Share
التحلل والمعالجة الاحيائية للمركبات الهيدروكاربونية النفطية بوساطة سلالات Streptomyces وNocardiopsis المعزولة من الترب الملوثة بالنفط في محافظة البصرة - العراق == Biodegradation and bioremediation of petroleum hydrocarbons by Streptomyces and Nocardiopsis strains isolated from oil contaminated soil of Basrah Governorate - Iraq
Author name:
احمد عبد برغال الاسدي
Supervisor name:
كوثر هواز مهدي | نادية عبد الامير المظفر
General topic:
Biology
Specific topic:
Biotechnologies
Degree:
Doctorate
University:
University Of Basrah - College Of Science - Department Of Biology
Language:
Arabic
University location:
Basrah
First pages:
24T3524 - p.pdf
Abstract:
سبعة سلالات من البكتريا الخيطية تعود الى جنسي Streptomyces وNocardiopsis عزلت من ترب شركة مصافي الجنوب الملوثة بالنفط الخام في البصرة جنوب العراق، وقد تم اختبار قدرتها على النمو بوجود النفط الخام باستعمال وسط ملحي سائل مزود بالنفط الخام كمصدر وحيد للكربون. شملت السلالات على S. variabilis 7525 وS. variabilis SW75 وS. cellulosae XFB - T وS. parvus S86 وS. bacillaris S4BW2 وS. flavoviridis VITHM - 1 وN. synnemataformans ITD - 3 بنسبة تشابه من 99٪ الى 100٪. في هذه الدراسة تم العثور على سلالات جديدة من البكتريا الخيطية المعزولة من التربة الملوثة شخصت باستعمال تحديد تتابعات جين الحامض النووي الريبوزي 16S rRNA وقد اظهرت السلالات قدرات مختلفة على تحلل النفط الخام في الوسط الملحي السائل من 50.2٪ الى 72.4٪. كما تم تقييم تاثير الظروف الزرعية من درجة الحرارة والدالة الحامضية وتركيز النفط الخام والعناصر النزرة في نمو سلالات البكتريا الخيطية وتحلل النفط الخام، وقد لوحظ ان اعلى نمو للخلايا واعلى تحلل للنفط الخام كان 80٪ في ظروف زراعة مثالية ( درجة حرارة 30 ᵒم ودالة حامضية 7 بعد 10 ايام من الحضن وزادت هذه النسبة الى 85٪ من قبل السلالة S. cellulosae XFB - T بعد اضافة العناصر النزرة.في حين اظهرت نتائج اختبار التحلل الحيوي للنفط الخام في التربة من قبل سلالات البكتريا الخيطية منفردة بعد 60 يوما من الحضن تحت ظروف مختلفة ، اظهرت ان اعلى قيمة للتحلل كانت 87 ٪ من قبل النوع S. bacillaris عند درجة حرارة 30 ᵒم وحجم لقاح مضاف 10مل/ 25غم تربة ومستوى رطوبة 40٪.المعالجة الاحيائية هي ستراتيجية فعالة لتنظيف المواقع الملوثة بالهيدروكربونات. ونتيجة تاثر الكائنات الحية الدقيقة من تلك التربة يحدث لها اضطراب وبالتالي يتم انتقاء الاحياء المجهرية القادرة على استهلاك الهيدروكربونات لاستخدامها في هذه التقنية الفعالة في التعامل مع الملوثات الهيدروكربونية. الهيدروكربونات التي تتفاعل مع نسجة التربة والكائنات الحية الدقيقة هي التي تحدد مصير الملوثات وطبيعتها الكيميائية والقدرات الهادمة للميكروبات. الاثار المحتملة لنشارة الخشب، وخليط من روث الابقار والغنم وتعديل المكملات الغذائية لتحفيز الكائنات الدقيقة الاصلية وزيادة المعالجة البيولوجية للهيدروكربونات، هذه العملية تم اجراءها باستعمال طريقة المعالجة خارج الموقع بطريقتي الكومة والمفاعل الحيوي، بخلط التربة الملوثة مع نشارة الخشب والروث الحيواني ودعم التربة بالمغذيات والعناصر النزره مع توفير الرطوبة الملائمة والظروف المواتية لنمو الكائنات الحية الدقيقة كما قدمت التهوية الصناعية للتربة في الكومة والمفاعل بوساطة شبكة من الانابيب المثقبة لمحاكاة المعالجة الحيوية التي استمرت مدة 90 يوما.خلال تلك الفترة، رصدت الهيدروكربونات النفطية الكلية (TPHs) وازالة الالكانات الاعتيادية والتغيرات في المجتمعات البكتيرية. وقد اظهرت النتائج ان (TPHs) قد انخفضت من 52غم/كغم الى 10.6 غم / كغم بمعدل تحلل بلغ 79.6٪ ومعدل تحفيز كان 71.4٪ في تجربة الكومة ومن 52غم/كغم الى 13.5 غم / كغم بمعدل تحلل بلغ 74٪ ومعدل تحفيز كان 63.5٪ في تجربة المفاعل الحيوي. وخلال مدة 45 يوما من الاختبار بلغت اعداد الكائنات الحية الدقيقة من البكتيريا المضافة والمستوطنة التي تحلل المواد الهيدروكربونية اعلى مستوى لها 2 × 710 خلية/ غم و1.1 × 710 خلية/ غم في الكومة والمفاعل الحيوي على التوالي.