مها ی ت م طولخم دربراک ی
بورک ی لااپ رد ی
ش کاخ یاه تفن هب هدولآ
یردیح مساق
غراف لیبدرا یلیبدرا ققحم هاگشناد دشرا یسانشراک لیصحتلا
لدیوق ربکا
لیبدرا یلیبدرا ققحم هاگشناد رایشناد [email protected]
شوخ مظعارین امیس قلخ
ناریا یزرواشک یژولونکتویب هاگشهوژپ رایشناد [email protected]
یدابع یلع
ناریا یزرواشک یژولونکتویب هاگشهوژپ ققحم [email protected]
یهاشیلع داشرف
نارهت هاگشناد یرتکد یوجشناد Farshad.alishahi@ou.edu
هدیکچ ماخ تفن ی ک ی رتمهم زا ی ن هدنیلاآ یطیحم تس یز یاه تیلاعف زا یش ان
یم ناهج رس ارس رد یتفن تلاوص حم یروآرف و جارختس ا یاه دش اب
و یداص تقا تاراس خ داجیا هب رجنم هک ب یطیحم تس یز
هدش یرایس بس انم یراکهار یتفن تابیکرت هب هدولآ عبانم یتس یز شیلااپ .تس ا
یم عبانم نیا یزاسکاپ یارب مسیناگراورکیم دنیآرف نیا رد هک دشاب
ب و اه یرتکاب هژیو ه افیا ینبرکوردیه تابیکرت هیزجت رد یدیلک شقن اه
یم یم ،دنراد ار ینبرکوردیه تابیکرت هیزجت ییاناوت هک هدولآ عبانم رد دوجوم یبورکیم هعماج یریگراکب .دننک نیا ییاراک شیازفا رد دناوت
ینبرکوردیه تابیکرت روضح لیلد هب رگید یوس زا .دشاب رثوم دنیآرف ونتم
ع سنج زا یبورکیم طولخم زا هدافتسا ماخ تفن رد فلتخم یاه
یم لااب یدرکلمع عونت اب هیادج یلااب دادعت زا هدافتههسا ااح نیا اب .دههشاب رترثوم هیوههس ست دربراک اب هههسیاقم رد دناوت
یتح ای یرتکاب یاه
سنج طولخم ییاراک نماههض ییاهنت هب ییایرتکاب فلتخم یاه ن هدههش هتخاههس یبورکیم
و دوب دهاوخ لباقتم طباور
سی هدنزاههس ءازجا نیب
ور هعههسوت و تخانههش نیاربانب .تههشاد دهاوخ نآ ییاراک شهاک ای شیازفا رد یمهم شقن یبورکیم طولخم نیب طباور ریخههشت یاه
یم ،نارادناجزیر طولخم هعس وت و تخاس رد دناوت
رف رد یعس رض اح هعلاطم .دوش عقاو دیفم ،دمآراک یبورکیم یاه هص لاخ ندرک مها
زا یا
ار یبورکیم طولخم سی ءازجا نیب لباقتم طباور تیمها نایب و یبورکیم هعماج طههسوت ینبرکوردیه تابیکرت هیزجت هنیمز رد دوجوم شناد .دراد :یدیلک تاملک یبورکیم طولخم ،ینبرکوردیه تابیکرت ،یتسیز هیزجت ،لباقتم تارثا
2
1 همدقم . تخوهههس ورهههصم شیازفا هدروآرف و یلیهههسف یاه
داجیا هب رجنم ناهج تیعمج نوزفا زور شیازفا اابند هب یتفن یاه
یگدولآ اوط رد حناوس زورب و بس انمان ارتنک .تس ا هدش ناهج رس ارس رد بآ و کاخ هلمج زا یعیبط عبانم رد هدنیازف یاه
دورو هب رجنم هنلااهههس ،ماخ تفن شیلااپ و هریخذ ،ااقتنا ،دیلوت دنیآرف 7
/ 1 ات 8 / 8 هدروآرف زا نت نویلیم تعیبط هب یتفن یاه
یم ( ددرگ
Pokethitiyook
، 2017 .) اه ور ی ف ی ز ی ک ی ههش و ی م ی ا یی فراعتم کاپ یارب هک ی کاخ یزاههس
دوجو تفن هب هدولآ یاه
یلع؛دنراد کاپ رد لااب تعرههس مغر
هدنیلاآ یزاههس ب رد ،
ی رتههش ا دراوم ی ن ور اه لاآ افرههص ی هدن ار زا ی س طیحم هب طیحم ی رگید
یم ااقتنا و دنهد
