J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y R e m e d i a t i o n o f c r u d e o i l p o l l u t e d s o i l i n O t u o g i d i t o w n i n B a y e l s a S t a t e o f N i g e r i a u s i n g p o u l t r y m a n u r e . K e y w o r d s : R e m e d i a t i o n , C o n t a m i n a t i o n , H e t e r o t r o p h i c , P h y s i c o c h e m i c a l , M i c r o b i a l . A B S T R A C T : R e m e d i a t i o n b y p o u l t r y m a n u r e ( R P M ) i s a f a r m i n g t r e a t m e n t t e c h n o l o g y , w h i c h r e l i e s o n b i o l o g i c a l p r o c e s s e s t o c l e a n u p p o l l u t i o n i n s o i l . I n t h i s s t u d y , r e m e d i a t i o n b y p o u l t r y m a n u r e w a s e m p l o y e d o n o i l c o n t a m i n a t e d s i t e i n O t u o g i d i t o w n a t B a y e l s a S t a t e o f N i g e r i a . 2 0 0 g o f t h e p o l l u t e d s o i l s a m p l e s w e r e d i s t r i b u t e d i n f o u r s t e r i l e c o n t a i n e r s l a b e l e d A , B , C , a n d D . 1 0 0 g , 2 0 0 g , 3 0 0 g a n d 0 g o f m a n u r e w e r e a d d e d t o t h e s o i l s a m p l e s r e s p e c t i v e l y . T h e n t h e t o t a l h e t e r o t r o p h i c b a c t e r i a a n d f u n g i , h y d r o c a r b o n u t i l i z i n g b a c t e r i a a n d f u n g i , t o t a l p e t r o l e u m h y d r o c a r b o n , m o i s t u r e c o n t e n t , s u l p h a t e c o n t e n t , n i t r a t e c o n t e n t , p h o s p h a t e c o n t e n t , s o i l p H a n d t e m p e r a t u r e w e r e d e t e r m i n e d . T h e t o t a l h e t e r o t r o p h i c b a c t e r i a c o u n t s r a n g e d f r o m 5 . 0 0 X 1 0 2 t o 3 . 9 1 X 1 0 5 c f u g - 1 a n d f u n g i r a n g e d f r o m 2 . 4 0 X 1 0 2 t o 2 . 0 0 X 1 0 3 c f u g - 1 . T h e h y d r o c a r b o n u t i l i z i n g b a c t e r i a c o u n t s r a n g e d f r o m 3 . 2 0 X 1 0 2 t o 3 . 0 2 X 1 0 4 c f u g - 1 a n d f u n g i w h i c h r a n g e d f r o m 5 . 0 0 X 1 0 1 t o 3 . 6 0 X 1 0 2 c f u g - 1 . I n t h e c r u d e o i l c o n t a m i n a t e d s a m p l e s , t h e v a l u e s o f t o t a l p e t r o l e u m h y d r o c a r b o n , p H a n d t e m p e r a t u r e w e r e g r e a t l y i n f l u e n c e d b y h i g h r a t e o f m i c r o b i a l a c t i v i t i e s i n c l u d i n g h i g h h u m i d i t y w h i c h h a s a g r e a t i m p a c t i n a n y g i v e n s a m p l e . T h i s m a d e t h e m i c r o b i a l a n d p h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f t h e s o i l s a m p l e s t o v a r y w i t h t h e d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o f n u t r i e n t s u p p l e m e n t a n d a t d i f f e r e n t p e r i o d s o f r e m e d i a t i o n . T h e r e f o r e , p o u l t r y m a n u r e i s a n e f f e c t i v e m e t h o d o f r e m e d i a t i n g c r u d e o i l p o l l u t e d s o i l . 5 4 4 - 5 4 8 | J R B | 2 0 1 2 | V o l 2 | N o 6 T h i s a r t i c l e i s g o v e r n e d b y t h e C r e a t i v e C o m m o n s A t t r i b u t i o n L i c e n s e ( h t t p : / / c r e a t i v e c o m m o n s . o r g / l i c e n s e s / b y / 2 . 