باکتری نفتخوار

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
باکتری نفتخوار
طبقه‌بندی علمی
فرمانرو: باکتری
شاخه: پروتئوباکتریا
رده: گاماپروتئوباکتریا
راسته: Oceanospirillales
تیره: Alcanivoracaceae
سرده: Alcanivorax
Yakimov
et al. ۱۹۹۸
گونه شاخص
Alcanivorax borkumensis
گونه‌ها

Alcanivorax balearicus
باکتری نفتخوار
Alcanivorax dieselolei
Alcanivorax hongdengensis
Alcanivorax marinus
Alcanivorax pacificus
Alcanivorax venustensis


باکتری نفتخوار قادر به تجزیه آلودگی‌های نفتی در محیط‌های دریایی می‌باشند.

اهمیت[ویرایش]

نفت یک فرآورده مهم برای اقتصاد و سیاست و البته سمی برای سیستم‌های بیولوژیک است و آلوده کننده اصلی محیط زیست محسوب می‌شود. به علت ورود مستقیم نفت به اکوسیستم‌ها و به خاطر رهایی طبیعی آن از مخازن، فعالیتهای انجام شده جهت استخراج ان از مخازن و انتقال از مخازن به محل مصرف، فرآوری بیشتر در پالایشگاه و استعمال و مصرف آن به وسیله مصرف‌کننده نهایی، آلودگی ایجادمی‌شود. در صورت وقوع آلودگی در خشکی مسئله قابل حل است وبه راحتی بر طرف می‌شود، امااز بین بردن آلودگی دریایی مشکل است. هر معیاری که فراوانی، سطح، مدت یا شدت آلودگی سیستم‌های دریایی به وسیله نفت خام را کاهش دهد، توانایی نگهداری و استخراج آن را به عنوان منبع اولیه انرژی و مواد خام افزایش می‌دهد.

باکتریهای نفت‌خوار[ویرایش]

اخیرا باکتری‌های دریایی جدیدی که قادر به تجزیه آلودگی‌های نفتی در محیط‌های دریایی می‌باشند از ناحیه‌ای در نزدیکی جزیره بورکوم در دریای شمال، شناسایی شده‌اند. این باکتری‌های دریایی میله‌ای شکل، گرم منفی و هوازی اجباری بودند. این باکتری‌ها هیدروکربن‌های آلیفاتیک مختلفی مانند هیدروکربنهای آلیفاتیک خطی یا زنجیره‌ای شاخه دار و ترکیبات آروماتیک مانند تولوئن، نفتالین، فنانترن و آنتراسن (نه اسید آمینه، پروتئین‌ها، کربوهیدرات‌ها یا پلی ساکاریدها) را به عنوان تنها منبع کربن و انرژی مورد استفاده قرار می‌دهند. این باکتریها از نظر فیلوژنتیکی سابقه قبلی نداشته و در جنس جدیدی تحت عنوان Alcanivorax طبقه بندی شده‌اند. این باکتریها قادرند در NaCl با غلظت‌های ۰٫۰۸-۳٫۵M زندگی کنند .این میکروارگانیسم‌ها، فیزیولوژی و ترکیب سلولی غیر عادی دارند. کوچک بوده، حجم آنها۰٫۲ میکرو متر مکعب است و سیتوپلاسم رقیقی دارند. این باکتریها فقط نصف تعدادپروتئینهای بیان شده به وسیله اشریشیا کلی رابیان می‌کنند. ژنوم آنهانسبتاً کوچک است(mb۳-۴) و فقط۱-۲ اپرون rRNA را دربر می‌گیرد.

باكتري هاي نفت خوار چگونه مي توانند موادنفتي تجزيه ويابه عبارتي ديگر آنرا بخورند؟[ویرایش]

اين باكتري ماده اي به نام Biosurfactant ازخودخارج مي كندكه اين ماده كشش سطحي نفت را كاهش داده وآن را امولسيونه مي كند.البته همين خاصيت امولسيون كنندگي كاربردهاي صنعتي زيادي هم دارد.نفت امولسيون شده توسط باكتري تجزيه مي شود وبه اين ترتيب به دي اكسيد كربن ومواد ساده تري تبديل ميشودكه جذب ميكروب هاي موجوددرطبيعت شوند. درمواردي نظير ترك خوردگي لوله هاي نفت وياغرق شدن يك نفت كش كه مقدارزيادي نفت وارد دريا(طبيعت)مي شود باانتقال اين باكتري هابه محل مي توانيم آلودگي ناشي از وجود نفت راازبين ببريم. يكي ديگرازموارد مهم ايجاد آلودگي هاي نفتي تخليه آب توازن نفت كش هاست.يك نفت كش نفت راازكشوري به كشور ديگر حمل ،موقع برگشت بايد بخشي ازتانكر آن براي حفظ تعادل باآب پر شود.كه اين آب درنزديكي محل نفت گيري مجددتخليه مي شودوباين ترتيب نفت باقي مانده داخل تانكر،متاسفانه وارد دريا مي گردد. اين نفت درروي سطح دريا لكه اي ايجاد كرده ومانع ورود اكسيژن(O2)به آب مي شودوباامواج درياساحل رانيز آلوده مي نمايد.اگر مقداري از باكتري نفت خواررابه آب توازن تانكر يانفت كش منتقل كنيم مي تواند قبل ازتخليه اين آب ،نفت موجود روي آنرا تجزيه كرده ومانع از انتقال آن به آب دريا شود. درمحل آلودگي تازماني كه نفت وجوددارد، باكتري هافعال وتكثير مي شوند، اماپس از تمام شدن نفت ودرمواقع ازميان رفتن آلودگي باكتري هابه تدريج وخودبه خودازتعدادشان كم خواهدشد ومي ميرند،ولاشه هاي باقيمانده توسط موجودات ديگر خورده خواهدشد ووارد چرخه طبيعت وهيچ خطري براي محيط زيست ندارند.

