تعیین برخی آلودگی‌های آب خلیج فارس و امکان‌سنجی تصفیه بیولوژیکی آن‌ها توسط بیوراکتور فیلم چسبیده (RBCp)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات مهندسی بیوشیمی و محیط زیست، دانشگاه صنعتی شریف

2 مرکز مطالعات و پژوهش‌های محیط زیست خلیج فارس- دانشگاه خلیج فارس

چکیده

از جمله آلاینده‌های نفتی مورد توجه در آب‌ها، هیدروکربورهای آروماتیک چند حلقه‌ای (PAHs) اند. تجمع PAHs به صورت کمپلکس در محیط آبی مشکلات عدیده‌ای ایجاد می‌کند. برای حذف بیولوژیکی این مواد، نمونه‌برداری از آب مناطق مختلف خلیج فارس با روش‌های استاندارد به صورت سطحی و عمقی انجام شد. نمونه‌ها آنالیز گردید و پارامترهای TOC، COD ، PAHsو فلزات سنگین تعیین شدند، نتایج حاکی از آن است که آب‌های مناطق امام حسن، دیلم و شغاب دارای آلایندگی بالا و میزان PAHs در این نقاط به ترتیب 9/8 ، 4/2 و 2/7ppm و  غلظت آلاینده‌ها در نمونه‌های عمقی نسبت به سطحی بیشتر است.
میکروب‌های تجزیه کننده PAHsاز رسوبات مناطق آلوده برداشت و جداسازی و شناسایی شدند. آن‌ها اغلب در گروه سودوموناس، گرم منفی و کاتالاز مثبت می‌باشند. توانایی سویه‌ها از لحاظ تجزیه بیولوژیکی در فلاسک آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد سویه خالص EM2 توان حذف نفتالین را به میزان %80  دارا می‌باشد. به علت تجزیه‌پذیری طولانی مدت PAHs، بیوراکتور RBCp (زمان ماند بالا) انتخاب و توانایی میکروب‌های مخلوط در کاهش آلاینده‌ها در این بیوراکتور بررسی گردید. آزمایشات در بیوراکتور در دو مرحله خودهی و حالت پایا صورت گرفت. مرحله خودهی حدود 30 روز بود و جهت ارزیابی بیوراکتور، غلظت COD خروجی و میزان MLSS با COD 600 میلی‌‌گرم در لیتر اندازه‌گیری شد. میزان کاهش COD و PAHs(نفتالین) با COD اولیه 1200 میلی‌گرم بر لیتر نیز در راکتور بررسی شد که میزان حذف COD و نفتالین به ترتیب 73 و 66 درصد حاصل گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Persian Gulf and its Biodegradability Using a Rotating Biological Contactor

نویسندگان [English]

  • Parvin Nahid 1
  • Manouchehr Vossoughi 1
  • Iran Alemzadeh 1
  • Mehdi Borghei 1
  • Ali Mohammad Sanati 2
1 BBRC, Sharif University of Technology
2 Persian Gulf University
چکیده [English]

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are the main pollutants in oil pollution. PAHs accumulation in aqueous phase causes some aquatic and human diseases Biodegradation methods of PAHs removal were studied using flasks and a reactor. Standard sampling was performed from polluted areas in Persian Gulf and samples were analyzed. COD, TOC, PAHs and heavy metals were determined. Results Showed that, Emam Hassan (EM), Deilam and Shaghab were most polluted areas (PAHs equals 9.8, 4.2, 2.7ppm respectively) and samples from the dept showed more pollution than from the surface. For the biological treatment, most active species of bacteria were isolated from the soil of the polluted stations. Most of them are among Pseudomonas, gram and catalazet+. Rotating biological contactor packed (RBCp) by providing high acclimation time for the microbial mass, found very suitable process for removal of PHAs. The pure bacterial culture from EM showed, 80% removal efficiency for naphthalene. As the biodegradation of PAHs take a long time, RBCp reactor was selected and the ability of mixed culture in removal of pollutants was studied. The bioreactor was run in two stages. The acclimatization stage took place in 30 days and evaluation of bioreactor in terms of effluent COD concentration and MLSS with initial COD influent of 600 mg/l was operated. COD and PAHs removal of 73 and 66 percent were found respectively while the influent COD was 1200 mg/l.

