پاكسازي خاك‌هاي آلوده به تركيبات نفتي
نويسنده: بهاره صفوي
سالانه در دنيا حدود 6 ميليون تن نفت وارد محيط زيست مي‌شود. اين آمار حقيقتي است كه هرچند با كمي دقت، ابعاد فاجعه‌آميز آن مشخص مي‌شود اما نشت و گسترش آلودگي‌هاي نفتي در بخش‌هاي مختلف صنعت نفت اعم از مناطق توليد نفت، پالايشگاه‌ها و خطوط حمل و نقل در اثر ناكارآمدي فرآيندها و بروز سوانح امري اجتناب‌ناپذير است، بخصوص آنكه اين آلاينده‌ها علاوه بر به خطر انداختن سلامت انسان‌ها، لطمات زيادي نيز براي محيط زيست به همراه دارند.
در كشور ما هم با توجه به وسعت فعاليت‌هاي نفتي نياز به روش‌هاي پاكسازي كارا، اقتصادي و سازگار با محيط زيست براي رفع آلودگي از خاك‌هاي آغشته به نفت احساس مي‌شود. اين در حالي است كه به رغم تجربه جهاني در اين زمينه و ثبت شركت‌هاي متعدد كه عمليات پاكسازي خاك‌هاي آلوده به تركيبات نفتي را به صورت خدمات ارائه مي‌كنند، تجربه اجراي پروژه ميداني پاكسازي زيستي خاك در كشور ما تاكنون وجود نداشته است. در چنين شرايطي محققان مركز بيوتكنولوژي پژوهشگاه صنعت نفت با استفاده از روش‌هاي زيستي موفق به پاكسازي خاك‌هاي آلوده به تركيبات نفتي شدند. پاكسازي زيستي در واقع يكي از روش‌هاي اصلي پاكسازي محيطي است كه در آن از موجودات زنده بويژه باكتري‌ها، قارچ‌ها و گياهان به منظور تجزيه آلاينده‌هاي محيطي و تبديل آنها به تركيبات غيرسمي استفاده مي‌شود.
طبق تعريف، پاكسازي زيستي استفاده از موجودات زنده بويژه باكتري‌ها، قارچ‌ها و گياهان، به منظور تجزيه آلاينده‌هاي محيطي و تبديل آنها به تركيبات غيرسمي است. پاكسازي زيستي در واقع يكي از روش‌هاي متداول پاكسازي محيطي است كه سال‌ها در دنيا به صورت ميداني به كار گرفته مي‌شود. روش‌هاي زيستي ضمن سازگاري با محيط زيست، از نظر اقتصادي نيز برتري محسوسي نسبت به ديگر روش‌هاي پاكسازي (فيزيكي و شيميايي) دارند.
البته كارايي و سرعت فرآيند تجزيه هيدروكربن‌ها به نوع تركيبات آلاينده، طبيعت خاك آلوده شده با تركيبات نفتي، شرايط محيطي و ويژگي‌هاي جمعيت ميكروبي بستگي دارد. در واقع در اين روش ميكروارگانيسم‌ها تركيبات هيدروكربني را به دي‌اكسيدكربن، بيومس و يا محصولات ديگر تبديل مي‌كنند.
البته كارايي و سرعت فرآيند تجزيه هيدروكربن‌ها به نوع تركيبات آلاينده، طبيعت ماده آلوده شده با تركيبات نفتي، شرايط محيطي و ويژگي‌هاي جمعيت ميكروبي بستگي دارد.
اكثر تركيبات هيدروكربني براحتي توسط ميكروارگانيسم‌ها مصرف و به دي‌اكسيدكربن، توده زيستي (بيومس) و يا محصولات ديگري تبديل مي‌شوند. در اين ميان برخلاف بسياري از روش‌هاي متداول كه مشكل آلودگي را صرفا به گونه‌اي ديگر تبديل و يا آلاينده را به بستر ديگري منتقل مي‌كنند، پالايش زيستي با صرف كمترين هزينه، توانايي حذف دائم آلاينده‌ها با تبديل آنها به مواد بي‌خطر را دارد.
ضرورت استفاده از چنين موجوداتي باعث شده تا به گفته دكتر سيدمحمدمهدي دستغيب، پژوهشگاه صنعت نفت به منظور كسب و توسعه دانش فني، ضمن برقراري ارتباط سازنده با شركت‌هاي بين‌المللي صاحب تكنولوژي، فعاليت‌هاي آزمايشگاهي متمركزي روي تكنولوژي پاكسازي زيستي خاك‌هاي آلوده انجام دهد.
