بررسی کارآیی روش احیای زیستی در حذف آلودگی هیدروکربورهای حلقوی (PAHs) از آبهای خلیج فارس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مربی مرکز تحقیقات مهندسی بیوشیمی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی شریف

2 استاد مرکز تحقیقات مهندسی بیوشیمی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی شریف

3 مربی، مرکز مطالعات و پژوهش‌های خلیج فارس، دانشگاه خلیج فارس

چکیده

در این تحقیق آلودگی آب خلیج فارس به مواد نفتی در نقاطی نزدیک به سواحل استان بوشهر اندازه‌گیری و مورد بررسی قرار گرفت. مناطق امام حسن (ع) و عسلویه مهم‌ترین مناطق از نظر نزدیکی به بندرگاه و تأسیسات نفتی می‌باشند که دارای آلودگی بالا هستند. میزان هیدروکربورهای حلقوی (PAHs) در این نقاط به ترتیب ppm 9/83 و ppm 1/29 می‌باشد. PAH ها ترکیبات آروماتیک با حلقه‌های به هم پیوسته بنزنی مانند نفتالین و فنانترن می‌باشند که به صورت آلاینده از طریق پالایشگاههای نفت، پساب کارخانه‌های تولید کک و غیره وارد محیط ‌زیست می‌گردند. از رسوبات سواحل این مناطق نمونه‌برداری و باکتری‌های تجزیه کننده مواد نفتی جداسازی گردید. هشت گونه باکتری که قابلیت رشد و تکثیر در رسوبات آلوده به مواد نفتی داشتند، شناسایی شدند. غالب این باکتری‌ها در گروه سودوموناس، گرم منفی و کاتالاز مثبت بودند. سپس توانایی سویه‌های جدا شده مورد بررسی قرار گرفت و نتیجه‌گیری شد که 4 سویه از باکتری‌های فوق بهترین هستند. بعد در بیو راکتور RBCp فعالیت آنها به صورت مخلوط مطالعه گردید. در حالت پایدار کاهش COD  به حدود 73  و  PAHsبه 66 درصد ‌رسید. حذف بیولوژیکی TPH نیز در یک راکتور بیو فیلمی با بستر متحرک  (MBBR)  و با حضور باکتری‌های فوق در سه زمان ماند هیدرولیکی 18، 36 و 48 ساعت در COD های مابین 800 تا 2000 میلی‌گرم بر لیتر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که با کشت مخلوط و میکروب‌های جدا شده حداکثر حذف COD و TOC به ترتیب به81  و 79 درصد می‌رسد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Bioremediation of PAHs for the Persian Gulf Water by RBCp and MBBR Contactors

نویسندگان [English]

  • Parvin Nahid 1
  • Manouchehr Vossoughi 2
  • Iran Alemzadeh 2
  • Ali Mohammad Sanati 3
1 Faculty Member, Biochemical Research Center, School of Chemical Engineering, Sharif University of Technology
2 Professor, Biochemical Research Center, School of Chemical Engineering, Sharif University of Technology
3 Faculty Member, The Persian Gulf Research Center, The Persian Gulf University, Iran
چکیده [English]

Oil and heavy metals pollution was investigated in the Persian Gulf coastal waters near Booshehr Province. The most polluted areas were found to be Imam Hassan and Assalluyeh, showing PAH (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) levels of 9.83 and 1.29 ppm, respectively. PAHs such as naphthalene and phenanthrene (pollutants with petroleum, coke, and industrial origins) find their way into the environment. Soil samples were taken from these polluted areas to isolate species of bacteria with the highest biodegradation capability. Eight species were recognized, most of which belonged to the pseudomonas, gram negative, and catalase positive organisms. The species were tested for their biological removal capability and the best four were used in a RBCp bioreactor to study their pollutant removal capability. Under steady conditions, a COD removal of 73% and a PAHs removal of 66% were recorded. A moving bed bioreactor (MBBR) was also used to investigate TPH biological removal using the same bacteria. The experiments were performed under three acclimatization periods of 48, 36, and 18 hours within a COD range of 800-2000 mg/l. The results showed that maximum COD and TOC removal efficiencies of 81% and 79%, respectively, can be achieved in mixed growths of the isolated bacteria.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biological Removal
  • The Persian Gulf Petroleum Pollution
  • PAHs
  • MBBR Reactors
  • RBCp
1-Asia news . It, 2004 United Arab Emirates – Asia “Cloud of pollution threattens Persian Gulf, Rest of World, Conference in Dubai, 3 March.
2-Aminmansour, M. (2004). “Pollution of Persian Gulf.” Persian Journal, Apr., 28, 22-45.
3- Esmaili, H. (1998). Environmental pollution of Iran as a consequence of the Kuwait war, Dept. of education and research, Ministry of Jahad , Tehran.
4- Yaghmaei, S., Vossoughi, M., Alemzadeh, I., and Safekordi, A. (1998). “Bioremediation of coal tar
contaminated soil  isolation and purification of PAH utilizing microorganisms from soil.” 2nd International Non – Renewable Energy Sources Cong., Tehran, Iran.
5- Vossoughi, M., Yaghmai, S., Alemzadeh, I., and Safekordi, A. (2002). “Some investigation on  
bioremediation of PAH contaminated soil.” Int. J. of Engineering, 15 (1), 1-10.
6- Yaghmaei, S., Vossoughi, M., Safekordi, A., and Alemzadeh, I. (2000). “Biodegradation of polycyclic aromatic  hydrocarbons by fungi isolated from coal tar contaminated soil.” Congress of Ehemical Engineering, Chisa, 27-31 Agust., Praha Czech.
7- میلادی، م. (1375). ”بررسی تجزیه بیولوژیکی آلودگیهای نفتی در آب دریا.“ پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی شریف.
8- دانه‌کار، ا. (1378). ”الزامات زیست‌محیطی در مدیریت سواحل“. فصلنامه علمی محیط زیست، 31، 34-40.
9- Leahy, J.G., and Colwell, R.R. (1990). “Microbial degradation of hydro carbons in the environment.” Microbiological Reviews, September, 305-315.
10- Tanlough, F., and Guerin, T.F. (2001). “A pilot study for the selection of a bioreactor for remediation of groundwater from a coal  tar contaminated site.” Journal of Hazardous Materials, B89, 241-252.
11- Escantin, E., and Porte, A. (1999). “Assessment of PAH pollution in coastal areas from the NW mediteranean through  the  analysis of fish bile.” Marine Pollution Bulletin, 38 (12).
12- UNEP. (1990). An approach to environmental impact assessment for projects affecting the coastal  and marine environment, UNEP reports and studies, London and New York.
13- Riser Reberts, E. (1998). Remediation of petroleum contaminated soil, 1st Ed., Lewis publishers, CRC press LLC, 2.
14- Clesceria, L.S., Greenberg, A.E., and Eaton, A.D., eds.(1998). Standard methods for the examination of water and wastewater, APHA, WEF, AWWA, 20th  Ed., Washington, D.C.
15- Lee, M. D., and Ward, C. H. (1985). “Environmental and biological methods for the restoration of
contaminated aquifers.” Envi. Toxical Chem., 4, 343-350.