جداسازي و شناسايي باكتري‏هاي تجزيه كننده پسماند نفت از مخزن بهره‏برداري شماره 9 مسجد سليمان

Isolation and identification of oil sludge degrading bacteria from production tank Number 9 Masjed Soleiman

مقدمه: زيست پالايي يكي از روش‏هاي موثر براي حذف آلاينده‏هاي نفتي است. هدف از مطالعه حاضر جداسازي باكتري‏‏هاي بومي پسماند نفت مخزن بهره برداي شماره 9 مسجدسليمان و بررسي تاثير استفاده از آن‏ها در كاهش تركيبات سنگين نفت و تبديل آن‏ها به تركيبات سبك است ‏‏. مواد و روش‏‏ها: به منظور تكثير باكتري‏هاي موجود در پسماند نفت، 2درصد پسماند نفتي به محيط پايه معدني تلقيح و پس از گرماگذاري و رشد، جهت سنجش تجزيه پسماند به ميزان 5 درصد به محيط حاوي مخلوط پسماند و نفت تلقيح شد. سپس، در زمان هاي مختلف ميزان هيدروكربن‏هاي باقيمانده نفت اندازه‏گيري شدند. شناسايي باكتري‏ها با استفاده از آزمون‏هاي بيوشيميايي و تعيين توالي ژن 16S rRNA انجام شد. منحني رشد جدايه‏هاي منتخب رسم و بهينه‏سازي منابع نيتروژن و فسفات براي آن‏ها انجام شد. از كروماتوگرافي گازي براي تعيين ميزان تجزيه هيدروكربن‏هاي پسماند استفاده شد. نتايج: در اين تحقيق 10 جدايه باكتريايي از پسماند نفت جداسازي شد. اندازه گيري هيدروكربن هاي كلي نفت با روش Soxhlet-extraction نشان داد كه دو جدايه MIS1 و MIS2 تجزيه‏كنندگي نفت را در طي 7 روز، به ترتيب با بازدهي 62 و 72 درصد انجام مي‏دهند. به‏علاوه اين دو جدايه به ترتيب در ساعت 48 و120 به انتهاي فاز لگاريتمي مي‏رسند. بهترين منبع نيتروژن و فسفات براي هر دو جدايه نيز، به ترتيب نيترات آمونيوم و پتاسيم دي هيدروژن فسفات بود. اين جدايه‏ها در آزمون هاي تشخيصي به ترتيب Arthrobacteraurescens وPseudomonasaeruginosa تشخيص داده شدند. تحليل‏ كروماتوگرافي گازي جدايه‏ها نشان داد سودوموناس بيش‏ترين ميزان تجزيه تركيبات سنگين و تبديل آن‏ها به تركيبات سبك را انجام مي دهد. بحث و نتيجه‏گيري: باكتري‏هاي ساكن پسماند نفت قادر به استفاده ار هيدروكربن‏هاي موجود در پسماند به عنوان منبع كربن و انرژي هستند و با متابوليزه كردن اين تركيبات، موجب كاهش آن‏ها در محيط زيست از طريق شكستن آن‏ها و تبديل به تركيبات سبك و يا فرار مي‏شوند.

Introduction: “Bioremediation” is one of the most effective methods to remove petroleum contaminants. The aim of the present study is to isolate the indigenous bacteria from the waste petroleum in the Masjed Soleiman No. 9 production tank and to examine the effect of their application on the elimination of petroleum heavy chain hydrocarbons and converting them into light compounds. Materials and methods: Two percent of petroleum sludge was inoculated to the mineral basal medium and after proliferation of its indigenous bacteria, they were inoculated into the mixture of oil sludge and sand at level of 5%, and the amount of total hydrocarbons and residual oil were measured and compared. The isolates were identified based on biochemical tests and 16S rRNA gene sequencing. Optimization of nitrogen and phosphate sources was done based on growth curves of selected isolates. Gas chromatography was used to determine degradation of sludge hydrocarbons. Results: In this study, 10 bacterial isolates were isolated from petroleum sludge. Measurement of petroleum total hydrocarbons, using Soxhlet-extraction method, showed that two isolates named MIS1 and MIS2 are able to decompose oil sludge hydrocarbons within 7 days, with the yields of 62% and 72%, respectively. Furthermore, the two isolates reach the end of the logarithmic phase at 48 and 120 hrs, respectively. The best source of nitrogen and phosphate for both isolates was ammonium nitrate and potassium di -hydrogen phosphate, respectively. The isolates were identified as Arthrobacter aurescens and Pseudomonas aeruginosa, respectively. In gas chromatography analysis it was revealed that Pseudomonas aeruginosa was more potent in degradation of heavy chain hydrocarbons and their conversion to light chain compounds. Discussion and conclusion: Resident bacteria are present in the oil sludge and are able to degrade the heavy petroleum compounds and convert them into light compounds. These bacteria are effective in the reduction of environmental pollution and production of low molecular weight hydrocarbons. Key words: Bioremediation, Oil sludge, Total petroleum hydrocarbons, Gas chromatography