بناء على هذه المعطيات، نستنتج ان المعالجة الحيوية خارج الموقع افضل ستراتيجيه غير مكلفة وفعالة وصديقة للبيئة وبالتالي قد توفر خيارا قابلا للتطبيق لمعالجة التربة من الملوثات الهيدروكربونات النفطية. | Seven actinomycetes strains from genera Streptomyces and Nocardiopsis isolated from hydrocarbon contaminated soil in Basra Governorate, Iraq were selected for their capacity to grow in the presence of crude oil. Their growth rates and biodegradation ability were investigated in mineral salt media supplemented with light Remella crude oil. These strains consist of Streptomyces variabilis 7525, Streptomyces variabilis 5W75, Streptomyces cellulosae XFB - T, Streptomyces parvus S86, Streptomyces bacillaris S4BW2, Streptomyces flavoviridis VITHM - 1 and Nocardiopsis synnemataformans ITD - 3, that the sequence identity range from 99% to 100%. Our study find a new actinomycetes strains isolated from contaminated soil. these strains appears different capacity on the degradation of crude oil in mineral salt media , the highest was found to vary from 50.2% to 72.4%.The effect of the cultivation factors (temperature, pH, and concentration of crude oil and trace elements ) on growth of the actinomycetes strains and crude oil degradation was evaluated. The highest cell growth and the amount of crude oil degraded 80% were observed in optimized cultivation conditions (30oC and initial pH 7) after 10 days, this ratio reached to 85% by addition of trace elements solution at same condition by S. cellulosae XFB - T.The biodegradation test lasted 60 days in soil by actinomycetes strains at different factors shown the highest of the crude oil was removed in experiment that inoculums with 10ml of each bacterial strain, value 87% by Streptomyces bacillaris S4BW2 at 30oC. Bioremediation is an efficient strategy for cleaning up sites contaminated by hydrocarbons. Microorganism of soil is affected by hydrocarbon disturbance thus selective enrichment of hydrocarbon utilizers occurs. The technology is very effective in dealing with petroleum hydrocarbon contamination. Hydrocarbons react with the soil matrix and microorganisms determining the fate of the contaminants relative to their chemical nature and microbial degradative capabilities. The potential effects of sawdust, and mixture of cow and sheep dung as amendment nutrient supplements to biostimulate autochthonous microflora and augmentation for hydrocarbon bioremediation were investigated in test biopile and bioreactor. The soil was ground and fluffed by admixture of 1.5% sawdust, then supplemented with the necessary minerals and watered to provide conditions favoring microorganism growth industrial aeration was provided in pile by system of a abundant perforated drainage - pip network to simulate bioremediation treatments through a 90 - day period. During this period, we monitored total petroleum hydrocarbons (TPHs) and n - alkanes degradation and changes in bacterial communities. The (TPHs) had been reduced from 52 to 10.6 g/kg (79.6 %), the rate of Biostimulants Efficiency (BE) was (71.4%) in biopile and from 52 to 13.5 g/kg (63.5 %) in bioreactor . In soil, the dominant microorganism population comprised Gram - positive bacteria from actinomycete group and autochthonous microorganisms which decompose hydrocarbons reached highest level 2 x 107 and to 1.1 x 107 CFU/g at 45 days in biopile and bioreactor respectively . Based on these data, the study conclude that is ex situ ( Biopile and bioreactor ) experiment the best strategy, inexpensive, efficient, and environmentally friendly and may thus offer a viable choice for petroleum hydrocarbons - contaminated soil remediation.
