خاک های آلوده به ترکیبات نفتی معمولا دارای گونه های باکتریایی قادر به تجزیه ترکیبات آروماتیک هستند. هیدروکربن های آروماتیک پلی سیکلیک همانند آنتراسن، نفتالین و فنانترن سمی ترین و سرطانزاترین آلاینده ها بوده و آسیب های جدی به محیط زیست و موجودات زنده وارد می کنند. این ترکیبات غالبا توسط صنایع پیروشیمی به خاک ها تخلیه می شوند. روش های بیولوژیکی با بکار گیری میکروارگانیسم های موثر جدا شده از خاک های آلوده نفتی برای پاک سازی این خاک ها ترجیح داده می شود. میکروارگانیسم ها از این هیدروکربن ها بعنوان منبع کربن و انرژی استفاده کرده و نهایتا تولید آب، CO2 و مواد بی ضرر می کنند. در این مطالعه، نمونه هایی از خاک های آلوده محوطه پالایشگاه و مجتمع پتروشیمی، ایستگاه های پمپ بنزین و گاراژهای تعمیر اتومبیل در شهرتبریز برداشته شدند و سوسپانسیون خاک ها در محیط های اختصاصی کشت شده و 100 جدایه بدست آمد. از هیدروکربن های آنتراسن، فنانترن و نفتالین به مقدار 1000 میلی گرم در لیتر به محیط مولرهینتون براث افزوده و جمعیت ثابتی از باکتری های فوق بصورت جداگانه اضافه شد و به مدت یک هفته در 28 با دور 130 در دقیقه در انکوباتور نگهداری شد. میزان تخریب هیدروکربن های مذکور با روش اسپکتروفتومتری تعیین گردید. نهایتا تعداد زیادی از باکتری های تجزیه کننده هیدروکربن های آروماتیک با قدرت تخریب مختلف بدست آمد، در بین آنها بترتیب 51%، 47%، و 41% از کل جدایه ها دارای قدرت تجزیه بیولوژیکی بیش از 30% ازمواد نفتالین، آنتراسن و فنانترن بودند.با تکثیر انبوه و مساعد کردن شرایط رشد، می توان از این جدایه های موثر در پاک سازی خاک های آلوده به هیدروکربن های آروماتیک در مناطق آلوده نفتی استفاده کرد.

زمینه و هدف: آلودگی های نفتی یکی از معضلات مهم در سرتاسر دنیا می باشد که محققین زیادی به بررسی روش های مختلف حذف آن پرداخته اند. در این میان روش های بیولوژیکی توسط محققین بیش از سایر روش ها مورد توجه و بررسی قرار گرفته است. هدف از مطالعه حاضر یافتن میکروارگانیسمی از محیط های آلوده به ترکیبات نفتی بود که قادر به تجزیه بخش آروماتیک نفت خام باشد.روش بررسی: برای یافتن این گونه میکروارگانیسم ها از نقاطی که برای مدت ها به ترکیبات نفتی آلوده بودند، نمونه برداری شد. در ادامه، میکروارگانیسم های موجود در نمونه های برداشت شده که قادر به ادامه حیات در مجاورت نفت خام به عنوان تنها منبع کربن بودند، جداسازی و در نهایت خالص سازی شدند.یافته ها: در این مطالعه 14 میکروارگانیسم از نمونه ها جداسازی و خالص سازی گردید که همگی باکتری بودند. میکروارگانیسم های خالص سازی شده برای تعیین میزان کارایی شان در تجزیه ترکیبات آروماتیک به کمک روش اسپکتروفتومتری و در نهایت جهت تعیین صحت آزمایش ها به کمک کروماتوگرافی گازی مورد آزمایش قرار گرفتند. در این میان باکتری هایی که در این مطالعه A-3 و A-14 نام گذاری شدند، به ترتیب با 89 و 86 درصد کاهش ترکیبات آروماتیک بیشترین کارایی را در تجزیه ترکیبات آروماتیک موجود در نفت خام دارا بودند. در نهایت با بررسی های میکروبیولوژی باکتری A-14 به عنوان سودوموناس آیروژنوزا شناسایی گردید.نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که امکان تجزیه بیولوژیکی ترکیبات آروماتیک موجود در نفت خام که از سمی ترین ترکیبات آن محسوب می گردد وجود دارد. همچنین مشخص گردید که در طبیعت امکان یافت میکروارگانیسم هایی که توانایی تجزیه ترکیبات نفتی را بدون طی مرحله سازگارسازی داشته باشد، وجود دارد.

