يمكن مكافحة التلوث النفطى بواسطة البكتيريا اي بواسطة حل بيولوجى باستعمال البكتيريا، حيث و جد بعض العلماء ان عددا من الاحياء الدقائق المجهرية التي تستطيع تحليل المواد النفطية يمكنها ان تقوم بتحويل البقع النفطية الي قطرات دقائق جدا جدا فالماء.
وقد استعملت بعض شركات البترول و المختبرات الكيماوية المتخصصة فبعض البلاد الغربية هذة الاحياء المجهرية علي نطاق و اسع فمعالجة البقع النفطية فالبحار و المحيطات التي تسرب النفط اليها من الناقلات اما بكسر الناقلة او ما اشبة هذا .
التحلل البيولوجى للنفط :
تحوى مياة البحر علي الكثير من الحيوانات الطفيلية و ذات الحجم المتناهى الصغر. و تقوم هذة الكائنات بتحليل النفط و مشتقاتة الي مواد قابلة للذوبان فالمياة بشكل كامل او شبة كامل. و بالتالي فان هذة الكائنات المائية تحول النفط المتسرب الي ثاني اكسيد الكربون و ما ء.
وهنالك نوعيات عديدة منها لكن لكل نوع محدد و ظيفتة المحددة فعملية تحلل المركب النفطي.
وبالرغم من هذا فان هنالك مركبات نفطية تقاوم هذة العملية و بالتالي لا تتحلل. و تعتمد عملية التحلل البيولوجى بشكل تام علي تواجد المغذيات لهذة الكائنات و ابرزها النيتروجين و الفوسفور فالمياه، درجة حرارة مناسبة و مستوي الاوكسجين فالمياه.
وحيث ان عملية التحلل البيولوجى تعتمد بشكل اساسى علي و جود الاوكسجين فان هذة العملية تتم فقط فمنطقة التماس بين التسرب النفطى و مياة البحر لان الاوكسجين غير موجود فتركيبة النفط.
تكون البقع النفطية بواسطة التحلل الطبيعى او الكيميائى يزيد مساحة البقع النفطية و تاليا اتساع المنطقة التي تتاح بها عملية التحلل البيولوجي.
بكتيريا محللة للنفط :
ادي جنوح ناقلة نفط و اندلاق كميات كبار من النفط قبالة شواطئ بريطانيا عام 1967 ، الي تكثيف الجهود من اجل البحث عن طرق لحل مشكلة تلويث البحار بالنفط. و ربما ادي استخدام المعالجات الكيماوية انذاك لحل هذة المشكلة الي بعثرة النفط بدلا من تحليله.
اما اليوم، فمن المعروف ان انجح كيفية لتحليل النفط هى بواسطة بكتيريا لها القدرة علي استغلال مركبات الكربون الموجودة فالنفط كمصدر للطاقة اللازمة لها.
لماذا لا تنجح البكتيريا الموجودة فالطبيعة من تحليل طبقات النفط فالبحار، بسرعة كافية ؟
وتوجد فالطبيعة بكتيريا محللة للنفط و لكنها تكثرفى مياة البحر الملوثة بالنفط بشكل دائم. تحتاج هذة البكتيريا الي عناصر كثيرة بينها: مغنيزيوم، فوسفور و نيتروجين. يوجد المغنيزيوم فمياة البحر بكميات كافية ، غير ان الفوسفور و النيتروجين يوجدان بكميات محدودة . و ربما اقترح الباحثون حلا لهذا النقص بواسطة تطوير “سماد” يحتوى علي مركبات الفوسفور و النيتروجين. يلتصق ذلك السماد بطبقة النفط الطافية علي سطح الماء مما يوفر للبكتيريا المحللة عنصرى الفوسفور و النيتروجين اللازمين لها.