0 ) , w h i c h g i v e s p e r m i s s i o n f o r u n r e s t r i c t e d u s e , n o n - c o m m e r c i a l , d i s t r i b u t i o n a n d r e p r o d u c t i o n i n a l l m e d i u m , p r o v i d e d t h e o r i g i n a l w o r k i s p r o p e r l y c i t e d . w w w . j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m A u t h o r s : E b e T E 1 , M g b e m e n a I C 2 , N j o k u J D 1 , I h e j i r i k a C E 1 , E m e r i b e E 1 , E d w a r d K C 3 . I n s t i t u t i o n : 1 . E n v i r o n m e n t a l T e c h n o l o g y D e p a r t m e n t , S c h o o l o f E n v i r o n m e n t a l T e c h n o l o g y , F e d e r a l U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , P . M . B . 1 5 2 6 , O w e r r i , I m o S t a t e , N i g e r i a . 2 . B i o t e c h n o l o g y D e p a r t m e n t , S c h o o l o f S c i e n c e s , F e d e r a l U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , P . M . B . 1 5 2 6 , O w e r r i , I m o S t a t e , N i g e r i a . 3 . M i c r o b i o l o g y D e p a r t m e n t , C o l l e g e o f N a t u r a l a n d A p p l i e d S c i e n c e s , M i c h e a l O k p a r a U n i v e r s i t y o f A g r i c u l t u r e , U m u d i k e , U m u a h i a , A b i a S t a t e , N i g e r i a . C o r r e s p o n d i n g a u t h o r : E b e T E . E m a i l : a k u m z i r i t 2 @ y a h o o . c o m P h o n e N o : + 2 3 4 8 0 3 4 9 5 4 7 3 9 . W e b A d d r e s s : h t t p : / / j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m / d o c u m e n t s / R A 0 2 5 2 . p d f . D a t e s : R e c e i v e d : 0 6 J u n 2 0 1 2 A c c e p t e d : 2 8 J u n 2 0 1 2 P u b l i s h e d : 3 1 J u l 2 0 1 2 A r t i c l e C i t a t i o n : E b e T E , M g b e m e n a I C , N j o k u J D , I h e j i r i k a C E , E m e r i b e E , E d w a r d K C . R e m e d i a t i o n o f c r u d e o i l p o l l u t e d s o i l i n O t u o g i d i t o w n i n B a y e l s a s t a t e o f N i g e r i a u s i n g p o u l t r y m a n u r e . J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 6 ) : 5 4 4 - 5 4 8 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y O r i g i n a l R e s e a r c h J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y A n I n t e r n a t i o n a l S c i e n t i f i c R e s e a r c h J o u r n a l A n I n t e r n a t i o n a l S c i e n t i f i c R e s e a r c h J o u r n a l

I N T R O D U C T I O N T h e d i s c h a r g e o f c r u d e o i l i n t o t h e e n v i r o n m e n t c o n s t i t u t e s a s e r i o u s p o l l u t i o n p r o b l e m . T h i s c a n t h r e a t e n h u m a n h e a l t h a n d o f b e n e f i c i a l o r g a n i s m s i n t h e e n v i r o n m e n t ( A b o r i b o , 2 0 0 1 ) . I n c r e a s i n g p e t r o l e u m e x p l o r a t i o n , r e f i n i n g a n d o p e r a t i o n p e t r o l e u m c o m p a n i e s i n t h e N i g e r D e l t a r e g i o n o f N i g e r i a h a v e l e d t o t h e w i d e s c a l e c o n t a m i n a t i o n o f m o s t o f i t s s o i l s , c r e e k s , s w a m p s , r i v e r s a n d s t r e a m s . T