دستغيب درباره مراحل شكل‌گيري اين طرح مي‌گويد: اين پروژه بر اساس نتايج يك پروژه امكان‌سنجي تحت عنوان اولويت‌يابي بيوتكنولوژي در صنايع نفت و گاز و پتروشيمي و با پشتوانه مطالعاتي قوي تعريف شد كه در اين راه هدف‌گذاري صحيح منطبق بر نيازها و توانمندي‌ها و داشتن برنامه‌ريزي راهبردي، مطمئنا مي‌تواند ضامن مناسبي براي به ثمر رسيدن تلاش پژوهشگران باشد. ضمن آنكه بر اساس مطالعات راهبردي، انتقال و بومي‌سازي دانش فني از طريق برقراري ارتباط سازنده با شركت‌هاي صاحب تكنولوژي به عنوان بهترين راه كسب تكنولوژي انتخاب شده است كه عملا سبب كاهش هزينه‌ها و تسريع در اجراي طرح شده است.
يكي ديگر از ويژگي‌هاي اين طرح تشكيل تيمي از انواع تخصص‌هاي مورد نياز مانند ميكروبيولوژي، بيوتكنولوژي، مهندسي محيط زيست، مهندسي شيمي و ارزيابي آلودگي محيط بود.
طرح پاكسازي زيستي خاك‌هاي آلوده به تركيبات نفتي حدودا از يك سال پيش در مركز تحقيقات بيوتكنولوژي پژوهشگاه صنعت نفت آغاز شد. در بررسي‌هاي آزمايشگاهي، نتايج اميدواركننده‌اي به دست آمد كه با نمونه‌هاي تجاري قابل قياس بود. در حال حاضر فعاليت‌ها روي افزايش مقياس فرآيند و ارزيابي در سطح پايلوت و نيز بهينه‌سازي فرمولاسيون ميكروبي و بهبود شرايط فرآيندي متمركز است و به نظر مي‌رسد در آينده نزديك شاهد پياده‌سازي نتايج حاصل در مقياس واقعي و اجرايي شدن فرآيند در شرايط ميداني باشيم.
به گفته دستغيب، به طور كلي يك طرح پاكسازي ميداني از 4 مرحله اصلي تشكيل مي‌شود:
1.ارزيابي آلودگي از حيث نوع تركيبات، غلظت و دامنه گسترش آنها، شرايط فيزيكي و شيميايي خاك و شرايط زمين‌شناختي و آب وهوايي منطقه آلوده شده
2.امكان‌سنجي پاكسازي خاك توسط باكتري‌هاي بومي و يا فرمولاسيون باكتري‌هاي غيربومي
3.اجراي پايلوت و طراحي عمليات ميداني بر اساس نتايج به دست آمده
4.اجراي فرآيند پاكسازي از طريق فعال‌سازي باكتري‌هاي بومي يا افزودن باكتري‌هاي فعال
پاكسازي زيستي يكي از روش‌هاي متداول پاكسازي محيطي است كه سال‌ها در دنيا به صورت ميداني به كار گرفته مي‌شود
دستغيب در ادامه درباره مراحل اجرايي اين طرح مي‌گويد: در فرآيند ميداني باكتري مورد نياز در شرايط بهينه‌شده تكثير و همراه با مواد مغذي به شكل فرمولاسيون مشخص به خاك افزوده مي‌شود. طي فرآيند تامين رطوبت و اختلاط و هوادهي سيستم با روش مناسب صورت مي‌پذيرد و با نمونه‌گيري و آناليز منظم روند حذف آلاينده‌ها كنترل و در صورت لزوم با اصلاح شرايط عملياتي، تسريع مي‌شود. در بسياري از فرآيندها براي تكميل پاكسازي ميكروبي، از گياه‌پالايي يا كاشت گياه سازگار با منطقه استفاده مي‌شود.