وقد و جد الباحثون ان اضافة السماد تزيد من نجاعة تحليل النفط بواسطة البكتيريا. و فابحاث اخرى، و جد ان بعض نوعيات البكتيريا المحللة للنفط لها صفة خاصة و هى القدرة علي انتاج مواد شبيهة بمواد التنظيف و افرازها الي البيئة . تقوم هذة المواد ببعثرة زيوت النفط علي شكل قطرات صغار و كثيرة تنتشر فطبقة الماء و تكون مستحلبا . هذة الحالة ، تجعل عملية تحليل النفط بواسطة البكتيريا اكثر نجاعة و تؤدى الي نمو سريع لعشائر البكتيريا فيلا المناطق الملوثة .
قدرة التحليل البيولوجى :
خلال دراسة الشواطئ الملوثة بالنفط، و جد ان اضافة سماد يحتوى علي مركبات فوسفور و نيتروجين تؤدى الي تحسن بارز فو تيرة التحليل البيولوجى للنفط بواسطة البكتيريا “المحلية “، حتي بدون اضافة مستنبتات بكتيريا نميت فالمختبر. و علي الرغم من التكلفة الباهظة نسبيا للمعالجة الكيماوية – البيولوجية و التي تشمل اضافة سماد و بكتيريا، فان افضليتها للبيئة تكمن فكونها و دية للبيئة .
وتتعرض المواد النفطية التي تجد طريقها الي البيئة البحرية لما يسمي بالتقنية الذاتية .
فبعد تبخر الاجزاء المتطايرة من النفط فان الجزء المتبقى يتعرض لعمليات اكسدة مختلفة اهمها عملية الاكسدة البيولوجية التي تتم بواسطة الكائنات الحية الدقائق التي تعيش فالبيئة البحرية .
وتتاثر عملية الاكسدة البيولوجية بعدة عوامل،من اهمها:
1. و فرة الكائنات الدقائق التي ممكن ان تقوم بعملية التحلل البيولوجى فالبيئة البحرية .
2. كمية الاوكسجين الذائب فالماء. فكلما ازدادت هذة الكمية ازداد بالتالي معدل التحلل البيولوجى للنفط .
3. درجة الحرارة المياه، فكلما كانت المياة دافئة كان هذا اروع لاتمام عملية التاكسد الحيوي
4. الحالة الطبيعية للمواد النفطية فالمياه، فكلما كان تركيز هذة المواد قليلا سهل تحللها بيولوجيا.
وتعد البكتيريا و الفطريات من اهم الكائنات الدقائق التي لها القدرة علي اكسدة او تحلل المواد النفطية .
وهذة الكائنات الدقائق و اسعة الانتشار فالتربة و فالبيئات المائية .
وقد قام كثير من الباحثين بدراسة هذة الكائنات و دراسة قدرتها علي القيام بعملية التحلل البيولوجى داخل المختبرات .
وتستطيع البكتيريا المؤكسدة للمواد الهيدروكربونية الموجودة فالنفط ان تهاجم قطرات الزيت فالبقع النفطية ، حيث تتكاثر اعدادها حول هذة القطرات، و تقوم البكتيريا بتحليل الغشاء الفاصل بين قطرات المواد الهيدروكربونية و الماء, و لذا فانة كلما ازداد تحول المواد النفطية الي قطرات دقائق جدا جدا فمياة البحر , ازداد السطح المعرض لعملية التحلل البيولوجى . اما الكرات القطرانية او الطبقات الاسفلتية التي تصل الي السواحل او الي قاع البحر فانة من الصعب تحللها بيولوجيا.
ويعد الاكسجين عاملا اساسيا فعملية التحلل البيولوجى للمواد النفطية , و فحال غياب ذلك العنصر الهام فان هذة العملية تكون غير مجدية ، و لعل ذلك ما يفسر لنا عدم تحلل كرات القار التي تهبط الي قاع البحر .
