باکتری نفت‌خوار

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
(تغییرمسیر از باکتری نفتخوار)
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]

اخیراً 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 طبقه‌بندی شده‌اند. این باکتریها قادرند در NaCl با غلظت‌های ۰٫۰۸–۳٫۵M زندگی کنند. این میکروارگانیسم‌ها، فیزیولوژی و ترکیب سلولی غیرعادی 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.

باکتری‌های نفت خوار چگونه می‌توانند موادنفتی تجزیه ویابه عبارتی دیگر آنرا بخورند؟[ویرایش]

این باکتری ماده ای به نام Biosurfactant ازخودخارج می کندکه این ماده کشش سطحی نفت را کاهش داده وآن را امولسیونه می‌کند. البته همین خاصیت امولسیون کنندگی کاربردهای صنعتی زیادی هم دارد. نفت امولسیون شده توسط باکتری تجزیه می‌شود وبه این ترتیب به دی اکسید کربن ومواد ساده‌تری تبدیل میشودکه جذب میکروب‌های موجوددرطبیعت شوند. درمواردی نظیر ترک خوردگی لوله‌های نفت ویاغرق شدن یک نفت کش که مقدارزیادی نفت وارد دریا (طبیعت) می‌شود باانتقال این باکتری هابه محل می‌توانیم آلودگی ناشی از وجود نفت راازبین ببریم. یکی دیگرازموارد مهم ایجاد آلودگی‌های نفتی تخلیه آب توازن نفت کش هاست. یک نفت کش نفت راازکشوری به کشور دیگر حمل، موقع برگشت باید بخشی ازتانکر آن برای حفظ تعادل باآب پر شود؛ که این آب درنزدیکی محل نفت گیری مجددتخلیه می شودوباین ترتیب نفت باقی مانده داخل تانکر، متأسفانه وارد دریا می‌گردد. این نفت درروی سطح دریا لکه ای ایجاد کرده ومانع ورود اکسیژن(O2)به آب می شودوباامواج دریاساحل رانیز آلوده می‌نماید. اگر مقداری از باکتری نفت خواررابه آب توازن تانکر یانفت کش منتقل کنیم می‌تواند قبل ازتخلیه این آب، نفت موجود روی آنرا تجزیه کرده ومانع از انتقال آن به آب دریا شود. درمحل آلودگی تازمانی که نفت وجوددارد، باکتری هافعال وتکثیر می‌شوند، اماپس از تمام شدن نفت ودرمواقع ازمیان رفتن آلودگی باکتری هابه تدریج وخودبه خودازتعدادشان کم خواهدشد ومی میرند، ولاشه‌های باقیمانده توسط موجودات دیگر خورده خواهدشد ووارد چرخه طبیعت وهیچ خطری برای محیط زیست ندارند.

استفاده از باکتری‌های نفت خوار[ویرایش]

الف- رفع آلودگی‌های نفتی محیط زیست ب- استخراج نفت‌های باقی مانده در چاه نفت که باروشهای معمولی قابل استخراج نیستند.

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

میکروارگانیسم‌های زنده که بر همه باکتری‌ها، مخمرها، کپک‌ها و قارچ‌های رشته ای برتری دارند، می‌توانند ترکیبات مختلف موجود در نفت خام را دچار تغییر و تبدیل کنند. این تغییر و تحول در نفت خام سبب کاهش ارزش اقتصادی نفت می‌شود؛ از این رو اهمیت داردکه واکنش‌ها و موقعیت‌های مخازن نفتی را به لحاظ زمین‌شناسی بررسی کنیم. به این مجموعه واکنش‌ها، تجزیه بیولوژیک نفت (Oil Biodegradation) می‌گویند. تجزیه بیولوژیک نفت خام به وسیله فعالیت‌های آنزیماتیک باکتری‌ها که در مخازن اصلی نفت روی می‌دهد، سبب می‌شود که میزان زیادی از کیفیت نفت در این گونه مخازن کاسته شود. تجزیه بیولوژیک نفت در همه موقعیت‌ها، چه درشرایط هوازی و چه در مخازن نفتی عمیق، که شرایط بی هوازی بر آن حاکم است، می‌تواند صورت گیرد. نزدیک به چهل سال پیش دانشمندان فکر می‌کردند که این تجزیه و تغییر تنها در مخازن عمیق صورت می‌گیرد، ولی امروزه این دگرگونی نفتی را در مخازن کم عمق هم یافته‌اند. تجزیه بیولوژیک نفت سبب تغییرات کلی زیر در ویژگی‌های نفت خام می‌شود: - ویژگی‌های مایع بودن نفت یعنی درجه API و گرانروی نفت خام را تغییر می‌دهد؛ سبب تغییر در شیمی خاک نفت می‌شود؛ سبب ارزش واقعی و رایج نفت خام را تغییر می‌دهد.

تجزیه بیولوژیک نفت به تدریج سبب تجزیه ترکیبات مختلف موجود در نفت می‌شود و درنتیجه ویژگی‌های مایع بودن نفت و قابلیت سوختن آن دچار اختلال می‌شود.

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

باکتری‌های نفت خوار، ارگانیسم‌هایی هستند که درهمه شرایط مانند مناطق بسیار عمیق ودرداخل رسوبات و شرایط هوازی و بی هوازی می‌توانند به زندگی عادی خود ادامه دهند و در مناطقی که منابع غذایی مانند نفت در اختیار آنها باشد، سبب تجزیه نفت می‌شوند، اگر چه تجزیه نفت براثر همکاری و تعامل میان چند گونه از این میکروارگانیسم‌ها صورت می‌گیرد. در مخازن نفتی زیرسطحی و عمیق، نخست تجزیه بیولوژیک نفت درشرایط بی هوازی صورت می‌گیرد. این عمل را باکتری‌هایی که گوگرد را اکسید می‌کنند و یا باکتری‌هایی که از پذیرنده‌های دیگر الکترون استفاده می‌کنند، انجام می‌دهند. به طور تجربی ثابت شده است که تجزیه انباشت‌های نفتی در مخازنی صورت می گیردکه دمای آنها یک کمتر از ۸۰ درجه سانتی گراد باشد. در دمای بالاتر از این حد، میکروارگانیسم‌های تجزیه کننده قادر به ادامه حیات نیستند و در نتیجه تجزیه بیولوژیک هم صورت نمی‌گیرد. بر همین اساس دانشمندان الگویی را پیشنهاد کرده‌اند که اگر یک مخزن نفتی تا دمای بیش از ۸۰ درجه سانتی گراد حرارت ببیند، سبب استریلیزاسیون آن مخزن می‌شود و تمام میکروارگانیسم‌های تجزیه گر آن از بین می‌روند و حتی هنگامی که دما به زیر ۸۰ درجه سانتیگراد نیز می‌رسد، تجزیه بیولوژیک صورت نمی‌گیرد، زیرا احتمال برگشت میکروارگانیسم‌ها به این مخازن استریل شده بسیار ضعیف است. در یک نتیجه‌گیری کلی می‌توان گفت که ارزش زیاد محصولات نفتی، محافظت بیشتری را در میدان‌ها و مخازن نفتی می‌طلبد و محافظان این مخازن باید همواره در نظر داشته باشندکه تزریق تعداد محدودی از این گونه باکتری‌ها به از بین رفتن ارزش واقعی این مخازن منجر می‌شود.