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

آب و خاک

مقاله 3، دوره 37، شماره 5 - شماره پیاپی 91، آذر و دی 1402، صفحه 685-700   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.2023.80896.1250

نویسندگان

شکوفه مرادی¹؛ محمدرضا ساریخانی^{* 1}؛ علی بهشتی آل آقا²؛ عادل ریحانی تبار¹؛ سید سیامک علوی کیا³؛ علی بنده حق³؛ روح اله شریفی⁴

¹گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

²گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

³به‌نژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، گروه به‌نژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

⁴گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

چکیده

آلاینده‌های آلی از جمله ترکیبات نفتی، یک مشکل جهانی برای سلامت محیط‌زیست و موجودات زنده محسوب می‌شوند که می­توانند ویژگی­های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک را تحت تأثیر قرار دهند. در این تحقیق، شاخص‌های زیستی از جمله جمعیت میکروبی و فعالیت آنزیم اوره­آز در خاک­های آلوده به نفت نفت‌-شهر کرمانشاه مورد توجه بود. به‌منظور 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، به‌ترتیب اقدام به شمارش میکروبی در محیط کشت‌های NA (Nutrient Agar) و CFMM (Carbon Free Minimal Medium) شد که رابطه مستقیمی با افزایش میزان نفت داشت. میانگین درصد نفت اندازه‌گیری شده به روش سوکسله، به‌ترتیب 03/4، 95/9 و 50/22 درصد به‌ترتیب برای سطوح L، M و H به‌دست 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 به‌دست آمد. در محیط کشت CFMM نیز بیشترین و کمترین جمعیت به‌ترتیب در خاک­های با آلودگی شدید و کم با مقادیر CFU/g 10⁵×11/3 و 10⁴×11/8 به‌دست آمد. میزان افزایش جمعیت میکروبی در دو محیط NA و CFMM با افزایش آلودگی به‌ترتیب 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) به‌دست 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. به‌نظر 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؛ جمعیت میکروبی؛ شاخص‌های زیستی؛ فعالیت آنزیمی

مراجع