این تحقیق با هدف کاهش و حذف بخارات ترکیبات نفتی در منطقه غیراشباع و فاز محلول آلودگی در منطقه اشباع آب زیرزمینی با استفاده از سد بیولوژیکی نفوذپذیر در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده است. در راستای اهداف طرح، باکتری‌های تجزیه کننده نفت، از آب زیرزمینی آلوده در محدوده پالایشگاه تهران نمونه‌برداری، شناسایی و غربالگری شدند. شناسایی باکتری‌ها به روش مولکولی و با استفاده از تعیین توالی ژن 16SrRNA انجام شد. سویه باکتریایی Pseudomonas sp. BTEX-30 که برای اولین بار در دنیا معرفی شد و در بانک جهانی ژن با کد KU521341 به ثبت رسید به دلیل عملکرد زیست‌پالایی بهتر برای ادامه مطالعات انتخاب گردید. آزمایشات برای بررسی کنتیک واکنش زیست‌پالایی توسط باکتری فوق در دو مقیاس batch و ستون انجام شد. در آزمایشات batch پارامترهای موثر در زیست‌پالایی منطقه غیر اشباع بهینه‌سازی شده و سپس کنتیک واکنش به دو صورت تک سوبسترا و مخلوط ترکیبات BTEX به عنوان منبع کربنی میکروارگانیسم بررسی شده و پارامترهای کنتیک بدست آمده است. ستون خاک غیر اشباع به صورت افقی و با در نظر گرفتن انتشار گازی به عنوان پدیده غالب انتقال آلودگی در منطقه غیراشباع شبیه‌سازی شده است. تولوئن به عنوان نماینده ترکیبات BTEX در مرحله آزمایش ستون مورد استفاده قرار گرفت. سد بیولوژیکی در طول ستون غیر‌اشباع با استفاده از باکتری Pseudomonas sp. BTEX-30 بر اساس پارامترهای بهینه به دست آمده در آزمایشات Batch و با رطوبت 30 درصد ایجاد شد. عملکرد سد بیولوژیکی برای یک دوره 14 روزه مورد آزمون قرار گرفت. نتایج کلی نشان دهنده قابلیت بالای زیست پالایی باکتری منتخب در شرایط اشباع (محیط آبی) و غیر اشباع می‌باشد. مسیر متابولیتی ترکیبات BTEX توسط آنالیز آنزیمی تعیین گردید. نتایج نشان داد باکتری با استفاده از آنزیم دی‌اکسیژناژ  به حلقه بنزن ترکیبات BTEX حمله کرده و باعث شکافتن حلقه بنزن می‌شود. نتایج آزمایشات ستون نشان داد که PRBB در حالت غیر اشباع و اشباع باعث حذف و کاهش غلظت آلاینده توسط فعالیت باکتریایی می‌شود. مقایسه ستون‌های PRBB و کنترلی در حالت غیراشباع نشان داد که غلظت بخارات تولوئن در ستون PRBB در طول ستون به مرور زمان کاهش می‌یابد و از روز دوازدهم تا چهاردهم تقریبا ثابت می‌شود، در حالی که در ستون کنترلی که فاقد باکتری است، به مرور زمان بر غلظت بخارات تولوئن در ستون افزوده می‌شود. بنابراین می‌توان در منطقه غیراشباع با ایجاد سد بیولوژیکی نفوذپذیر و تامین رطوبت بهینه، با زیست پالایی بخارات هیدروکربنی از گسترش و توسعه آلودگی جلوگیری کرده و آلودگی را پاکسازی کرد.
دستاورد:
جداسازی، شناسایی و غربالگری نمونه های باکتریایی از منطقه پالایشگاه تهران
دانش فنی زیست پالایی آلودگی نفتی (BTEX) آب زیرزمینی