زمینه و هدف: هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای از مهم ترین آلاینده های محیط می باشند که نشت آن ها از خاک به منابع آب زیرزمینی یکی از مهم ترین نگرانیهای محیط زیستی می باشد. با توجه به حجم بالای فعالیت های نفتی، سایت های متعددی در کشور آلوده به ترکیبات نفتی شده اند. تصمیم گیری در خصوص پالایش یا عدم پالایش خاک های آلوده به مواد نفتی با توجه به هزینه های بسیار بالای پالایش خاک نیازمند ارزیابی دقیق می باشد.روش کار: در این مطالعه از آزمایش نشت ستونی به عنوان ابزاری نوین و کارآمد در پیش بینی نشت PAHs از خاک استفاده شد. بدین منظورخاک آلوده به ترکیبات نفتی که زمین های آلوده در اطراف پالایشگاه نفت تهران تهیه شده بود ابتدا در هوا خشک نموده و سپس از الک 2 میلی متر عبور داده شد. نوع خاک مورد استفاده سیلتی-رسی بوده و حاوی 21.3 درصد کربن آلی بود. آزمایش ها در ستون های شیشه ای با ظرفیت تقریبی 600 سانتی متر مکعب (با قطر داخلی 6 سانتی متر و ارتفاع 21 سانتی متر) انجام گرفت.یافته ها و نتایج: نتایج این تحقیق نشان داد تنها مقادیر اندکی از PAH های موجود در فاز جامد (خاک) به درون آن نشت کردند. وجود غلظت بالای ترکیبات PAHs در فاز جامد الزاما به مفهوم خطر جدی برای آب زیرزمینی نبوده و مقادیر قابل توجهی از PAHs می توانند به مدت زیاد در خاک باقی بمانند.

فرآیندهای زیستی به­ دلیل صرفه اقتصادی و بهره وری خوب برای تصفیه فاضلاب های حاوی ترکیبات آلی مورد استفاده قرار می گیرند. ترکیب فرآیندهای زیستی و اکسایش شیمیایی پیشرفته موجب افزایش راندمان فرآیند تصفیه و نیز تصفیه مواد مقاوم می ­شود. معمولاً فرآیندهای اکسایش شیمیایی به­ عنوان مرحله پیش تصفیه برای تبدیل این مواد به مواد زیست ­تخریب پذیر مورد استفاده قرار می گیرند. در تحقیق حاضر از فرآیند زیستی هوازی (Ae-Bio) به ­تنهایی و نیز از ترکیب آن با فرآیند UV-H2O2 (Ae-Bio/UV-H2O2) جهت تصفیه فاضلاب مدل حاوی ترکیبات آلی آروماتیک، مواد رنگزا (متیلن­بلو (Methylene blue) و قرمز اسیدی 14) و فلزات سنگین (سرب، مس، کادمیم، کروم، و روی) استفاده شد. در هر دو فرآیند ساده و ترکیبی، ابتدا میکروارگانیسم ها با فاضلاب مدل سازگار شدند و سپس فاضلاب مدل توسط میکروارگانیسم های سازگار شده تصفیه گردید. میزان حذف COD (Chemical Oxygen Demand) و رنگ متیلن­بلو در فاضلاب پس از 96 ساعت در فرآیند Ae-Bio به ­ترتیب برابر با %75 و %82 و در فرآیند UV-H2O2/Ae-Bio به ­ترتیب برابر با %71 و %89 به ­دست آمد. این مطالعه اثبات کرد که روش زیستی هوازی و نیز ترکیب آن با روش های اکسایش پیشرفته توانایی تصفیه فاضلاب های سمی را دارا است و در شرایط مناسب، کارایی فرآیند زیستی می تواند بیش از فرآیند ترکیبی باشد.

فاکتورهای تجمع زیستی(BAF)، تغلیظ زیستی(BCF) و بزرگنمایی زیستی(Biomagnifications) به منظور ارزیابی خطر اکولوژیکی آلایندهها مورد مطالعه قرار میگیرند. از آنجا که دوکفهایها پایشگرهای زیستی خوبی هستند این موجودات میتوانند گزینه های مناسبی نیز برای مطالعه تجمع زیستی و تغلیظ زیستی آلاینده ها در سواحل باشند. سواحل خلیج فارس به خصوص استان بوشهر به دلیل حمل و نقل دریایی، ورود فاضلاب شهری و صنعتی، سکوها و پایانههای نفتی همواره در معرض آلایندههایی مانند ترکیبات PAHs است. ترکیبات PAHs اثرات مضر بسیاری بر موجودات دارند. مطالعه حاضر به منظور بررسی الگوی جذب، تجمع و تغلیظ این ترکیبات در صدف تابوت موجدار در سواحل بوشهر انجام شد. بدین منظور نمونهبرداری از صدف مذکور، رسوبات و آب دریا در پنج ایستگاه مختلف در سواحل بوشهر انجام شد. پس از هضم و استخراج PAHs نمونهها توسط حلالهای آلی، مقادیر PAHs آنها توسط دستگاه(KANUER) HPLCاندازهگیری شدند. بطورکلی میانگین غلظت PAHs در آب 14/17 میکروگرم بر لیتر و رسوب و صدف به ترتیب 52/2866، 70/ 412 نانوگرم بر گرم(وزن خشک)بود. متوسط میزان تغلیظ زیستی این آلایندهها 31/26و میزان تجمع زیستی14/0بود. نتایج نشان داد غلظت ترکیبات 3حلقهای در آب و صدف و ترکیبات 5 و6 حلقهای در رسوب بیشتر بوده است. فاکتور تجمع زیستی (BAF) ترکیبات 3حلقهای در صدف مورد مطالعه بیشتر از ترکیبات 4حلقهای بوده است. در حالیکه فاکتور تغلیظ زیستی(BCF) ترکیبات 4حلقهای بیش از ترکیبات 3حلقهای بوده است. همبستگی معنیداری بین logkowو BAF ترکیبات PAHs در صدف تابوت موجدار مشاهده شد(P<0. 05). بهنظر میرسد شرایط محیطی، منابع PAHs و مسیر جذب ترکیبات مذکور از عوامل تأثیر گذار بر مقادیر BAF وBCF باشند.

