پیامد آلودگی نفتی طبیعی و طولانی‌مدت بر جمعیت میکروبی و فعالیت آنزیم اوره‌آز خاک

آب و خاک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 10 مرداد 1402   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.2023.80896.1250

نویسندگان

شکوفه مرادی¹؛ محمدرضا ساریخانی^{* 2}؛ علی بهشتی آل آقا³؛ عادل ریحانی تبار¹؛ سید سیامک علوی کیا¹؛ علی بنده حق¹؛ روح اله شریفی⁴

¹دانشگاه تبریز

²گروه علوم ومهندسی خاک، دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی

³دانشیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

⁴دانشگاه رازی

چکیده

آلاینده‌های آلی از جمله ترکیبات نفتی، یک مشکل جهانی برای سلامت محیط زیست و موجودات زنده محسوب می‌شوند که می‌توانند ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک را تحت تأثیر قراردهند. در این تحقیق، شاخص‌های زیستی از جمله جمعیت میکروبی و فعالیت آنزیم اوره‌آز در خاک‌های آلوده به نفت نفت‌-شهرکرمانشاه مورد توجه بود. به منظور بررسی اثرات آلودگی نفتی طولانی‌مدت و طبیعی، 120 نمونه خاک آلوده با سطوح مختلف نفت؛ آلودگی شدید (H:High)، متوسط (M:Moderate) و کم (L: Low) از عمق 15-0 سانتی‌متری از 4 منطقه مختلف تهیه‌شد. پس از اندازه‌گیری ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی خاک‌ها، شمارش میکروبی و اندازه‌گیری فعالیت اوره‌آز انجام‌شد. برای تعیین جمعیت میکروبی کل و باکتری‌های درگیر در تجزیه نفت، به ترتیب اقدام به شمارش میکروبی در محیط کشت‌های NA (Nutrient Broth) و CFMM (Carbon Free Minimal Medium) شد که رابطه مستقیمی با افزایش میزان نفت داشت. میانگین درصد نفت اندازه‌گیری شده به روش سوکسله، به ترتیب 03/4، 95/9 و 50/22 درصد به ترتیب برای سطوح L، M و H به دست آمد. نتایج نشان داد که با افزایش شدت آلودگی، جمعیت میکروبی افزایش یافت. بالاترین جمعیت میکروبی شمارش‌شده در محیط کشت NA، در خاک‌های با آلودگی شدید CFU/g 105×54/9 و پایین‌ترین جمعیت در خاک‌های با آلودگی کمCFU/g 105×25/3 به دست آمد. در محیط کشت CFMM نیز بیشترین و کمترین جمعیت به ترتیب در خاک‌های با آلودگی شدید و کم با مقادیر CFU/g 105×11/3 و 104×11/8 به دست آمد. میزان افزایش جمعیت میکروبی در دو محیط NA و CFMM با افزایش آلودگی به ترتیب 9/2 و 8/3 برابر بود. برای هردو محیط کشت، منطقه 1 دارای بیشترین جمعیت و بیشترین درصد آلودگی نفتی و منطقه 4 دارای کمترین جمعیت و کمترین درصد آلودگی نفتی بود. پایین‌ترین فعالیت اوره‌آز در منطقه 1 و بالاترین آن در منطقه 4 مشاهده شد. آلودگی نفتی نمونه‌های خاک منجر به کاهش فعالیت اوره‌آز شد به گونه‌ای که بیشترین فعالیت آنزیمی در خاک‌های با آلودگی کم ( µgNH4/g.h90/594) و کمترین فعالیت در خاک‌های با آلودگی شدید (µgNH4/g.h 11/176) به دست آمد، میزان درصد کاهش فعالیت با افزایش سطح آلودگی 5/70 درصد بود. آنالیز مؤلفه‌های اصلی نیز انجام شد و 71 درصد از واریانس تراکمی نمونه‌ها توسط دو مؤلفه اول (مؤلفه بیوشیمیایی و مؤلفه فیزیکی) قابل توجیه بود. یافته‌های این تحقیق نشان داد که آلودگی نفتی طولانی‌مدت و طبیعی باعث گزینش جامعه میکروبی مقاوم به نفت شده و بنابراین پاسخ مثبت آنها به حضور ترکیبات نفتی را شاهد بودیم اما فعالیت آنزیم اوره‌آز تحت تأثیر آلودگی نفتی کاهش یافت. به نظر اثرات بازدارندگی ترکیبات نفتی بر فعالیت اوره‌از یا جامعه غالب میکروبی با فعالیت اوره‌از محدود، سبب شده است تا فعالیت اوره‌از واکنش منفی به حضور آلاینده نفتی نشان دهد.

کلیدواژه‌ها

آلاینده‌های نفتی؛ فعالیت آنزیمی؛ جمعیت میکروبی؛ شاخص‌های زیستی

مراجع