1- Langwaldt, J.H., Puhakka, J.H., (2000). "In Site Biological Remediation of Contaminated Ground Water a Review" Env. Pollution, vol. 107, pp: 187-197.
2- Aminipour, B. N., Jalili, A.A., (1998). "Tracking of Oil Spil and Smoke Plan of Kuwait Oilwells fine of 1991 Persian Gulf War to the Coasts and Territory of Iran", SCWNRC Ministry of Jahad Sazandegi, Tehran, Iran.
3- Tanlouth, F., Guerin, (2001). "A Pilot Study for the Selection of a Bioreactor for Remediation of Ground Water from a Coal tar Contaminated Site", Journal of Hazardous Materials, vol. B89, pp: 241-252.
4- Vossoughi, M., Yaghmaei, S., Alemzadeh, I., Safekordi, A., (2002). "Some Investigation on Bioremediation of PAH Contaminated Soil", Int, J. of Engineering, vol. 5, No.1.
5- Yaghmaei, S. Y. Vossoughi, M. Safekordi, A. and Alemzadeh, I. (2000). "Biodegradation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) by the Fungi Isolated from Coal tar Contaminated Soil", 4th International Chemical Eng. Congress, April 24-27, Shiraz, Iran.
6- UNEP., (1990). "An Approach to Environmental Impact Assessment for Project Affecting", the Coastal and Marine Environmental UNEP Regional, Seas Reports and Studies.
7- Bnewer, P. and Dyrssen, G., (1985). "Chemical Oceanography of Persian Gulf Prog." Oceanary, 19, pp41-55. vol. 19, pp: 41-55.
8- Renolds, R.M., (1993). "Physical Oceanography of the Persian Gulf Strait of Hormoz and Gulf of Oman Results from the Expedition", Mar Pollution, vol. 27, pp: 32-60.
9- Bamaby, F. (1991). "The Environmental Impact of the Persian Gulf War", the Ecologist, vol. 21, No.4, pp: 166-172.
10- Esmaili, H., (1998). "Environmental Pollution of Iran as a Consequence of the Kuwait War", Dept of Enducation and Research, Ministry of Jahad, Tehran.
11- Escantin, E. and porte, (1999). "Assessment of PAH Pollution in Coastal areas from the NW Mediteranean Through the Analysis of Fish Bile", Marine Pollution Bulletin, Vol. 38, No. 12.
12- Yaghmaei, S., Vossoughi, M., Safekordi A., and Alemzadeh, I., (2000). "Biodegradation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons by Fungi Isolated from Coal tar Contaminated Soil", Chisa, 27-31 Agust.
13- Yaghmaei, S. , Vossoughi, M., Safekordi, A., and Alemzadeh, I., (1999). "Modeling and Simulation on Bioremediation Process", 4th National Chemical Eng. Congress Feb., Tehran, Iran.
14- Yaghmaei, S., Vossoughi, M., Alemzadeh I., and Safekordi, A., (1998). "Bioremediation of Soil Contaminated by Poly Nuclear Aromatic Hydrocarbon", Second National Conference of Environmental Contaminants, September, Rasht, Iran.
15- 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", Second INTRESC, 12-16 Dec., Tehran, Iran.
16- Zhongming, Z. Obbvard; J.P., (2002). "Removal of Surfactant Solubilized Polycyclic Aromatic Hydrocarbons by Phanerochaete Chrysosporium in a Rotating Biological Contactor Reactor", Journal of Biotechnology, vol. 96, pp: 241-249.
17- Dincer, A. R., Kargi, F., (2001). "Performance of Rotating Biological disc System Treating Saline Wastewater", Process Biochemistry vol. 36, pp: 901-906.
18- Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, (1995). 19th ed. Washington Dc, USA.
19- Complication of EPA'S Sampling and Analysis Mithods, (1996). USA.
20- Bergey, D.H., Buchanan, R.E., Gibbons, N.E., (1974). "Bergey's Manual of Determinative Bacteriology", 8th ed. Williams and Wilkins co, Baltimore.