مجري اين طرح همچنين به راه‌اندازي كلكسيون ميكروبي در مركز تحقيقات بيوتكنولوژي پژوهشگاه نفت اشاره مي‌كند و مي‌افزايد: يكي از اهداف اصلي اجراي اين پژوهش شناسايي، حفاظت و به كار بستن پتانسيل ميكروارگانيسم‌هاي بومي موجود در خاك‌هاي كشور است كه مسلما در مقايسه با نمونه‌هاي تجاري، سازگاري بهتري با شرايط اقليمي كشور ما خواهند داشت. از اين رو به منظور حفاظت از اين ذخاير ژنتيكي، كلكسيون ميكروبي مجهزي در مركز بيوتكنولوژي شكل گرفته است كه قادر است با روش‌هاي جديد و كاملا مطمئن باكتري‌هاي جداسازي شده را شناسايي و براي مدت طولاني نگهداري كند.
پايش ميكروبي آب‌هاي صنعتي و مهارخوردگي ميكروبي، پژوهش در زمينه ازدياد برداشت ميكروبي از طريق پاكسازي ديواره‌هاي چاه، بررسي ارتقاي كيفيت نفت و فرآورده‌هاي نفتي از طريق روش‌هاي ميكروبي آنزيمي، تلاش براي استفاده از دامولسيفايرهاي زيستي براي جداسازي آب و نفت و ارزيابي اثرات زيست‌محيطي فعاليت‌هاي صنعت نفت از طريق پايش تنوع زيستي با استفاده از روش نوين DNA Barcoding را از ديگر اقدامات مركز تحقيقات بيوتكنولوژي پژوهشگاه نفت ذكر كرد.
پروژه پاكسازي خاك‌هاي آلوده به تركيبات نفتي با حمايت پژوهشگاه صنعت نفت و پالايشگاه تهران در حال اجراست و به گفته دستغيب، با توجه به شرايط اقليمي مشابه كشورهاي منطقه و وجود آلودگي‌هاي گسترده نفتي، امكان ورود به بازارهاي كشورهاي نفت‌خيز حوزه خليج فارس و آسياي ميانه نيز وجود دارد كه مي‌تواند مقادير قابل توجهي ارزآوري و سود اقتصادي براي كشور به همراه داشته باشد.
دستغيب در پايان و با اشاره به تدوين مقالاتي از نتايج آزمايشگاهي اين طرح درباره آينده آن مي‌گويد: بسيار اميدواريم كه در آينده نزديك اين فناوري در كشور به صورت ميداني انجام شود كه در اين صورت گامي موثر در جهت توسعه پايدار و گسترش صنعت سبز در ميهن عزيزمان و همچنين زمينه‌ساز صدور خدمات فني و مهندسي به خارج از كشور خواهد بود.
منبع: جام جم آنلاين بهمن 87
/س
در كشور ما هم با توجه به وسعت فعاليت‌هاي نفتي نياز به روش‌هاي پاكسازي كارا، اقتصادي و سازگار با محيط زيست براي رفع آلودگي از خاك‌هاي آغشته به نفت احساس مي‌شود. اين در حالي است كه به رغم تجربه جهاني در اين زمينه و ثبت شركت‌هاي متعدد كه عمليات پاكسازي خاك‌هاي آلوده به تركيبات نفتي را به صورت خدمات ارائه مي‌كنند، تجربه اجراي پروژه ميداني پاكسازي زيستي خاك در كشور ما تاكنون وجود نداشته است. در چنين شرايطي محققان مركز بيوتكنولوژي پژوهشگاه صنعت نفت با استفاده از روش‌هاي زيستي موفق به پاكسازي خاك‌هاي آلوده به تركيبات نفتي شدند. پاكسازي زيستي در واقع يكي از روش‌هاي اصلي پاكسازي محيطي است كه در آن از موجودات زنده بويژه باكتري‌ها، قارچ‌ها و گياهان به منظور تجزيه آلاينده‌هاي محيطي و تبديل آنها به تركيبات غيرسمي استفاده مي‌شود.
طبق تعريف، پاكسازي زيستي استفاده از موجودات زنده بويژه باكتري‌ها، قارچ‌ها و گياهان، به منظور تجزيه آلاينده‌هاي محيطي و تبديل آنها به تركيبات غيرسمي است. پاكسازي زيستي در واقع يكي از روش‌هاي متداول پاكسازي محيطي است كه سال‌ها در دنيا به صورت ميداني به كار گرفته مي‌شود. روش‌هاي زيستي ضمن سازگاري با محيط زيست، از نظر اقتصادي نيز برتري محسوسي نسبت به ديگر روش‌هاي پاكسازي (فيزيكي و شيميايي) دارند.
