. Asghar, H. N., Rafique, H.M.Z., Zahir, A., Khan, M.Y., Akhtar, M.J. Naveed, M. and Saleem, M. (2016). Petroleum hydrocarbons-contaminated soils: Remediation approaches. in: Hakeem, R.K., Akhtar, J., Sabir, M. (Eds.). Soil Science: Agricultural and Environmental Prospectives. Springer International Publishing. Cham, pp. 105-129. Boopathy, R. (2004). Anaerobic biodegradation of no 2 diesel fuel in soil: a soil column study. Bioresource Technology, 94: 143-151. Boll, E.S., Nejrup, J., Jensen, J.K. and Christensen, J.H. (2015). Chemical fingerprinting of hydrocarbon-contamination in soil. Environmental Science: Processes and Impacts. 17: 606-618. Coulon, F., Whelan, M.J.G., Paton, I., Semple, K.T., Villa, R. and Pollard, S.J.T. (2010). Multimedia fate of petroleum hydrocarbons in the soil: Oil matrix of constructed biopiles. Chemosphere, 81: 1454–1462. Farrow, K., Brinson, A., Wallmo, K. and Lew, D. K. (2016). Environmental attitudes in the aftermath of the Gulf oil spill. Ocean Coastal Management, 119: 128–134. García-Sánchez, M., Garrido, I.I.D., Casimiro, J., Casero, P.J., Espinosa, F., GarcíaRomera, I. and Aranda, E. (2012). Defence response of tomato seedlings to oxidative stress induced by phenolic compounds from dry olive mill residue. Chemosphere, 89: 708–716. Hubálek, T., Vosáhlová, S., Matějů, V., Kováčová, N. and Novotný, Č. (2006). Ecotoxicity monitoring of hydrocarbon-contaminated soil during bioremediation: a case study. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 52(1): 1–7. Iraji Asiabadi, F., Mir Bagheri, A., Najafi, P. Moattar, F. (2015). Investigation of changes in petroleum hydrocarbon concentrations in different contaminated soil depths after the phytoremediation process. Iranian Natural Resources, 68(3): 363-372. (In Farsi) Jarvis, N.J. (2007). A review of nonequilibrium water flow and solute transport in soil macropores: principles, controlling factors and consequences for water quality. European Journal of Soil Science, 58: 523–546. Jin, H. M., Kim, J.M., Lee, H.J., Madsen, E.L. and Jeon, C.O. (2012). Alteromonas as a key agent of polycyclic aromatic hydrocarbon biodegradation in crude oil-contaminated coastal sediment. Environmental Science Technology, 46: 7731–7740. Juhasz, A.L. and Naidu, R. (2000). Bioremediation of high molecular weight polycyclic aromatic hydrocarbons: A review of the microbial degradation of benzo[a]pyrene. International Biodeterioration and Biodegradation, 45: 57-88. Jung, D., Kim, J.A., Park, M.S., Yim, U.H. and Choi, K. (2017). Human health and ecological assessment programs for Hebei Spirit oil spill accident of 2007: status, lessons, and future challenges. Chemosphere, 173: 180–189. Kiamarsi, Z., Soleimani, M., Nezami, A. and Kafi, M. (2019). Biodegradation of n-alkanes and polycyclic aromatic hydrocarbons using novel indigenous bacteria isolated from contaminated soils, International Journal of Environmental Science and Technology, 16(11): 6805-6816. Khan, S. R., Nirmal Kumar, J.I. and Nirmal Kumar, R. (2015). Enzymatic evaluation during biodegradation of kerosene and diesel by locally isolated fungi from petroleum- contaminated soils of Western India, 24: 514-525. Kuo, H.C., Juang, D.F., Yang, L., Kuo, W.C. and Wu, Y.M. (2014). Phytoremediation of soil contaminated by heavy oil with plants colonized by mycorrhizal fungi. International Journal of Environmental Science Technology, 11: 1661–1668. Luo, X., Zheng, B., Wu, Y., Lin, Z., Han, F., Zhang, W. and Wang, X. (2013). Impact of carbonaceous materials in soil on the transport of soil-bound PAHs during rainfall-runoff events. Environmental Pollution, 182: 233-241. Merkl, N., Schultze-Kraft, R. and Infante, C. (2005). Phytoremediation in the tropics-influence of heavy crude oil on root morphological characteristics of graminoids Environmental Pollution, 138: 86–91. Milić, J. S., Beškoski, V.P., Ilić, M.V., Ali, S.A.M., Gojgić-Cvijović, G.