میكرو ارگانیسم ها, نظافت چیان محیط زیست

نفت خام و محصولات آن, چه در هنگام استخراج و چه در مواقع حمل و نقل زمینی و دریایی, در نتیجه رخدادها و تصادف ها سبب آلودگی خاك, آب و یا به طور كلی محیط زیست می شوند

وجود هیدروكربن های نفتی در سطح دریا و در خشكی تهدیدی جدی برای اكوسیستم به شمار می آید، زیرا برای محیط زیست به شدت مضر و سرطان زا هستند. وجود نفت خام در سطح زمین، سبب آتش سوزی، آلودگی آب های زیر زمینی و آلودگی هوا نیز می شود، به همین دلیل پاك سازی این آلودگی ها باید هر چه سریع تر انجام گیرد تا محیطی ایمن و عاری از خطر داشته باشیم.

برای پاك سازی و آلودگی زدایی مواد نفتی، روش های استاندارد و معمول زیادی وجود دارد كه به علت هزینه بالا و پایین بودن كارایی محدود می شوند. پاك سازی بیولوژیك مواد نفتی، پروسه هایی هستند كه تركیبات سمی را به مواد غیر سمی و بی خطر تبدیل می كنند. این عمل در نتیجه فعالیت های متابولیك میكروارگانیسم هایی كه قادرند از مواد نفتی به عنوان منبع انرژی و كربن خود استفاده كنند، صورت می گیرد. عرضه این فناوری می تواند بسیار مفید باشد، زیرا قادر است بدون ایجاد خلل در محیط زیست طبیعی، تركیبات سمی مواد نفتی را به مواد غیر سمی تبدیل كند. در مقایسه با دیگر فناوری های پاك سازی مانند سوزاندن و دفن لجن های نفتی، روش بیولوژیك، بسیار ارزان تر و مقرون به صرفه تر است. امروزه تعداد بی شماری از میكروارگانیسم هایی كه قادر به تجزیه نفت هستند، شناخته شده اند. با مطالعات وسیع روی این میكروارگانیسم ها و با روش های افتراقی و كشت توانسته اند گونه های شاخص و كارآمد را جداسازی كنند. هنگامی كه میكروارگانیسم ها هیدروكربن های نفت خام را می شكنند، نخستین مرحله این پروسه، اضافه كردن گروه هیدروكسیل به انتهای زنجیره آلكان و یا به حلقه غیر اشباع هیدروكربن آروماتیك چند حلقه ای است كه در نتیجه یك الكل شكل می گیرد. این مرحله از واكنش، به وسیله قارچ های میكروسكوپی انجام می گیرد. پس از این مرحله، باكتری ها و مخمر ها الكل را به آلدهید و بی درنگ آلدهید را به اسید كربوكسیلیك تبدیل می كنند و سرانجام پس از طی یك زنجیره بلند از واكنش های احیا، محصولات نهایی یعنی آب، دی اكسید كربن و بیوماس تشكیل می شود. این واكنش ها آنزیم های درون سلولی و برون سلولی كه به وسیله این میكروارگانیسم ها سنتز می شود، انجام می گیرد. عقیده بر این است كه تركیبات با وزن مولكولی پایین به وسیله آنزیم های درون سلولی تجزیه و تركیبات نفتی با وزن مولكولی بالا به وسیله آنزیم های میكروبی برون سلولی شكسته می شوند. تمام این محصولات نهایی غیر سمی هستند و از بیوماس پس از پایان یافتن پروسه های فرآوری بیولوژیك، می توان به عنوان كود استفاده کرد. پاك سازی بیولوژیك آلودگی های نفتی به وسیله میكروارگانیسم ها بسیار آسان است زیرا باكتری های تجزیه كننده هیدروكربن های نفتی در حالت طبیعی به طور گسترده در طبیعت (محیط های آبی و خشكی) توزیع شده اند. تحقیقات نشان داده است كه جمعیت این گونه باكتری ها حدود یك درصد از كل جمعیت میكروبی جهان است. این گونه باكتری ها كه چربی دوست هستند، به سمت مواد نفتی جذب می شوند. هنگامی كه یك منطقه با مواد نفتی آلوده می شود، جمعیت آنها افزایش می یابد و به حدود ده درصد از كل جمعیت می رسد. پس می توان انتظار داشت كه این روش در محیط زیست به طور طبیعی صورت می پذیرد ولی سرعت آن بسیار كند است؛ از این رو ما می توانیم با استفاده از روش های میكروبیولوژی و بیوتكنولوژی نوین، این پروسه بیولوژی را تقویت كنیم و به طور انحصاری به خدمت خود درآوریم. در سال ۱۹۹۷ شركتی به نام TERI پس از چندین سال تحقیق روی باكتری های تجزیه كننده نفت خام و لجن های نفتی موفق به تولید تركیباتی به نام oil zapper شدند. این مواد شامل باكتری های تجزیه كننده نفت، به علاوه یك رشته مواد حامل آلی (به صورت پودر) برای حفظ و نگهداری این باكتری ها هستند. این تركیب از پنج گونه باكتری تشكیل شده است كه قادرند بخش‌های آلیفاتیك، آروماتیك، آسفالتین و تركیبات نیتروژنی، گوگردی و اكسیژنی را در نفت خام و لجن های نفتی به سرعت تجزیه و در نهایت تولید مواد و تركیبات بی خطری مانند آب، دی ‌اكسید كربن و بیوماس كنند.