بررسی آنومالی ژئومیکروبی نفت و گاز در گل فشان سیوان، اطراف شهرستان مرند –آذربایجان شرقی، ایران

مقدمه گل­فشان­ها یکی از عجیب­ترین و جذاب­ترین پدیده­های زمین­ریختی هستند، آنها برای طیف وسیعی از رشته­ها، از جمله صنعت نفت اهمیت دارند (Stewart and Davies ۲۰۰۹). از آنجا که گل­فشان­ها از اعماق زمین سرچشمه می­گیرند به عنوان نشانه های منطقه ای برای اکتشاف هیدروکربن عمل می کنند، (Shnyukow and Yanko-Hombach, ۲۰۲۰). یکی از روش های اخیر اکتشاف هیدروکربن، اکتشاف ژئومیکروبی است که مبتنی بر تکنیک کاوش سطحی برای شناسایی گازهای نشت کننده مربوط به ریزنشت هیدروکربنی است. بنابراین آشکار­سازی روند تراوش و مهاجرت آن­ها از مخازن نفتی زیرسطحی به محیط­های سطحی را نشان می­دهد یک رابطه مستقیم و مثبت بین جمعیت میکروبی و غلظت هیدروکربن در خاک در مخازن مختلف تولید در سراسر جهان مشاهده شده است (Wanger et al, ۲۰۰۲). مواد و روش­ها محل نمونه­برداری در در روستای سیوان از توابع بخش مرکزی شهرستان مرند در شمال­غربی استان آذربایجان­شرقی واقع شده است. نمونه­های جمع­آوری شده شامل نمونه آب و خاک است. نمونه­ها از محل دهانه­ی گل­فشان که در حال حاضر غیرفعال است و هم­چنین از تپه­ی دربرگیرنده گل­فشان با توجه به رنگ و ژئوموفولوژی آن و از مکان­هایی که به صورت دوره­ای و متناوب آب و گاز خارج می­شد جمع­آوری گردید. نمونه­های خاک هرکدام در حدود ۱ کیلوگرم از عمق ۵/۰ متری در کیسه­های پلاستیکی که از قبل در اتوکلاو استریل شده بودن جمع­آوری گردید و نمونه­های آب نیز در ظرف شیشه­ای برداشت شد. یکی از روش­های قابل قبول و متداول برای بررسی جمعیت میکروبی باکتری­های نفت­خوار برای بررسی آنومالی ژئومیکروبی نفت و گاز در گل­فشان سیوان، روش شمارش در پلیت­های کشت است که به صورتPlate Count  انجام می­شود. روش بررسی ژئومیکربی شامل جمع آوری نمونه های خاک از منطقه مورد بررسی، بسته بندی، نگهداری و ذخیره­سازی نمونه ها در کیسه های نمونه از پیش استریل شده در شرایط عاری از میکروب و سرد تا آماده­سازی نمونه برای کشت، تجزیه و تحلیل و جداسازی و شمارش باکتری های استفاده کننده هیدروکربن مانند متان، اتان، پروپان و اکسید کننده های بوتان است (Rasheed, ۲۰۱۵). نتایج شمارش باکتری­ها برای هر کدام از نمونه­ها به صورت تعداد کلنی­های باکتری در هر گرم خاک یا ۱  میلی­لیتر مایع محاسبه گردید. نتایج و بحث بعد از اتمام زمان گرماگذاری برای بررسی تعداد کلنی­های تشکیل شده توسط باکتری­های هدف، هر یک ازکلنی­های تشکیل شده در رقت­های مختلف یک نمونه در پلیت­های حاوی محیط کشت، به صورت چشمی و استرئومیکروسکوپ مورد بررسی قرار گرفت. استرئومیکروسکوپ نوری جهت تائید میکروب هدف و تائید ویژگی­های کلنی، مورد استفاده قرار می­گیرد. از این رو باکتری­های هدف از دیگر باکتری­های احتمالی تمیز داده شده و تعداد کلنی­های موردنظر روی محیط کشت شمارش شد و محاسبات آن در گرم نمونه خاک مورد بررسی قرار گرفت. بررسی­ها شامل تمیز باکتری­های هدف از دیگر باکتری­های احتمالی، شمارش تعداد کلنی­های مد نظر و محاسبه آن در هرگرم نمونه خاک مورد بررسی است. برای محاسبه تعداد باکتری­های متانوتروف، اتانوتروف و پروپانوتروف در هر کدام از نمونه خاک، تعداد باکتری­های هدف شمارش شده در هر پلیت حاوی محیط کشت ضرب در عکس ضریب رقت انجام گرفته در هر پلیت می­شود و همچنین به دلیل اینکه از هر سوسپانسیون تهیه شده به حجم ۱/۰ برای کشت استفاده شد بنابراین عدد بدست آمده در ۱۰ ضرب می­شود. تعداد جمعیت میکروبی بر صورت "واحد سازند کلنی CFU یا Colony Forming Unit در هر میلی­لیتر از سوسپانسیون میکروبی بدست می­آید (Liu et al, ۲۰۱۶). عکس ضریب رقت *۱۰ * تعداد کلنی = cfu/mg  (تعداد میکروب در ۱ میلی لیتر سوسپانسیون) در نهایت، برای محاسبه تعداد میکروارگانیسم ها در هر گرم خاک عدد CFU/ml محاسبه شده برای هر سوسپانسیون میکروبی به عدد ۵ ضرب شود چرا که ۲۰ گرم خاک اولیه در ۵۰ میلیگرم سرم، سوسپانسیون شده بود. عدد نهایی معرف تعداد میکروارگانیسم هدف در هر گرم خاک است. تعداد باکتری در ۱ میلی­گرم *۱۰/۵۰ (جدول ۱).  ۱۰/۵۰ *  تعداد باکتری در ۱ میلی­گرم = تعداد در هر گرم خاک نتیجه­گیری به منظور تعیین جمعیت باکتری­های متانوتورف، اتانوتروف و پروپانوتروف در گل­فشان سیوان (شکل ۱)، در کل هفت نمونه خاک و گل همراه با دو نمونه مایع از هشت نقطه منطقه مورد مطالعه جمع­آوری گردید. با توجه به نقاط نمونه­برداری از گل­فشان سیوان در سه نقطه از منطقه مورد مطالعه، باکتری­های اکسیدکننده متان و اتان در نقاط مشترکی همزمان حضور دارند، آن نقاط شامل دهانه اصلی گل­فشان و در نقاطی از تپه­ی دربرگیرنده گل­فشان که از آن­ها آب و گاز به صورت دوره­ای و متناوب خارج می­شد. تنها مکانی که فقط باکتری متانوتروف در آنجا حضور داشت نقطه SV۲ بود در حالی که برای تایید وجود باکتری پروپانوتروف به آزمایش های تکمیلی نیاز است (شکل ۲). با توجه به حضور باکتری­های استفاده­کننده از متان و اتان دو نتیجه می­توان گرفت، در وهله اول متان می­تواند از نوع متان بیوژنیک باشد و حضور اتان در منطقه به دلیل هم­جوشی دو متان تحت تاثیر فشار باشد. از طرف دیگر با توجه به تعداد محدود باکتری­های متانوتروف و اتانوتروف می­توان استدلال کرد که احتمال حضور هیدروکربن هست ولی ارزش اقتصادی ندارد.

Keywords:

اتانوتروف , پروپانوتروف , ژئومیکروبی , گل فشان , متانوتروف