Đ. and Vrvić, M.M. (2009). Bioremediation of soil heavily contaminated with crude oil and its products: composition of the microbial consortium. Journal of Serbian Chemical Society, 74: 455–460. Moreira, I.T.A., Oliveira, O.M.C., Triguis, J.A., Santos, A.M.P., Queiroz, A.F.S., Martins, C.M.S., Silva, C.S. and Jesus, R.S. (2011). Phytoremediation using Rizophora mangle L. in mangrove sediments contaminated by persistent total petroleum hydrocarbons (TPH's). Microchemical Journal, 99: 376–382. Moubasher, H.A., Hegazi, A.K., Mohamed, N.H., Mostafa, Y.M., Kabiel, H.F. and Hamed, A.A. (2015). Phytoremediation of soil polluted with crude petroleum oil using Bassia scoparia and its rhizosphere microorganisms. International Biodeterioration Biodegradation, 98: 113–120. Mouhamadou, B., Faure, M., Sage, L., Marçais, J., Souard, F. and Geremia, R.A. (2013). Potential of autochthonous fungal strains isolated from contaminated soils for degradation of polychlorinated biphenyls. Fungal Biology,117: 268-74. Polyak, Y.M., Bakina, L.G., Chugunova, M.V., Mayachkina, N.V., Gerasimov, A.O. and Bure, V.M. (2018). Effect of remediation strategies on biological activity of oil-contaminated soil - A field study. International Biodeterioration and Biodegradation, 126: 57–68. Prince, R.C. (2014). Crude oil releases to the environment: natural fate and remediation options. In: Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences Elsevier. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-409548-9.09112-0. Riccardi, C., Di Filippo, P., Pomata, D., Incoronato, F., Di Basilio, M., Papini, M.P. and Spicaglia, S. (2008). Characterization and distribution of petroleum hydrocarbons and heavy metals in groundwater from three Italian tank farms. Science of the Total Environment, 393: 50-63. Roy, A.S., Yenn, R., Singh, A.K., Boruah, H.P.D., Saikia, N. and Deka, M. (2013). Bioremediation of crude oil contaminated tea plantation soil using two Pseudomonas aeruginosa strains AS 03 and NA 108. African Journal of Biotechnology, 12: 2600-2610. Sharari, M. (2009). Study of Bioremediation effect of Phanerochaete chrysosporium on effluent of bagasse preparation stage. A thesis submitted. Shen, W., Zhu, N., Cui, J., Wang, H., Dang, Z., Wu, P. and Shi, C. (2016). Ecotoxicity monitoring and bioindicator screening of oil-contaminated soil during bioremediation. Ecotoxicology and Environmental Safety, 124: 120–128. Soleimani, M., Afyuni, M. and Charkhabi, A.H. (2013). Transport of polycyclic aromatic hydrocarbons in a calcareous wetland soil. Caspian Journal of Environmental Sciences, 11(2): 131-140. Tang, J., Lu, X., Sun, Q. and Zhu, W. (2012). Aging effect of petroleum hydrocarbons in soil under different attenuation conditions. Agriculture Ecosystems and Environment, 149: 109-117. Teng, Y., Feng, D., Song, L., Wang, J. and Li, J. (2013). Total petroleum hydrocarbon distribution in soils and groundwater in Songyuan oilfield, Northeast China. Environmental Monitoring and Assessment, 185: 11.9559–9569. US EPA. (2001). Guideline for the bioremediation of marine shorelines and fresh water wetland. Office of research and development, US Environmental Protection Agency. Urum, K., Pekdemir, T. Çopur, M. (2004). “Surfactants treatment of crude oil contaminated soils”, Journal of Colloid and Interface Science, 276: 456-464. Van Hecke, M.M., Treonis, A.M. and Kaufman, J.R. (2005). How does the fungal endophyte Neotyphodium coenophialum affect tall fescue (Festuca arundinacea) rhizodeposition and soil microorganisms? Plant Soil, 275: 101–109. Walker, C.H. (2006). Principles of Ecotoxicology. CRC, Taylor and Francis, Boca Raton, U.S.A. Wang, Z., Xu, Y., Zhao, J., Li, F., Gao, D. and Xing, B. (2011). Remediation of petroleum contaminated soils through composting and rhizosphere degradation. Journal of Hazardous Materials, 190: 677–685. White, P. M., Wolf, D.C., Thoma, G.J. and Reynolds, C.M. (2006). Phytoremediation of alkylated polycyclic aromatic hydrocarbons in a crude oil-contaminated soil. Water Air Soil Pollution, 169: 207-220. Yang, S. Z., Jin, H.J., Wei, Z., He, R.X., Ji, Y.J., Li, X.M. and Yu, S.P. (2009). Bioremediation of oil spills in cold environments: a review. Pedosphere, 19: 371–381. Yu, S., Tang, Y., Wu, X. and Wu, X. (2011). Succession of bacterial community along with the removal of heavy crude oil pollutants by multiple biostimulation treatments in the Yellow River Delta, China. Journal of Environmental Science, 23: 1533–1543. Yuste, L., Corbella, M.E., Turiegano, M.J, Karlson, U., Puyet, A. and Rojo, F. (2000). Characterization of bacterial strains able to grow on high molecular mass residues from crude oil processing. FEMS Microbiology Ecology, 32(1): 69-75. Zhang, Z., Zhou, Q., Peng, S. and Cai, Z. (2010). Remediation of petroleum contaminated soils by joint action of Pharbitis nil L. and its microbial community. Science of the Total Environment, 408: 5600–5605. Zhao, Z., Xia, L., Jiang, X. and Gao, Y. (2017). Effects of water-saving irrigation on the residues and risk of polycyclic aromatic hydrocarbon in paddy field. Science of the Total Environment, 15:736-745. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 596 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 468 |