آب و خاک

چکیده استفاده بی­رویه از آنتی­بیوتیک­ها یک نگرانی جهانی است چرا که سبب ایجاد مقاومت آنتی­بیوتیکی در ریزجانداران می­شود. این پژوهش با هدف مطالعه باکتری­های مقاوم به آنتی­بیوتیک در رودخانه گوهررود انجام شد. از آب و رسوب رودخانه گوهررود در سه نقطه در طول رودخانه و در چهار فصل نمونه­برداری شد. مقاومت باکتری­های هتروتروف و کلی­فرم آب و رسوب به ترتیب با کشت روی محیط NA و EMB با و بدون آنتی­بیوتیک بررسی و شاخص مقاومت آنتی­بیوتیکی (ARI) با تقسیم تعداد کلنی­ها روی پتری دارای آنتی­بیوتیک بر پتری کنترل محاسبه شد. از آنتی­بیوتیک­های پرکاربرد سفالکسین، جنتامایسین، داکسی­سایکلین، سیپروفلوکساسین و تری­متوپریم استفاده شد. قطر ناحیه بازدارندگی رشد برای باکتری ایشریشیا کولی به عنوان باکتری شاخص در محیط مولر-هینتون اندازه­گیری شد. روند مقاومت باکتری­های آب و رسوب در برابر آنتی­بیوتیک­ها به صورت سفالکسین > جنتامایسین > سیپروفلوکساسین > داکسی­سایکلین > تری­متوپریم بود. در باکتری­های هتروتروف، ARI با عبور رودخانه از شهر افزایش یافت ولی برای کلی­فرم­ها در وسط شهر بیشتر بود. فصل تابستان بیشترین تاثیر را بر ARI داشت به طوری­که 78/30% هتروتروف­ها و 78/50% کلی­فرم­های آب در تابستان در برابر سیپروفلوکساسین و سفالکسین مقاوم بودند. باکتری ایشریشیا کولی در همه نقاط نمونه­برداری به سفالکسین مقاوم بود. بنابراین، آب رودخانه گوهررود در مسیر عبور از شهر رشت به ویژه در فصل تابستان، به باکتری­های مقاوم به آنتی­بیوتیک آلوده شده و این آلودگی را به پایین­دست منتقل می­کند و برای جلوگیری از ورود آلودگی به زنجیره غذایی، استفاده از آب رودخانه در آبزی­پروری و آبیاری در تابستان باید مدیریت شود.

چکیده پسماندها دارای مواد آلی بالا و عناصر غذایی از جمله فسفر هستند. این پژوهش با هدف بررسی فسفر قابل دسترس خاک پس از افزودن پسماند جامد کارخانه روغن­کشی به خاک انجام شد. باکتری باسیلوس بومی با توان انحلال فسفر جداسازی شد. خاک با سطوح مختلف پسماند (2 و 4 درصد) مخلوط شد و باکتری­های باسیلوس بومی و باسیلوس پرسیکوس (106 یاخته در گرم مخلوط) به آنها مایه­زنی شد. سطوح صفر پسماند و مایه­زنی نشده با باکتری هم به عنوان تیمارهای شاهده در آزمایش گنجانده شد. خاک­ها در دمای آزمایشگاه و رطوبت FC 7/0 به مدت 6 ماه انکوباسیون شده و در زمان­های صفر، 2، 7، 14، 28، 42، 56، 86، 116، 146 و 176 روز از آنها نمونه­برداری شد. ویژگی­هایی مانند pH، کربن آلی (OC)، تنفس پایه میکروبی (BR)، فسفر قابل دسترس (Pava) و فعالیت آنزیم فسفاتاز در خاک­ها اندازه­گیری شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل و در سه تکرار انجام شد. پیامد پسماند، باکتری، زمان و برهم­کنش آن­ها بر بیشتر ویژگی­های اندازه­گیری شده معنی­دار بود (05/0p<) بود. پسماند سبب افزایش OC، Pava و BR شد و pH را کاهش داد. مایه­زنی خاک با باکتری­ها سبب کاهش OC، Pava و BR شد. بالاترین مقدار Pava در خاک­های دارای 4% پسماند مایه­زنی نشده با باکتری­ها (mg Kg-1 7/142) به دست آمد اما در بین خاک­های دارای 2% پسماند، خاک مایه­زنی شده با باکتری باسیلوس بومی، Pava بالاتری داشت. در کل، کاربرد پسماند جامد کارخانه روغن­کشی سبب بهبود ویژگی­های زیستی خاک و افزایش فسفر قابل دسترس شد. 