ای تح دیلوت هب رجنم ی هدروآرف
اه ی مس زین ی یم ور نیا ،نیاربانب .دنوش اب یراگزاسان و لااب هنیزه لیلد هب اه
( دنتسین هجوت دروم نادنچ تسیز طیحم ،ناراکمه وWang
2013 ور رد ،لباقم رد .) یارب هدنز تادوجوم زا یکیژولویب یاه
هدنیلاآ وذح یم هدافتس ا هدولآ عبانم زا اه
ور ،یطیحم تس یز اوص ا اب تقباطم و لااب درکلمع ،نییاپ هنیزه هب هجوت اب .دوش
ور نیب رد یتس یز هتفرگرارق هجوت دروم رتش یب ،یگدولآ شیلااپ رگید یاه
یرتکاب هژیو هب ،نارادناجزیر .تس ا یمهم شقن ،اه
یم افیا ور نیا رد ار
؛دننک یرتکاب ییاناوت شیلااپ و تس ا هدیس ر تابثا هب ماخ تفن ینبرکوردیه ءازجا هیزجت رد فلتخم یاه
کاپ رد رثوم یشور ناونع هب نارادناجزیر هیاپ رب یتسیز طیحم زا یتفن تابیکرت یزاس
تسا هدش رازگ فلتخم یاه (
وWang
،ناراکمه 2013
).
یرتکاب ،هتهههشذگ ههد دنچ اوط رد یاه
سنج زا یفلتخم هدننک هیزجت لیبق زا توافتم یاه
ولیهههساب انومودوهههس ،
،
وکوکورکیم وکوکولیفاتههسا ،
زنژیلاکلآ ، رتکابورکیاههس ،
مویرتکابورکا ، انوموفورتونتههسا و
و یزاههسادج تفن هب هدولآ عبانم زا
نآ طس وت یتفن تابیکرت هیزجت زا یقفوم جیاتن و دندش ییاس انش ( تس ا هدش رازگ اه
Varjani
،ناراکمه و 2015
یوس زا .)
رگید سنج زا یبورکیم طولخم زا هدافتسا ماخ تفن رد فلتخم ینبرکوردیه تابیکرت روضح لیلد هب هک تسا هدش رازگ یاه
یم لااب یدرکلمع عونت اب فلتخم هیوس ست دربراک اب هسیاقم رد دناوت
( دشاب رترثوم ،رلاخ تشک تروص هب هدش یزاسادج ی
Li
اکمه و ،نار 2016 رارق یهههسررب دروم یدودح ات یتفن تابیکرت هیزجت رد یبورکیم طولخم زا هدافتهههسا یددعتم تاقیقحت رد .)
سنج زا هدافتههسا اما .تههسا هتفرگ .دوب دهاوخن هدافتههسا دروم یبورکیم طولخم ییاراک نماههض ییاهنت هب ییایرتکاب فلتخم یاه
باقتم طباور و یدرکلمع عونت هب هجوت نیاربانب .تسا رادروخرب ییازسب تیمها زا یبورکیم طولخم سی هدنزاس ءازجا نیب ل
2 . کاخ رد ینبرکوردیه تابیکرت یبورکیم هیزجت تظلغ و تابیکرت اب هدنیلاآ نارازه وده ناکم ،بآ و کاخ عبانم یگژیو لیلد هب نارادناجزیر .دنتهههسه فلتخم یاه
یاه
طیحم اب یراگزاهههس تیلباق و یکیلوباتم یم دعاهههسمان یاه
هدنیلاآ زا یدایز دادعت دنناوت هدافتهههسا .دننک هیزجت ار یلآ یاه
زا
نارادناج تویراکورپ دوجوم
رد یارب کاخ تیمس
ییادز و یاهکاخ حلاصا
،هدولآ یشور
،رثوم ،یداصتقا دنچ
هروظنم و راگزاس اب
طیحم تس یز یم .دش اب و ی گژ ی اه ی ف ی ز ی ک ی ش و ی م ی ا یی و تفن نینچمه س ب
ی را ی لماوع زا لیبق زا
،ترارح هجرد یمهارف
داوم
ذغم و ی ههسکا ی
،نژ لباق ی ت زجت ی ه ی ز ی تههس هدنیلاآ ی
، یمهارف ز ی تههس هدنیلاآ ی
،
،کاخ تبوطر ههسا
ی د ی لق و ی ا ندوب یی رد ،کاخ
تارثا ،بآ ندوب رتس د بذج
غ و هقطنم تفن حطس ی
هر
، قفوم مهم لماوع زا ی
ت ییلااپ تس یز دنتس ه
تابیکرت نارادناجزیر .