آلبومین یک پروتئین محلول در آب است که وجود آن برای حیات بسیاری از ارگانیسم های زنده ضروری می باشد. این پروتئین نقش های مهمی نظیر حفظ فشار اسمزی لازم برای انتشار مایعات بدن بین رگ ها و بافت ها، حامل پلاسمایی که به طور غیر ویژه به برخی از هورمون های استروئیدی متصل می شود و همچنین یک پروتئین حامل برای اسیدهای چرب و هم می باشد. با توجه به اهمیت نقش آلبومین در بدن، حفظ ساختار طبیعی این پروتئین تحت شرایط مختلف حائز اهمیت است. یکی از مهمترین و گسترده ترین آلوده کننده های محیط زیست هیدروکربن های آروماتیک چندحلقه ای هستند که از نظر آسیب هایی که به موجودات زنده و محیط زیست وارد می کنند مورد توجه هستند. با توجه به این موضوع در این پروژه تاثیر برخی از ترکیبات هیدروکربن آروماتیک چند حلقه ای مانند: کریزن، پیرن و فنانترن بر روی ساختار پروتئین آلبومین سرم گاو بررسی شده است. ابتدا طیف جذبی آلبومین سرم گاوی در حضور و عدم حضور این ترکیبات گرفته و بررسی شد. سپس برای بررسی دقیق تر منحنی اشباع آلبومین در حضور این سه ترکیب رسم و آنالیز شد. در تکمیل این نتایج بررسی اثر pH بر روی میزان جذب آلبومین در حضور ترکیبات کریزن، پیرن و فنانترن نیز انجام شد و تغییرات ساختار دوم آلبومین در حضور این ترکیبات با استفاده از تکنیک CD بررسی شد. در مجموع می توان به این نتیجه رسید که ترکیبات پلی آروماتیک حلقوی ذکر شده به ویژه ترکیب کریزن در تغییر ساختار آلبومین موثر هستند.

اغلب هیدروکربن های آروماتیک حلقوی در محیط دریا پایداری زیادی داشته و در صورت ورود به بدن آبزیان در بافت های چربی تجمع می یابند. سرطانزایی، جهش زایی و ایجاد اختلالات جنینی از جمله آثار سمی این ترکیبات است. از این رو تحقیق حاضر با هدف جداسازی و شناسایی باکتری های تجزیه کننده نفتالن و مقایسه توانایی آنها در حذف این ماده انجام شد. به این منظور پس از نمونه برداری از رسوبات آلوده نفتی و انجام مراحل غنی سازی باکتری های مقاوم به ماده فوق، جداسازی و سپس خالص سازی شدند. از 8 گونه باکتری به دست آمده 2 گونه که پس از سه روز از تلقیح از جذب نوری بالاتر و pH محیط کشت کمتری برخوردار بودند، به عنوان توانمندترین گونه های تجزیه کننده برای ادامه آزمایش ها برگزیده شدند. با مطالعه ویژگی های مورفولوژیکی و انجام یک سری آزمایش های بیوشیمیایی مشخص شد که گونه های فوق سودوموناس آئروژینوزا و سودوموناس پوتیدا هستند. اندازه گیری کاهش میزان سوبسترا به وسیله دستگاه HPLC نشان داد میزان تجزیه پس از 120 ساعت برای گونه های سودوموناس آئروژینوزا و سودوموناس پوتیدا به ترتیب 96.14±0.662% و 91.48±1.1501% بوده است که این مقادیر با مقایسه 14.598±3.735% تجزیه ای که در شرایط مشابه ولی در عدم حضور این باکتری ها صورت گرفت نتیجه چشمگیری است. به طور کلی نتایج نشان می دهد که باکتری های جدا شده در حذف این آلاینده از محیط کشت توانا بوده و بنابراین می توان این گونه ها را برای انجام آزمایش های میدانی پیشنهاد کرده و در شرایط آلودگی بالا، از آنها استفاده کرد.