Determination of the Optimal Conditions for Bioremediation of Soil Total Pollutants Hydrocarbon

Subject Areas : Water and Environment

Maryam dostaky ¹ , Soheila Ebrahimi ² , Seyed Alireza Movahedi Naeini ³ , Mohsen Olamaei ⁴

1 - MSc student of soil science, University of Agricultural Sciences and Natural Resources Gorgan, Iran.
2 - Assistant Professor of Soil Science, University of Agricultural Sciences and Natural Resources Gorgan, Iran.
3 - Associated Professor of Soil Science, University of Agricultural Sciences and Natural Resources Gorgan, Iran.
4 - Assistant Professor of Soil Science, University of Agricultural Sciences and Natural Resources Gorgan, Iran.

Received: 2011-04-16 Accepted : 2011-12-17 Published : 2012-03-20

Keywords: Contaminants, Oil-eating bacteria, Refining, Hydrocarbon,

Abstract :

Emission of hydrocarbon pollutants requires application of refining methods that is appropriate and compatible with environment to reduce or eliminate pollution. The use of microorganisms, capable of feeding oil hydrocarbons with focus on methods of bioremediation oil decomposition was considered, and optimizing the growth conditions can increase their efficiency in refining. The purpose of this study is to determine the optimal conditions for the stimulation of soil microorganisms and investigation of oil hydrocarbon decomposition potential. Hence, Ray's refinery contaminated  soil was used and  treatments  including inoculation of bacteria's  such as: Bacillus subtitles, Bacillus megaterium, Pseudomonas putida were applied on this soil during the five time and analysis of total soil  hydrocarbons petroleum (38%) were compared with the treatments in different conditions. Results showed that on the first and second period, animal manure treatment, bacteria mixed by animal manure and sawdust had the highest rate of pollution reduction but treatments included N + P + K fertilizers showed higher efficiency in the third period. The establishment of bacterial and application of NPK nutrients caused the stimulation of soil microorganisms and increase in their population. Eventually In the fifth period, the establishment of microbial treatment caused 19% reduction in comparison with intact treatment that is highest reduction in this treatment. It appeared this treatment had maximum efficiency for the establishment and stability of microbial community over required time.

References:

 

1. ابراهیمی پور، غ. ابوالحسنی سولکی، ع. تأثیر غلظت ازت و فسفات معدنی بر تجزیه نفت خام به وسیله دو سویه باکتری نفت خوار جدا شده از رسوبات خلیج فارس. 1387. علوم محیطی سال پنجم. شماره 4.


2. احتشامی، م. ، احمدی­نیا، ر. 1385. مدل سازی نشت هیدروکربن های نفتی در منابع خاک آب های زیرزمینی. علوم و تکنولوژی محیط زیست.شماره 29. 1385.
   
   
   1. Coulon, F., Pelletier, E., Gourhan, L., Delille, D.2005. Effects of nutrient and temperature on degradation of petroleum hydrocarbons in contaminated sub-Antarctic soil. Chemosphere 58, 1439–1448.
   
   
   2. Atlas, R.M. (1981). Microbial degradation of petroleum hydrocarbons: an environmental perspective. Microbiol Rev., 45: 180-209.
   
   
   3. Johnsen, A.R., L.Y. Wick, and H. Harms (2005). Principles of microbial PAH-degradation in soil. Environ. Pollut., 133: 71-84.
   
   
   4. Cerniglia, C.E. (1992). Biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons. Biodegradation, 3: 351- 368.
   
   
   5. Shuttleworth, K.L., and C.E. Cerniglia (1995). Environmental aspects of PAHs biodegradation. 54: 291-302.
   
   
   6. ابراهیمی، س. 1388. بررسی مکانی- زمانی رفتار برخی آلاینده‏های هیدروکربوری و حلال‏های شیمیایی در محیط متخلخل خاک. رساله دکتری دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی کشاورزی، دانشگاه  تربیت مدرس، 150 صفحه.
   
   
   7. ابراهیمی، س.، لادن، ش.، ملکوتی، م. ج. 1388. امکان سنجی پایش انواع آلاینده‌های نفتی در خاک و ارائه الگوریتم بر اساس نوع آلاینده. یازدهمین کنگره علوم خاک ایران، گرگان، 21-23 تیرماه 1388.
   
   

 

1. سید علیخانی، س.، شرفا، م.، اصغرززاده، ا. 1388. کارایی تیمارهای باکتریایی تولید داخل در درمان بیولوژیک آلودگی هیدروکربنی خاک. همایش ملی انرژی 7.
   
   
   1. Tan, K.H. (1996). Soil sampling, preparation, and analysis. Marcel Dekker, NY.
   
   
   2. Marquez-Rocha F.J., V.Z. Hernandez-Rodriguez and M.A. Teresa Lamela (2000). Biodegradation of diesel oil in soil by microbial consortium. Water, Air. Soil Pollut., 128: 313-320.
   
   
   3. پرتویی نیا، ع.، نعیم پور، ف. 1387. زیست سالم سازی خاک آلوده به هیدروکربن نفتی نرمال- هگزادکان در فاز دوغابی و بررسی پارامترهای مؤثر. پژوهش نفت، سال 18، شماره 58، صفحه 10-3، 1387
   
   
   4. ترکمنی، س (1384). بررسی و نحوه نشت مواد نفتی به خاک و آب‏های زیرزمینی. پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی شیمی و نفت، گرایش محیط زیست، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، 135 ص.
   
   
   5. شریفی حسینی، س.، شهبازی، ع. ، یزدیپور، ع. و کامرانفر، ا. 1388. پالایش زیستی خاک های آلوده به نفت خام با کودهای شیمیایی. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). جلد 23. شماره 3.
   
   
   6.  ­مینایی تهرانی، د. حرفت منش، ع. آذری دهکردی، ف. 1384. مطالعه تجزیه زیستی نفت خام سنگین در خاک با مقیاس پایلوت. علوم محیطی 10.
      
      
      1. Ruberto, L., Susana C, V., Walter P. Mac,C.,2003. Eectiveness of the natural bacterial Flora, biostimulation and bioaugmentation on the bioremediation ofa hydrocarbon contaminated Antarctic Soil. International Biodeterioration & Biodegradation 52, 115 – 125.
      
      
      2. Tabari, kh., Tabari, m,. 2010. Biodegredation potential of petroleum hydrocarbons by bacterial diversity in soil. World applied science journal 8(6) 750-755.
      
      
      3. Wolicka, D., Suszek, A., Borkowski, A., Bielecka, A. Application of aerobic microorganisms in bioremediation in situ of soil contaminated by petroleum products. Bioresource Technology 100 3221–3227