ه ی نبرکورد ی تفن ار ژرنا و نبرک عبنم ناونع هب ی
ب یار دههشر م هدافتههسا ی
و دننک نآ داوم هب ار اه ی
لیبق زا ههسا ی
،اهد لکلا ،اه
لنف ه ،اه ی س کارپورد ی
،اهد کرت ی تاب نوبرک ی
،ل اهن رد و اهرتس ا ی
ت د ی س کا ی د دبت بآ و نبرک ی
ل م ی دننک (
Dawoodi
،ناراکمه و
2015 .) همه رد هک درادن دوجو یبورکیم هورگ ای هنوگ چیه تقیقح رد رد و هدوب دربراک لباق یتس یز ییازفا تس یز یارب طیارش ی
کاپ کاخ زا یمههس و مواقم تابیکرت یزاههس یگدولآ ورعم رد لابق هک کاخ یموب یبورکیم هعماج زا هدافتههسا .دههشاب قفوم اه
هدوب ار یتس یز دایدزا تیقفوم اامتحا ،دنا یم شیازفا
مدع ،ماخ تفن رد ینبرکوردیه تابیکرت یلااب رایس ب عونت هب هجوتاب .دهد
3
ینبرکوردیه تابیکرت زا یعیهههسو فیط هیزجت لیلد هب نینچمه و ینبرکوردیه تابیکرت یمامت هیزجت رد هیادج ست ییاناوت یم ریذپان بانتجا یرما یبورکیم هعومجم زا هدافتسا ،نارادناجزیر سی طسوت دشاب
( ،ناراکمه وSuja
2014 .)
1.2 یتفن تابیکرت هیزجت یارب یبورکیم طولخم زا هدافتسا . هیادج ست ییاراک اب ههههسیاقم رد ینبرکوردیه تابیکرت هیزجت رد یبورکیم طولخم رتلااب ییاراک هتهههشذگ تاقیقحت رد اه
( ناراکمه و نیرب .تهههسا هدهههش رازگ 2014
کاپ یهههسررب رد ) کاخ یزاهههس
یاه یرتکاب طهههسوت تفن هب هدولآ دلوم یاه
کاخ شیلااپ رد یبورکیم طولخم ییاناوت هک دندرک هدهاههشم تناتکفروههسویب هیادج ست اب هههسیاقم رد تفن هب هدولآ یاه
25
%
( ناراکمه و یل .دوب رتلااب 2016
طیحم رد لاینلاتساک و ولیساب هیادج ود زا لکشتم ییایرتکاب طولخم هک دندرک رازگ زین )
نازیم هب هتفه سی تدم رد ماخ تفن اب هدش ینغ یندعم تش ک 8
/ 51
% هک درک هیزجت ار تش ک طیحم رد دوجوم ماخ تفن زا
ولیس اب( هیادج ست طس وت هیزجت رادقم اب هس یاقم رد نازیم نیا 85
/ 19
% لاینلاتس اک و 26
/ 27
% یناجراو نینچمه .دوب رتلااب )
( ناراکمه و 2015
م طولخم هک دنداد ناهههشن ) سنج هب قلعتم هیادج شهههش زا هدهههش لیکهههشت یبورکی
،مویرتکابورکا یاه
نبرکوردیه هیزجت رد ییلااب هدزاب انومودوهههس و انوموفورتونت یرتکاب هک دندرک رازگ اهنآ .دنراد یطخ یاه
هیزجت یاه
نبرکوردیه هدننک هریجنز هیزجت هب رداق یتفن یاه
یواح نیگنههس ینبرک یاه 20
ات 40 (نبرک
C20-C40
تمههسق هک دنتههسه )
یم رامش هب تفن رادیاپ .دور
سم ،یبورکیم طولخم درکلمع و تیمها یاتههسار رد ( ناراکمه و یتینج
2012 طولخم تلاماعت یخرب زا یکیتامههش لکههش )