چکیده آلودگی زیستگاه‌های طبیعی به فلزهای سنگین به سبب سمیت بالا سلامت موجودات زنده و محیط زیست را تحت تأثیر قرار می‌دهد. معدنی شدن زیستی بر اساس تشکیل رسوب کربنات کلسیم زیستی روشی نویدبخش برای پالایش فلزهای سمی در خاک‌های آلوده می‌باشد. این پژوهش به منظور بررسی حذف کادمیم به روش رسوب‌گذاری زیستی کربنات کلسیم از مسیر هیدرولیز اوره با باکتری اسپورسارسینا پاستئوری انجام شد. آزمایش ابتدا در محلول دارای کادمیم (در سه سطح 5/0، 1 و ۲ میلی‌مولار کادمیم) و سپس در یک خاک شنی آلوده شده با کادمیم (در پنج سطح صفر، 10، 20، 40 و 50 میلی‌گرم بر کیلوگرم) در قالب طرح کاملا تصادفی و در 3 تکرار اجرا شد. آزمایش‌ها در دو سطح با باکتری و بدون باکتری بودند. رسوب کادمیم در محلول آلوده در سه غلظت 5/0، 1 و ۲ میلی‌مولار کادمیم در حضور باکتری به ترتیب 6/99، 8/99 و 8/99 درصد بود. نتایج این پژوهش نشان داد که در تیمارهای دارای باکتری در مقایسه با تیمارهای بدون باکتری مقدار کادمیم در بخش محلول+ تبادلی کاهش یافته و در بخش کربناتی افزایش آماری چشم‌گیری (P≤0.05) پیدا کرد. به طوری‌که مقدار کادمیم در بخش محلول+ تبادلی خاک در 4 غلظت 10، 20، 40 و 50 میلی‌گرم بر کیلوگرم کادمیم در حضور باکتری به ترتیب 9/85، 1/61، 3/74 و 3/80 درصد کاهش نشان داد. بنابراین، نتایج این پژوهش حاکی از آن است که جداسازی فلزهای سنگین بر مبنای روش رسوب‌گذاری زیستی کربنات کلسیم از طریق رسوب همزمان با کلسیت می‌تواند برای پالایش زیستی فلزهای سنگین سودمند باشد.

چکیده افزایش فعالیت‌های کشاورزی و به دنبال آن رهاسازی آلاینده‌ها از سامانه‌های کشاورزی و همچنین گسترش صنایع سبب ورود یون‌های فلزهای سنگین از جمله کادمیوم به محیط زیست می‌شود. کاربرد جاذب‌ها از روش‌های مناسب برای ناپویاسازی فلزهای سنگین در خاک‌های آلوده می‌باشند. این پژوهش با هدف بررسی پیامد جاذب‌های طبیعی و اصلاح شده در ناپویاسازی کادمیوم در خاک آلوده و پیامد آن بر برخی ویژگی‌های زیستی و شاخص‌های اکوفیزیولوژیک خاک در قالب طرح کاملا تصادفی با 13 تیمار و سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل بنتونیت (B)، بنتونیت اصلاح شده با آهن (B-Fe)، بنتونیت اصلاح شده با منگنز (B-Mn)، بنتونیت اصلاح شده با آهن و منگنز (B-Fe Mn)، شلتوک برنج (RH)، شلتوک برنج اصلاح شده با اسید فسفریک (RH-P)، هرکدام در دو سطح 2 و 5 درصد و تیمار شاهد بودند. نتایج آزمایش نشان داد که تنفس پایه میکروبی و فعالیت آنزیم فسفاتار در تیمار RH-P 5% به ترتیب به 6/2 و 25/2 برابر تیمار شاهد رسید. تنفس برانگیخته با سوبسترا و فعالیت آنزیم اوره‌آز در تیمار RH-P 5% بیشترین مقدار بود. فعالیت آنزیم دهیدروژناز نیز در تیمارهای RH-P 5% و 5% و B-FeMn 2 بیشترین مقدار را نشان داد. نتایج همچنین نشان داد که مقدار کادمیوم محلول و تبادلی با افزودن جاذب‌ها کاهش یافت و در تیمار RH-P 5% نسبت به شاهد 5/2 برابر کاهش مشاهده شد. شاخص‌های اکوفیزیولوژیک خاک نیز که از شاخص‌های سلامت و کیفیت خاک می‌باشند در حضور جاذب‌ها بهبود یافتند، به گونه‌ای که سهم متابولیک در تیمارهای همراه با جاذب بنتونیت و شلتوک برنج بیشترین مقدار بود. بنابراین کاربرد جاذب‌ها می‌تواند یکی از راه‌کارهای مدیریتی موثر برای ناپویاسازی کادمیوم و بهبود شرایط زیستی خاک باشد.