استفاده از باكتري هاي نفت خوار:[ویرایش]

الف- رفع آلودگي هاي نفتي محيط زيست ب- استخراج نفت هاي باقي مانده در چاه نفت كه باروشهاي معمولي قابل استخراج نيستند.

باکتری نفت خوار به عنوان یک تهدید!!!![ویرایش]

میکروارگانیسم های زنده که بر همه باکتری ها، مخمر ها، کپک ها و قارچ های رشته ای برتری دارند، می توانند ترکیبات مختلف موجود در نفت خام را دچار تغییر و تبدیل کنند. این تغییر و تحول در نفت خام سبب کاهش ارزش اقتصادی نفت می شود؛ از این رو اهمیت داردکه واکنش ها و موقعیت های مخازن نفتی را به لحاظ زمین شناسی بررسی کنیم. به این مجموعه واکنش‌ها، تجزیه بیولوژیک نفت (Oil Biodegradation) می گویند. تجزیه بیولوژیک نفت خام به وسیله فعالیت های آنزیماتیک باکتری ها که در مخازن اصلی نفت روی می دهد، سبب می شود که میزان زیادی از کیفیت نفت در این گونه مخازن کاسته شود. تجزیه بیولوژیک نفت در همه موقعیت ها، چه درشرایط هوازی و چه در مخازن نفتی عمیق، که شرایط بی هوازی بر آن حاکم است، می تواند صورت گیرد. نزدیک به چهل سال پیش دانشمندان فکر می کردند که این تجزیه و تغییر تنها در مخازن عمیق صورت می گیرد، ولی امروزه این دگرگونی نفتی را در مخازن کم عمق هم یافته‌اند. تجزیه بیولوژیک نفت سبب تغییرات کلی زیر در ویژگی های نفت خام می شود: - ویژگی های مایع بودن نفت یعنی درجه API و گرانروی نفت خام را تغییر می دهد؛ - سبب تغییر در شیمی خاک نفت می شود؛ - سبب ارزش واقعی و رایج نفت خام را تغییر می دهد.

تجزیه بیولوژیک نفت به تدریج سبب تجزیه ترکیبات مختلف موجود در نفت می شود و درنتیجه ویژگی های مایع بودن نفت و قابلیت سوختن آن دچار اختلال می شود.

این تغییرات را به صورت زیر می توان مشاهده کرد: - بالا رفتن گرانروی نفت که در نتیجه آن توانایی تولید کاهش می یابد؛ -کاهش درجه API نفت و سنگین تر شدن آن که در نتیجه ارزش تولید نفت کاهش می‌یابد؛ - افزایش میزان آسفالتین که با میزان هیدرات کربن های آروماتیک و اشباع ارتباط دارد؛ - افزایش میزان غلظت بعضی از فلزات خاص مانند نیکل و وانادیوم؛ - افزایش میزان حجم گوگرد.

باکتری های نفت خوار، ارگانیسم هایی هستند که درهمه شرایط مانند مناطق بسیار عمیق ودرداخل رسوبات و شرایط هوازی و بی هوازی می توانند به زندگی عادی خود ادامه دهند و در مناطقی که منابع غذایی مانند نفت در اختیار آنها باشد، سبب تجزیه نفت می شوند، اگر چه تجزیه نفت براثر همکاری و تعامل میان چند گونه از این میکروارگانیسم ها صورت می گیرد. در مخازن نفتی زیرسطحی و عمیق، نخست تجزیه بیولوژیک نفت درشرایط بی هوازی صورت می گیرد. این عمل را باکتری هایی که گوگرد را اکسید می کنند و یا باکتری هایی که از پذیرنده های دیگر الکترون استفاده می کنند، انجام می دهند. به طور تجربی ثابت شده است که تجزیه انباشت های نفتی در مخازنی صورت می گیردکه دمای آنها یک کمتر از ۸۰ درجه سانتی گراد باشد. در دمای بالاتر از این حد، میکروارگانیسم های تجزیه کننده قادر به ادامه حیات نیستند و در نتیجه تجزیه بیولوژیک هم صورت نمی گیرد. بر همین اساس دانشمندان الگویی را پیشنهاد کرده اند که اگر یک مخزن نفتی تا دمای بیش از ۸۰ درجه سانتی گراد حرارت ببیند، سبب استریلیزاسیون آن مخزن می شود و تمام میکروارگانیسم های تجزیه گر آن از بین می روند و حتی هنگامی که دما به زیر ۸۰ درجه سانتیگراد نیز می رسد، تجزیه بیولوژیک صورت نمی گیرد، زیرا احتمال برگشت میکروارگانیسم ها به این مخازن استریل شده بسیار ضعیف است. در یک نتیجه گیری کلی می توان گفت که ارزش زیاد محصولات نفتی، محافظت بیشتری را در میدان ها و مخازن نفتی می طلبد و محافظان این مخازن باید همواره در نظر داشته باشندکه تزریق تعداد محدودی از این گونه باکتری ها به از بین رفتن ارزش واقعی این مخازن منجر می شود.