تفن ینبرکوردیه تابیکرت هیزجت رد یبورکیم ( لکش رد هک دنداد هئارا ار ماخ
1 هدش هداد ناشن ) اد ناشن نیققحم نیا .تسا
دند
تفن ینبرکوردیه تابیکرت هیزجت هک یم یلولس نورب ای و یلولس نورد تلاح ود یاراد ،طیحم رد ماخ
هک تروص نیا هب ،دش اب
میزنآ طسوت لکش رییغت زا دعب ای و هدش یرتکاب اولس بذج امیقتسم ای ینبرکوردیه تابیکرت یرتکاب بذج یلولس نورب یاه
یم دههش بذج تابیکرت همادا رد .دنوههش میزنآ ریثات تحت ه
یم لکههش رییغت و بیرخت راچد ،زانژیههسکا ریظن ییاه نیا هک دندرگ
یم جراخ یرتکاب زا هتفای لکش رییغت تابیکرت هنوگ ریاس طسوت تسا نکمم و دنوش
.دنریگب رارق رتشیب هیزجت دروم ،یرتکاب یاه
یژرنا و نبرک دیلوت رب هولاع ینبرکوردیه تابیکرت یلولهههس نورد هیزجت یم ،اولهههس یارب
تبلوباتم دیلوت هب رجنم دناوت یاه
هیوناث یا هنوگ ریاس هدافتس ا دروم هک دوش یرتکاب ،هلمج زا یرتکاب یاه
یم رارق تناتکفروس ویب دلوم یاه هک نیا دوجو اب .دنریگ
یرتکاب هدن نک دی لوت یاه اف یا یمیقتهههسم شقن ینبرکوردی ه تاب یکرت هی زجت رد رات دم ع تن ات کفروهههسویب ی
یمن ام ا ،دن نک
یم ،هدش دیلوت تناتکفروس ویب نآ رتش یب یتس یز هیزجت ،یمهارف تس یز تیلباق شیازفا اب دناوت
هتکن نیا رکذ .دنک مهارف ار اه
یم یرورض مه روض ح ،هدش فیص وت هخرچ رد هک دش اب
یم ،ینبرکوردیه بیکرت نیدنچ نامز یاهریس م رییغت هب رجنم دناوت
نیب هیزجت نارادناجزیر
( دوش طیحم رد دوجوم یاه
McGenity
،ناراکمه و 2012
.)
هداد ناههشن ،هدههش ماجنا تاعلاطم رد دنچره ست اب هههسیاقم رد ینبرکوردیه تابیکرت هیزجت رد یبورکیم طولخم هک دههش
هیادج هیادج یلااب دادعت زا هدافتهههسا اما ،دنتهههشاد یرتلااب ییاراک اه سنج یتح ای یرتکاب یاه
یاه ییاهنت هب یرتکاب فلتخم
طولخم ییاراک نماههض طولخم هدنزاههس ءازجا یدرکلمع عونت هب هجوت نیاربانب .دوب دهاوخن لههصاح یبورکیم
طباور و یبورکیم
نآ نیب لباقتم یم رادروخرب ییازسب تیمها زا ،اه
.دشاب
4
2.2 . یبورکیم طولخم هدنهد لیکشت ازجا نیب لباقتم طباور یسررب
مه طباور یدودعم تاعلاطم رد مه ای ییازفا
هدنزاهههس ءازجا نیب لباقتم یهاک سی ی
یم هک یبورکیم طولخم هب رجنم دناوت
هتفرگ رارق یس ررب دروم ددرگ نآ ییاراک شهاک ای شیازفا هیادج نیب یفنم لباقتم تارثا دوجو هک یلاح رد .تس ا
یرتکاب یاه
یم ( دهد شهاک ار یبورکیم طولخم طهههسوت یتفن تابیکرت هیزجت نازیم دناوت
Hassanshahian
،ناراکمه و 2014
نیا رد .)