وقد قام العلماء بالتعرف علي نحو 200 مجموعة من الاحياء الدقائق المجهرية التي تتغذي علي مكونات البقع النفطية , و هى تضم اضافة للبكتيريا نوعياتا من الفطريات و الخمائر، و ممكن تدجين هذة الاحياء فالمختبرات العالمية تمهيدا لاستخدامها فمعالجة البقع النفطية .
وقد و جد بعض الباحثين ان عددا من الاحياء المجهرية التي تستطيع تحليل المواد النفطية يمكنها فالوقت نفسة تحويل البقع النفطية الي قطرات دقائق جدا جدا فالماء, و من امثلة هذة الاحياء الدقائق البكتيريا الاتية :
- Pseudomonas.
- Arthrobacteria.
- Cornybacteria.
وقد استعملت بعض شركات البترول و المختبرات الكيميائية المتخصصة ففرنسا و غيرها هذة الاحياء المجهرية علي نطاق تجارى و اسع فمعالجة البقع النفطية فالبحار و المحيطات
. و لكن تبقي لهذة الكيفية مساؤها كذلك , و منها بطء فاعليتها فحالة الكوارث النفطية ال كبار التي تغطى مساحات ما ئية و اسعة . كما ان لهذة الاحياء اثار جانبية ضارة تتمثل فاستهلاكها لكميات كبار من الاوكسجين فخلال قيامها بعملية التحليل البيولوجي, و هو امر يؤدى الي اختناق الاحياء المائية الموجودة تحت البقع النفطية .
استعمال العوامل الحيوية فتسريع التحلل الطبيعى للنفط :
مما سبق , يمكننا ان نعرف التحلل الحيوى بانة عملية تحطم بها الكائنات الحية المجهرية – كالبكتريا , الفطور , الخمائر – المركبات المعقدة الي مركبات بسيطة , من اجل الحصول علي الغذاء و الطاقة .
بينما تعرف العوامل الحيوية بانها مغذيات او انزيمات او الكائنات الحية المجهرية التي تزيد من سرعة التحلل الطبيعى للنفط .
فالنفط قابل للتحلل الحيوى الطبيعى و لكن بشكل بطيء , فقد تستغرق العملية اسابيع , او شهور, او سنوات , و من المعلوم ان الازالة السريعة للنفط من المياة تعتبر امرا صعبا , لكنة مطلوب من اجل التقليل قدر الامكان من الضرر البيئى المحتمل علي مناطق حدوث الانسكاب .
لذا تم العمل من اجل تسريع عملية التحلل البيولوجى للنفط , و ربما تم التوصل الي تقنيات تسرع من عملية التحلل البيولوجى من اثناء اضافة مواد الي البيئة البحرية كالمحسنات او البكتريا , الامر الذي يؤدى الي تسريع عملية التحلل البيولوجى .
وفى اغلب الاحيان يستخدم التحلل الحيوى بعد طرق الازالة الميكانيكية للنفط .
وهنالك طريقتان للمعالجة الحيوية للنفط هما:
(1)التنشيط الحيوى :
فى هذة الكيفية يتم اضافة مواد مغذية كالفوسفور او النتروجين الي البيئة الملوثة , من اجل تحفيز نمو الكائنات الحية المجهرية التي تقوم بعملية تحطيم النفط , حيث تتحكم كمية المواد المغذية المضافة بنمو الكائنات الحية عند اضافتها بكميات معينة فيزداد عدد الكائنات المجهرية بسرعة و بالتالي تزداد سرعة الانحلال الحيوى للنفط .
(2)الاكثار الحيوى :
وهو اضافة الكائنات الحية المجهرية الي الاحياء المجهرية الموجودة اصلا فالماء . و فبعض الاحيان تضاف نوعيات غير موجودة فعلا . ان الغرض من هذا هو زيادة اعداد و نوعيات البكتيريا التي تقوم بعملية تفكيك النفط .
