نقش شوینده های زیستی در زیست سالم سازی خاکهای آلوده به مواد نفتی

در شرایط طبیعی، نفوذ نفت در خاک فرایند بسیار پیچیده ای است که شامل عوامل فیزیکی شیمیایی و زیست می باشد. نفت خام ماده بسیار آب گریزی است، بنابراین اکثر ترکیبات آن حلالت بسیار پائینی در آب دارند. این ترکیبات ذرات خاک را احاطه کرده که در نتیجه برای میکروارگانیزمها غیر قابل دسترس می شوند. به منظور بالا بردن در دسترس پذیری زیستی آلودگی های نفتی، از عوامل فعال کننده سطحی (شوینده ها) استفاده می شود که باعث ایجاد واجذبی و به حرکت در آوردن ترکیبات نفتی شده و در نتیجه جذب آنها توسط سلولهای میکروبی تسهیل می شود. هدف از این مطالعه شوینده های زیستی و اثرات آنب ر پاکسازی زیستی خاکهای آلوده به مواد نفتی می باشد. شوینده ها ترکیبات آمفی فیلیک هستند که انرژی آزاد سیستم را بوسیله جایگزینی مولکولهای بزرگ با انرژی زیاد در واسطه کاهش می دهند. آنها اجزاء فعالی هستند که در صابونها و مواد شوینده با توانایی تجمع در سطح مشترک آب، هوا یافت می شوند و به دو دسته کلی یونی و غیریونی با ساختار شیمیایی متفاوت بسته به گروه آب دوست آنها طبقه بندی می شوند. کاربرد اصلی شوینده ها افزایش حلالیت ترکیبات روغنی و نفتی مایع نامحلول در آب است، این عمل بوسیله کاهش کشش سطحی و کشش بین سطحی در لایه حدفاصل بین هوا و آب و نیز آب با ترکیبات نفتی انجام می گیرد. باه کاهش کشش سطحی و کشش بین سطحی در لایه حدفاصل بین هوا و آب و نیز آب با ترکیبات نفتی انجام می گیرد. با کاهش کشش بینس طحی و افزایش غلظت شوینده ها مونومرهای رشته ای تشکیل می شوند و به غلظتی که در آن اولین رشته های م ونومر فوق تشکیل می شوند غلظت بحرانی (CMC) گفته می شود. این غلظت در واقع نطقه ای است که در آن شوینده برایا ولین بار پائین ترین میزان کشش سطحی را نشان می دهد. خواص مطلوب شوینده ها شامل افزایش حلالیت، کاهش کشش سطحی و غلظت پائین مسیل بحرانی است. شوینده ها برحسب نحوه تولید به دو دسته کلی تقسیم می شوند. دسته اول شوینده های مصنوعی که با استفاده از ترکیبات گوناگون شیمیایی بصورت مصنوعی تهیه می شوند و در سه نوع آنیونی، کاتیونی غیر یونی رده بندی می گردند و دسته دوم شوینده های زیستی که از ترکیبات طبیعی بدست می آیند و بر اساس نوع میکروارگانیزم تولید کننده و ساختار شیمیایی در 6 گروه اصلی گلایکولیپیدها، فسفولیپیدها، کمپلکس های لیپید، پلی ساخارید، لیپوپروتئین- لیپوپیتیدها، چربیهای خنثی و اسیدهای چرب هیدروکسیلاته طبقه بندی می گردند. گاهی سطح برخی از سلولها نیز می تواند عاملی برایکاهش کشش سطحی باشد. CMC شوینده های زیستی معمولاً در محدوده 0 تا 200mg/L تغییر می کنند و جرم مولکولی آنها بین 500 تا 1500 Da است. شوینده های زیستی که بوسیله میکروارگانیزمها تولید می شوند بوسیله 2 مکانیسم اصلی شامل به حرکت در آوردن ذرات نفتی (تحریک ذرات) و انحلال ترکیبات نفتی در آب حذف ترکیبات نفتی از خاک را تقویت می نمایند. حذف آلاینده نفت از هسته خاک با استفاده از شوینده شیمیایی Tween 60 و شوینده زیستی نشان میدهد که توانایی شوینده زیستی برای حذف نفت به دام افتاده در ماتریس 1/9 تا 2/3 برابر بیشتر از شوینده مصنوعی است. حذف نفت خام از خاک بوسیله شستشو با آب در دماهای مختلف نسبتاً کم (5 درصد، 10 درصد، 34 درصد در دماهای 15، 22، 28 درجه سانتیگراد)، نشان دهنده کارایی پائین شستشو با آب در سالم سازی نفت خام از خاک آلوده می باشد. شینده مصنوعی 60 Tween راندمان استخراج را در مقایسه با آب 1/5 تا 5 برابر افزایش می دهد.

کلیدواژه ها:

شوینده های زیستی ، زیست سالم سازی ، مواد نفتی