تس ار نس ح ،ا ( ناراکمه و نایهاش 2014
هنوگ زا یتقو هک دندرک هدهاش م دوخ هعلاطم رد ) وتیلوس س لااد و سکاروویناکلآ یاه
هنوگ نیب تباقر دوجو هدنهد ناش ن نیا هک دمآ نییاپ یبورکیم طولخم ییاراک ،دندرک هدافتس ا یبورکیم طولخم رد یرتکاب یاه
یش یامزآ رد نینچمه .تس ا نآ هدنهد لیکش ت ( ناراکمه و یل ،
2016 هنوگ لماش یبورکیم طولخم هس ) :یاه
1 و ولیس اب )
لاینلاتس اک 2
مویرتکابورکا و لاینلاتس اک و ولیس اب ) 3
هتفه سی زا دعب و هداد رارق یس ررب دروم ار مویرتکابورکا و لاینلاتس اک )
طولخم هک دندرک هدهاههشم نویههسابوکنا (یبورکیم یاه
1 (،) 2 (،) 3 بیترت هب ) 87
/ 51
%
، 29 / 35
% و 39 / 21
% هتههسناوت تابیکرت دنا
طولخم نیب رد .دننک هیزجت ار ینبرکوردیه (یبورکیم طولخم ،یبورکیم یاه
1 یبورکیم طولخم ریاس زا رتدمآراک ) نیا ،تس ا اه
(یبورکیم طولخم اب نآ توافت اهنت هک تهههسا یلاح رد 2
(یبورکیم طولخم رد مویرتکابورکا هنوگ ندوبن طقف ) 1
رد .تهههسا ) نیا
رد ،هدش یس ررب تاعلاطم قبط .تس ا هدهاش م لباق حوض و هب یبورکیم طولخم هدنزاس ازجا نیب لباقتم طباور تیمها ،یس ررب مه طباور هتهههشذگ تاقیقحت مه ای ییازفا
یم هک یبورکیم طولخم سی هدنزاهههس ءازجا نیب لباقتم یهاک ای شیازفا هب رجنم دناوت
ت دروم رتمک ،ددرگ نآ ییاراک شهاک ،تفن هب هدولآ عبانم یبورکیم شیلااپ یاهدنیآرف رد نیاربانب .تهههسا هتفرگ رارق هجو
سنج ییاس انش و یزاس ادج فلتخم یاه
رتکاب کاخ زا یتفن تابیکرت هیزجت رد دنمناوت ی یس ررب و فلتخم قطانم هدولآ یاه
مه تارثا مه ای ییازفا نآ لباقتم یهاک
نک هیزجت یبورکیم طولخم سی تخاههس رد اه یرورههض لااب ییاراک و یدرکلمع عونت اب هدن
یم .دشاب
لکش 1 . طولخم تلاماعت یخرب زا یرصتخم حرش ماخ تفن ینبرکوردیه تابیکرت هیزجت رد یبورکیم
تمسق کی هدنهد ناشن ،هتسکش طوطخ اب هدش هطاحا یاه رادناجزیر
یم .دنشاب
5
3 . یریگ هجیتن یرتکاب هژیو هب نارادناجزیر زا هدافتههسا هژیو تیمها یتههسیز ور رد اه
ینبرکوردیه تابیکرت هکنیا هب هجوت اب و ،دنراد یا
سنج زا لکش تم یبورکیم طولخم زا هدافتس ا ،دراد دوجو ماخ تفن رد فلتخم اب هس یاقم رد لااب یدرکلمع عونت اب فلتخم یاه
یازجا نیب لباقتم طباور هب هجوت یبورکیم طولخم تروهههص هب بورکیم دنچ عامتجا رد اما .دوب دهاوخ رتدمآراک ،هیوهههس ست هدنهد لیکههشت هتفرگ رارق هجوت دروم رتمک هدههش ماجنا تاعلاطم رد هک ،دراد ییلااب ترورههض یبورکیم طولخم نآ ی
تههسا و
ور هدنهد لیکهههشت یازجا نیب لباقتم طباور تخانهههش و یهههسررب یاه مزلا یگتفای هعهههسوت زا تفن هدننک هیزجت طولخم ی
ور هعههسوت و عادبا نیاربانب .تههسین رادروخرب هدنهد لیکههشت یازجا نیب لباقتم طباور ریخههشت یاه
هک یبورکیم طولخم ی
هههس یاراد ،لااب تقد و ییاراک ندوب اراد رب هولاع یم ،دههشاب زین بههسانم ییارجا تلو
طولخم دیلوت رد دناوت هیزجت یبورکیم یاه
.دنک افیا ییازسب شقن ،دمآراک هدننک 4 عبانم .
