توصيفگر ها :
پذيرفتاري مغناطيسي , كاني , كاني¬هاي مگنتيت و مگهميت , آهن دي¬تيونايتي , هيدروكربن¬هاي نفتي
چكيده فارسي :
چكيده
اين پژوهش به منظور بررسي ارتباط بين آلودگي نفتي و تغييرات شكل هاي آهن و پذيرفتاري مغناطيسي در حضور باكتري¬هاي تجزيه كننده Pseudomonas aeruginosa و Marinobacter hydrocarbonoclasticus اجرا گرديد. فرضيه اين بود كه تركيبات نفتي با تأثير بر شرايط اكسيداسيون و احيا آهن بر پذيرفتاري مغناطيسي خاك و تشكيل كاني هاي فرومغناطيسم تأثير مي گذارند. بدين منظور دو نمونه بافت خاك رسي و شني انتخاب شدند. چهار سطح از آلودگي نفت خام شامل 0، 5/2، 5/7 و10 درصد وزني به خاك هاي مورد مطالعه اعمال گرديد. در شروع مطالعه ويژگي هاي مختلف خاك از جمله شكل هاي مختلف آهن ( دي تيونايتي و اگزالاتي) ، ميزان پذيرفتاري مغناطيسي، هدايت الكتريكي وpH نمونه ها اندازه گيري شد. نمونه ها در شرايط رطوبتي 80 درصد حد ظرفيت مزرعه در انكوباتور با دماي 22 درجه سانتي گراد نگهداري شدند. ضمن حفظ رطوبت خاك در طول آزمايش در زمان يك و سه ماه بعد از شروع آزمايش ويژگي هاي خاك و ميزان آلودگي مجددا اندازه گيري شد. آزمايش در سه تكرار با حضور دو گونه باكتري تجزيه كننده و نمونه شاهد اجرا شد و بعد از اندازه گيري ويژگي هاي خاك در قالب طرح فاكتوريل مورد آناليز آماري قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه با افزايش زمان و سطح آلودگي پذيرفتاري مغناطيسي افزايش يافت و در بين اشكال آهن بيشترين افزايش در شكل¬هاي آهن دي تيونايتي مشاهده شد. در خاك بافت شني، همبستگي مثبت و معني¬داري بين پذيرفتاري مغناطيسي و درصد آلودگي (01/0 p<،49/or=)، ميزان آهن دي¬تيونايتي (01/0 p<،83/or=) وآهن اگزالاتي(01/0 p<،85/or=) و درخاك با بافت رسي همبستگي مثبت و معني¬داري بين پذيرفتاري مغناطيسي و درصد آلودگي (01/0 p<،60/or=)، همبستگي منفي بين ميزان آهن دي¬تيونايتي (01/0 p<،30/-or=) وآهن اگزالاتي(01/0 p<،30/or=- ) مشاهده شد. معادله رگرسيون خطي نشان داد كه پذيرفتاري مغناطيسي مي تواند 81 درصد از تغييرات آلودگي نفتي را در خاك هاي آلوده تبيين كند. دليل افزايش پذيرفتاري مغناطيسي ناشي از آلودگي نفتي، تشكيل مگنتيت و مگهميت به¬واسطه تجزيه مواد نفتي در خاك است. نتايج كلي اين تحقيق نشان داد كه حضور تركيبات نفتي در خاك پذيرفتاري مغناطيسي را تحت تأثير قرار مي¬دهد، لذا مي¬توان از پذيرفتاري مغناطيسي به عنوان شاخص كم هزينه و سريع براي رديابي آلودگي¬هاي نفتي استفاده كرد. نتايج اين تحقيق همچنين تاييد كرد كه باكتري هاي تجزيه كننده نفت تلقيح شده در اين تحقيق شامل Pseudomonas aeruginosa و Marinobacter hydrocarbonoclasticus نسبت به شاهد تأثير معني داري در كاهش آلايندگي نفتي و افزايش پذيرفتاري مغناطيسي داشته است.
كلمات كليدي: پذيرفتاري مغناطيسي، كاني¬هاي مگنتيت و مگهميت، آهن دي¬تيونايتي، هيدروكربن¬هاي نفتي، باكتري¬هاي تجزيه كننده نفت.
چكيده انگليسي :
Changes TPH content during microbial remediation in contaminated soil by crude oil using magnetic susceptibility
Nasim Khodadadi
n.khodadadi@ag.iut.ac.ir
August 24, 2021
Departmen of Soil Science
Isfahan University of Technology, Isfahan, 84156-83111, Iran
Degree:M.Sc Language: Farsi
1st Shamsollah Ayoubi, ayoubi@cc.iut.ac.ir
2nd Banafshe Khalili, bkhalili@cc.iut.ac.ir
Abstract
This study was conducted to investigate the relationship between soil pollution by crude oil and changes in iron forms and magnetic susceptibility in the presence of Pseudomonas aeruginosa and Marinobacter hydrocarbonoclasticus bacteria. The hypothesis of this study was that petroleum compounds affect the soil magnetic susceptibility because of the formation of ferromagnetic minerals by affecting the oxidation and reduction conditions of iron oxides. For this purpose, two soils (clayey and sandy texture) were selected and four levels of crude oil including 0, 2.5, 7.5 and 10% by weight were applied to the studied soils. At the beginning, some soil properties including different forms of iron (Fed and Feo) magnetic susceptibility, electrical conductivity and pH of soils samples were measured. Samples were kept in an incubator at 80% of the field capacity at 22 ° C. The experiment was performed in three replications with the presence of two species of TPH degrading bacteria and a control sample. After measuring the soil properties, they were statistically analyzed in a factorial design. The results showed that with passing time of incubation and level of contamination, the magnetic susceptibility increased and among the iron forms, the highest increase was observed in the form of Fed. In sandy soil, positive and significant correlations were observed between magnetic susceptibility and crude oil percentage (P <0.01, r = 0.49), Fed (P <0.01, r = 0.83) and Feo ( P <0.01, r = 0.85). In the soil with clay texture, positive and significant correlation between magnetic susceptibility and crude oil (p <0.01, r = 0.60), and negative correlation between Fed (P <0.01, r = -0.30) and Feo (P <0.01, r = 0.30) were observed. The linear regression equation showed that magnetic susceptibility could explain 81% of the variability in crude oil pollution in contaminated soils. The reason for the increase in magnetic susceptibility due to crude oil pollution is the formation of magnetite and maghemite as the product of reduction and oxidation processes during oil degradation. The overall results confirmed that the oil-degrading bacteria inoculated to polluted soils, including Pseudomonas aeruginosa and Marinobacter hydrocarbonoclasticus, had a significant effect on reducing oil pollution and increasing magnetic susceptibility as compared to the control samples.
Keywords
Magnetic susceptibility, magnetite, maghemite, dithionite iron oxide, petroleum hydrocarbons, petroleum degrading bacteria.
