مدل ‌سازي كنتيك زيست ‌پالايي آب زيرزميني آلوده به تركيبات BTEX

سابقه و هدف: تركيبات هيدروكربني  در اثر تصادفات در موقع حمل‌ونقل، ذخيره‌سازي و يا فرآيندهاي پالايشگاهي به‌ويژه در كشورهاي توليدكننده نفت منابع آب زيرزميني را (هم در منطقه غيراشباع  و هم در منطقه اشباع) آلوده مي‌كنند. با توجه به پيچيدگي‌هاي حاكم بر محيط آب زيرزميني، تاكنون پژوهش چنداني در ارتباط با پاك‌سازي  اين آلودگي‌ها در ايران انجام نشده است. تركيبات بنزن، تولوئن، اتيل بنزن و زايلن (BTEX) به دليل حلاليت نسبتا بالا در آب و خاصيت سرطان‌زايي كه دارند، از ديگر تركيبات نفتي خطرناك‌تر هستند. اين تحقيق با هدف مدل‌سازي كنتيك زيست‌پالايي نمونه‌هاي آب زيرزميني آلوده به BTEX انجام شده است. /p مواد و روش‌ها: نمونه‌هاي آلوده آب‌ زيرزميني از محدوده پالايشگاه تهران تهيه شده و به روش غني‌سازي، باكتري‌هاي تجزيه‌كننده تركيبات BTEX غربال‌گري و جداسازي شدند. پس از شناسايي مولكولي باكتري‌هاي جداشده، سويه Pseudomonas sp. BTEX-30 كه بهترين عملكرد را در بين ساير سويه‌هاي باكتريايي داشت براي بررسي‌هاي كنتيك انتخاب شد. آزمايشات كنتيك در بطري‌هاي شيشه‌اي 500 ميلي‌ليتري با درپوش پيچي تفلوني براي جلوگيري از نشت بخارات تركيبات BTEX به محيط در شيكر انكوباتور با دور موتور100 دور در دقيقه، در دماي 34 درجه سانتي‌گراد و با pH برابر 6/7 انجام شده است. كنتيك زيست‌پالايي براي دو حالت تك‌سوبسترا (غلظت هر كدام از سوبستراها 250 ميلي‌گرم بر ليتر) و مخلوط تركيبات BTEX (مجموع غلظت سوبستراها 500 ميلي‌گرم بر ليتر به نسبت مساوي) بررسي شده است. همچنين براي به دست آوردن رطوبت بهينه زيست‌پالاي در منطقه غيراشباع  آب زيرزميني، رطوبت‌هاي مختلف مورد بررسي قرار گرفت. نتايج و بحث: بر اساس نتايج به‌دست‌آمده، معادله مونود بهترين برازش را هم براي كنتيك تك‌سوبسترا و هم براي مخلوط سوبستراها نشان مي‌دهد. حداكثر نرخ مخصوص زيست‌پالايي (μ_max) براي تركيبات بنزين، تولوئن و اتيل بنزن به ترتيب 45/0، 43/0 و 35/0 در ساعت به دست آمد. باكتري قادر به تجزيه زايلن در حالت تك‌سوبسترا نبود. حداكثر نرخ مخصوص زيست‌پالايي براي مخلوط سوبستراها ، 44/0، 45/0، 38/0 و 33/0 در ساعت به ترتيب براي بنزن، تولوئن، اتيل بنزن و زايلن به دست آمد. نكته قابل‌توجه تجزيه زايلن در حضور بنزن و تولوئن است كه با افزايش جمعيت باكتريايي در اثر تجزيه بنزن و تولوئن، آنزيم‌هاي مورد نياز براي تجزيه زايلن در دسترس قرار گرفته و باعث تجزيه زايلن نيز مي‌شود. نتيجه‌گيري: باكتري Pseudomonas sp. BTEX-30 هم در محيط آبي و هم در رطوبت‌هاي بالاي 20 درصد خاك غيراشباع قادر به زيست‌پالايي تركيبات BTEX است، با وجود اين بهترين عملكرد را در رطوبت60 درصد نشان مي‌دهد.