البته كارايي و سرعت فرآيند تجزيه هيدروكربن‌ها به نوع تركيبات آلاينده، طبيعت خاك آلوده شده با تركيبات نفتي، شرايط محيطي و ويژگي‌هاي جمعيت ميكروبي بستگي دارد. در واقع در اين روش ميكروارگانيسم‌ها تركيبات هيدروكربني را به دي‌اكسيدكربن، بيومس و يا محصولات ديگر تبديل مي‌كنند.
البته كارايي و سرعت فرآيند تجزيه هيدروكربن‌ها به نوع تركيبات آلاينده، طبيعت ماده آلوده شده با تركيبات نفتي، شرايط محيطي و ويژگي‌هاي جمعيت ميكروبي بستگي دارد.
اكثر تركيبات هيدروكربني براحتي توسط ميكروارگانيسم‌ها مصرف و به دي‌اكسيدكربن، توده زيستي (بيومس) و يا محصولات ديگري تبديل مي‌شوند. در اين ميان برخلاف بسياري از روش‌هاي متداول كه مشكل آلودگي را صرفا به گونه‌اي ديگر تبديل و يا آلاينده را به بستر ديگري منتقل مي‌كنند، پالايش زيستي با صرف كمترين هزينه، توانايي حذف دائم آلاينده‌ها با تبديل آنها به مواد بي‌خطر را دارد.
ضرورت استفاده از چنين موجوداتي باعث شده تا به گفته دكتر سيدمحمدمهدي دستغيب، پژوهشگاه صنعت نفت به منظور كسب و توسعه دانش فني، ضمن برقراري ارتباط سازنده با شركت‌هاي بين‌المللي صاحب تكنولوژي، فعاليت‌هاي آزمايشگاهي متمركزي روي تكنولوژي پاكسازي زيستي خاك‌هاي آلوده انجام دهد.
راه‌اندازي كلكسيون ميكروبي
دستغيب درباره مراحل شكل‌گيري اين طرح مي‌گويد: اين پروژه بر اساس نتايج يك پروژه امكان‌سنجي تحت عنوان اولويت‌يابي بيوتكنولوژي در صنايع نفت و گاز و پتروشيمي و با پشتوانه مطالعاتي قوي تعريف شد كه در اين راه هدف‌گذاري صحيح منطبق بر نيازها و توانمندي‌ها و داشتن برنامه‌ريزي راهبردي، مطمئنا مي‌تواند ضامن مناسبي براي به ثمر رسيدن تلاش پژوهشگران باشد. ضمن آنكه بر اساس مطالعات راهبردي، انتقال و بومي‌سازي دانش فني از طريق برقراري ارتباط سازنده با شركت‌هاي صاحب تكنولوژي به عنوان بهترين راه كسب تكنولوژي انتخاب شده است كه عملا سبب كاهش هزينه‌ها و تسريع در اجراي طرح شده است.
يكي ديگر از ويژگي‌هاي اين طرح تشكيل تيمي از انواع تخصص‌هاي مورد نياز مانند ميكروبيولوژي، بيوتكنولوژي، مهندسي محيط زيست، مهندسي شيمي و ارزيابي آلودگي محيط بود.
طرح پاكسازي زيستي خاك‌هاي آلوده به تركيبات نفتي حدودا از يك سال پيش در مركز تحقيقات بيوتكنولوژي پژوهشگاه صنعت نفت آغاز شد. در بررسي‌هاي آزمايشگاهي، نتايج اميدواركننده‌اي به دست آمد كه با نمونه‌هاي تجاري قابل قياس بود. در حال حاضر فعاليت‌ها روي افزايش مقياس فرآيند و ارزيابي در سطح پايلوت و نيز بهينه‌سازي فرمولاسيون ميكروبي و بهبود شرايط فرآيندي متمركز است و به نظر مي‌رسد در آينده نزديك شاهد پياده‌سازي نتايج حاصل در مقياس واقعي و اجرايي شدن فرآيند در شرايط ميداني باشيم.