Barin, R., Talebi, M., Biria, D. and Beheshti, M., 2014. Fast bioremediation of petroleum-contaminated soils by a consortium of biosurfactant/bioemulsifier producing bacteria. International Journal of
Dawoodi, V., Madani, M., Tahmourespour, A. and Golshani, Z., 2015. The study of heterotrophic and crude oil- utilizing soil fungi in crude oil contaminated regions. Journal of Bioremediation & Biodegredation, 6(2), p.1.
Hassanshahian, M., Emtiazi, G., Caruso, G. and Cappello, S., 2014. Bioremediation (bioaugmentation/biostimulation) trials of oil polluted seawater: a mesocosm simulation study. Marine environmental research, 95, pp.28-38.
Li, X. Lin, Z. Adam, M. (2016). Biodegradation of marine crude oil pollution using a salt-tolerant bacterial consortium isolated from Bohai Bay, China. Marine pollution bulletin, 105(1), 43-50.
McGenity, T.J., Folwell, B.D., McKew, B.A. and Sanni, G.O., 2012. Marine crude-oil biodegradation: a central role for interspecies interactions. Aquatic Biosystems, 8(1), p.10.
Pokethitiyook, P., 2017. Phytoremediation of Petroleum-Contaminated Soil in Association with Soil Bacteria. In Phytoremediation (pp. 77-99). Springer, Cham.
Suja, F., Rahim, F., Taha, M.R., Hambali, N., Razali, M.R., Khalid, A. and Hamzah, A., 2014. Effects of local microbial bioaugmentation and biostimulation on the bioremediation of total petroleum hydrocarbons (TPH) in crude oil contaminated soil based on laboratory and field observations. International Biodeterioration &
Biodegradation, 90, pp.115-122.
Varjani, S.J., Rana, D.P., Jain, A.K., Bateja, S. and Upasani, V.N., 2015. Synergistic ex-situ biodegradation of crude oil by halotolerant bacterial consortium of indigenous strains isolated from on shore sites of Gujarat, India. International Biodeterioration & Biodegradation, 103, pp.116-124.
Wang, H., Wang, C., Lin, M., Sun, X., Wang, C. and Hu, X., 2013. Phylogenetic diversity of bacterial communities associated with bioremediation of crude oil in microcosms. International Biodeterioration & Biodegradation, 85, pp.400-406.
6
Importance of Microbial Consortium in Remediation of Oil- Contaminated Soils
Ghasem Heydari
M.Sc., University of Mohaghegh Ardabili [email protected]
Akbar Ghavidel
Associate Professor, University of Mohaghegh Ardabili [email protected]
Nayer azam Khoshkholgh sima
Associate Professor, Director General, Agriculture Biotechnology Institute of Iran (ABRII) [email protected]
Ali Ebadi
Researcher, Agriculture Biotechnology Institute of Iran (ABRII) [email protected]
Farshad Alishahi
Ph.D. student, University of tehran [email protected]
7
Abstract
Crude oil is one of the most important worldwide environmental pollutants caused by oil extraction and refining processes, which has led to many economic and environmental losses. Bioremediation of oil- contaminated area is a good way to clean-up contaminants.
Microorganisms, in particular, bacteria play a key role in the degradation of hydrocarbon compounds. Employment of microbial community of contaminated area, which has ability to degrade hydrocarbons, can be effective in increasing the efficiency of this process. On the other hand, due to the presence of various hydrocarbon compounds in crude oil, use of microbial mixture of different species with high functional variation can be more effective than using a single strain. However, the use of a large number of bacterial isolates or even different bacterial species will not guarantee the performance of the microbial mixture, so the interactions between the components of a microbial mixture will play an important role in increasing or decreasing its efficacy. Therefore, the identification and development of methods for detecting the relationships between microorganisms can be useful in the construct and development of efficient microbial consortium. The present study attempts to provide a summary of the current knowledge in hydrocarbon decomposition by the microbial community, and express the importance of interaction between the components of a microbial mixture.
Keywords: Biodegradation, Hydrocarbon compounds, Interaction, Microbial consortium