ولكن يبقي لهذة الكيفية مساوئها ايضا، و التي منها بطء فعاليتها فحالة الكوارث النفطية ال كبار التي تغطى مساحات ما ئية و اسعة ، كما ان لهذة الاحياء اثارا جانبية ضارة تتمثل فاستهلاكها لكميات كبار من الاوكسجين فخلال قيامها بعملية التحليل و هو ما يؤدى الي اختناق الاحياء المائية الاخري الموجودة تحت البقع النفطية ، خصوصا الاحياء المائية الصغيرة جدا، و التي هى طعمة سائغة للحيوانات ال كبار فالبحر كالحيتان و الاسماك و ما اشبة ذلك.
كما انه ممكن استعمال البكتيريا فمكافحة التلوث النفطى للتربة ، كاستعمالها فالبقع النفطية البحرية ، حيث تستعمل نوعيات خاصة من البكتيريا القادرة علي اكسدة النفط و تحليلة و تكون البكتيريا فشكل مستحضر تضاف الية توليفة من الاملاح المعدنية كغذاء، و يرش ذلك المستحضر بواسطة الطائرات المروحية او سائر الوسائل، و هذا فوق التربة الملوثة للبقعة النفطية .
وهنالك تجارب فهذا المجال اجريت فروسيا حيث استعملت نحو غرامين من ذلك المستحضر لمعالجة مساحة ملوثة بالنفط بلغت مساحتها (1000 كيلومتر مربع)، و ممكن للبكتريا المذكورة فهذا المستحضر ان تلتهم ما يربو عن (20) عنصرا من العناصر النفطية بما فذلك المواد الاسفلتية .
ولا يتاثر المستحضر البكتيرى بالظروف الجوية ، لان مفعولة لا يتغير فدرجات الحرارة التي تتراوح بين (70 50) تحت الصفر المئوي، كما و ليس للمستحضر المذكور اثار بيئية ظاهرة ضارة عند استخدامها فمعالجة التربة الملوثة بالنفط .
وهنالك تجربة اجريت علي ذلك المستحضر حيث قام قسم من العلماء بصب حوالى (12.5 كيلو جراما) من النفط علي المساحة الخاضعة للتجربة ، بعدها رشوا هذة المساحة بعد تلوثها بالمستحضر البكتيري، و بعد شهرين اكتست المنطقة بالعشب مما دل علي تنظف المنطقة تنظفا كاملا .
ويمكن استعمال هذة التقنية فمعالجة البرك النفطية التي تتكون عادة حينما يحدث اي تدمير للابار النفطية ، كما حدث فصحراء الكويت عقب تفجير صدام لابارها سنة 1411ة (1991م).
ومن التجارب كذلك ما يتعلق بالبقعة النفطية التي تقدر بنحو 15 الف طن من الفيول (زيت الوقود الثقيل)، و التي تسربت الي بحر لبنان بعد قصف خزانات محطة توليد الطاقة فالجية علي بعد 30 كيلومترا جنوب بيروت ف13 و 15 تموز (يوليو) 2006، كانت ابرز مشكلة بيئية خلفها العدوان الاسرائيلى علي لبنان. و هى امتدت شمالا مسافة لا تقل عن 150 كيلومترا، و بلغت الساحل السوري، و اعتبرت « اسوا كارثة بيئية » تحل بالبحر المتوسط.
وقد ابدت الجامعة اللبنانية الاميركية استعدادها لجلب و استنبات نوع مطور من البكتيريا المحللة للنفط لاستخدامها فعملية تنظيف بيولوجى للشواطئ الرملية . و قال الدكتور فؤاد حشوة ، عميد كلية الاداب و العلوم و استاذ الميكروبيولوجيا فالجامعة ، ان بحر لبنان و شاطئة سينظفان تلقائيا الي حد كبير اثناء اقل من سنة ، خصوصا بحركة الامواج ففصل الشتاء، « و لكن بعد عمليات التنظيف الفيزيائى و الكيماوى تاتى المعالجة البيولوجية التي تسرع التنظيف و لا تتطلب الا مواد بسيطة كالنيتروجين و الفوسفور