به گفته دستغيب، به طور كلي يك طرح پاكسازي ميداني از 4 مرحله اصلي تشكيل مي‌شود:
1.ارزيابي آلودگي از حيث نوع تركيبات، غلظت و دامنه گسترش آنها، شرايط فيزيكي و شيميايي خاك و شرايط زمين‌شناختي و آب وهوايي منطقه آلوده شده
2.امكان‌سنجي پاكسازي خاك توسط باكتري‌هاي بومي و يا فرمولاسيون باكتري‌هاي غيربومي
3.اجراي پايلوت و طراحي عمليات ميداني بر اساس نتايج به دست آمده
4.اجراي فرآيند پاكسازي از طريق فعال‌سازي باكتري‌هاي بومي يا افزودن باكتري‌هاي فعال
پاكسازي زيستي يكي از روش‌هاي متداول پاكسازي محيطي است كه سال‌ها در دنيا به صورت ميداني به كار گرفته مي‌شود
دستغيب در ادامه درباره مراحل اجرايي اين طرح مي‌گويد: در فرآيند ميداني باكتري مورد نياز در شرايط بهينه‌شده تكثير و همراه با مواد مغذي به شكل فرمولاسيون مشخص به خاك افزوده مي‌شود. طي فرآيند تامين رطوبت و اختلاط و هوادهي سيستم با روش مناسب صورت مي‌پذيرد و با نمونه‌گيري و آناليز منظم روند حذف آلاينده‌ها كنترل و در صورت لزوم با اصلاح شرايط عملياتي، تسريع مي‌شود. در بسياري از فرآيندها براي تكميل پاكسازي ميكروبي، از گياه‌پالايي يا كاشت گياه سازگار با منطقه استفاده مي‌شود.
مجري اين طرح همچنين به راه‌اندازي كلكسيون ميكروبي در مركز تحقيقات بيوتكنولوژي پژوهشگاه نفت اشاره مي‌كند و مي‌افزايد: يكي از اهداف اصلي اجراي اين پژوهش شناسايي، حفاظت و به كار بستن پتانسيل ميكروارگانيسم‌هاي بومي موجود در خاك‌هاي كشور است كه مسلما در مقايسه با نمونه‌هاي تجاري، سازگاري بهتري با شرايط اقليمي كشور ما خواهند داشت. از اين رو به منظور حفاظت از اين ذخاير ژنتيكي، كلكسيون ميكروبي مجهزي در مركز بيوتكنولوژي شكل گرفته است كه قادر است با روش‌هاي جديد و كاملا مطمئن باكتري‌هاي جداسازي شده را شناسايي و براي مدت طولاني نگهداري كند.
پايش ميكروبي آب‌هاي صنعتي و مهارخوردگي ميكروبي، پژوهش در زمينه ازدياد برداشت ميكروبي از طريق پاكسازي ديواره‌هاي چاه، بررسي ارتقاي كيفيت نفت و فرآورده‌هاي نفتي از طريق روش‌هاي ميكروبي آنزيمي، تلاش براي استفاده از دامولسيفايرهاي زيستي براي جداسازي آب و نفت و ارزيابي اثرات زيست‌محيطي فعاليت‌هاي صنعت نفت از طريق پايش تنوع زيستي با استفاده از روش نوين DNA Barcoding را از ديگر اقدامات مركز تحقيقات بيوتكنولوژي پژوهشگاه نفت ذكر كرد.
راهي براي نجات محيط زيست
پروژه پاكسازي خاك‌هاي آلوده به تركيبات نفتي با حمايت پژوهشگاه صنعت نفت و پالايشگاه تهران در حال اجراست و به گفته دستغيب، با توجه به شرايط اقليمي مشابه كشورهاي منطقه و وجود آلودگي‌هاي گسترده نفتي، امكان ورود به بازارهاي كشورهاي نفت‌خيز حوزه خليج فارس و آسياي ميانه نيز وجود دارد كه مي‌تواند مقادير قابل توجهي ارزآوري و سود اقتصادي براي كشور به همراه داشته باشد.
دستغيب در پايان و با اشاره به تدوين مقالاتي از نتايج آزمايشگاهي اين طرح درباره آينده آن مي‌گويد: بسيار اميدواريم كه در آينده نزديك اين فناوري در كشور به صورت ميداني انجام شود كه در اين صورت گامي موثر در جهت توسعه پايدار و گسترش صنعت سبز در ميهن عزيزمان و همچنين زمينه‌ساز صدور خدمات فني و مهندسي به خارج از كشور خواهد بود.
منبع: جام جم آنلاين بهمن 87
/س