h e m a i n c a u s e s o f o i l s p i l l i n N i g e r i a i n c l u d e c r i m i n a l d a m a g e , e q u i p m e n t f a i l u r e e x a m p l e w e l l h e a d b l o w o u t , v a l v e a n d f l a n g e s f a i l u r e s e t c ; c o r r o s i o n : e i t h e r t h r o u g h c h e m i c a l o r b i o l o g i c a l a g e n t , h u m a n e r r o r a n d t e c h n i c a l f a i l u r e . C o n s e q u e n t l y , t h e r e i s a n e e d f o r r e m e d i a t i o n w h i c h w i l l d e p e n d o n t h e d e g r e e o f a c t u a l o r p o t e n t i a l e n v i r o n m e n t a l t h r e a t . M a n y s u b s t a n c e s ( H y d r o c a r b o n s , h a l o g e n a t e d o r g a n i c s o l v e n t s h a l o g e n a t e d o r g a n i c c o m p o u n d s , n o n - c h l o r i n a t e d p e s t i c i d e s a n d h e r b i c i d e s , n i t r o g e n c o m p o u n d s e t c . ) k n o w n t o h a v e t o x i c p r o p e r t i e s h a v e b e e n i n t r o d u c e d i n t o t h e d e g r e e o f t o x i c i t y a n d d a n g e r t o h u m a n h e a l t h . M a n y o f t h e s e s u b s t a n c e s c o m e i n c o n t a c t w i t h a n d a r e s e q u e s t e r e d b y s o i l ( N e s t e r e t a l . , 2 0 0 1 ) . C r u d e o i l s p i l l s m a y c a u s e d a m a g e t o t h e e n v i r o n m e n t i n m a n y w a y s . O i l s p i l l o n l a n d m a y l e a d t o s o i l c o m p a c t i o n , d i s r u p t i o n o f l a n d s u r f a c e s , i n t r o d u c t i o n o f h e a v y m e t a l s i n t o t h e s o i l , i n f e r t i l i t y f o r a l o n g p e r i o d o f t i m e u n t i l n a t u r a l p r o c e s s e s r e - e s t a b l i s h s t a b i l i t y . B i o r e m e d i a t i o n i s a d e s t r u c t i v e t e c h n i q u e d i r e c t e d t o w a r d s s t i m u l a t i n g m i c r o o r g a n i s m s t o g r o w a n d u s e t h e c o n t a m i n a n t s a s f o o d a n d e n e r g y s o u r c e . B i o r e m e d i a t i o n i s a l s o t h e u s e o f l i v i n g o r g a n i s m s t o r e d u c e o r e l i m i n a t e e n v i r o n m e n t a l h a z a r d s r e s u l t i n g f r o m a c c u m u l a t i o n o f t o x i c c h e m i c a l s o r o t h e r h a z a r d o u s w a s t e s ( N e s t e r e t a l . , 2 0 0 1 ) . I t i s t h e e n h a n c e m e n t o f l i v e s o i l o r g a n i s m s s u c h a s f u n g i , b a c t e r i a e t c t o b r e a k d o w n h y d r o c a r b o n a n d o r g a n i c c o n t a m i n a n t s ( A d e n i p e k u n , 2 0 0 8 ) . M e t a b o l i c p r o c e s s e s o f t h e s e o r g a n i s m s a r e c a p a b l e o f c h e m i c a l c o n t a m i n a n t s a s a n e n e r g y s o u r c e , r e n d e r i n g t h e c o n t a m i n a n t s h a r m l e s s o r l e s s t o x i c p r o d u c t s i n m o s t c a s e s ( N e s t e r e t a l . , 2 0 0 1 ) . A m i x e d c u l t u r e o f a c c l i m a t e d b a c t e r i a a d d e d t o c o n t a m i n a t e d o i l t o r e d u c e t h e l a g p e r i o d a n d i n c r e a s e t h e r a t e a n d e x t e n t o f b i o r e m e d i a t i o n . O r g a n i c m a n u r e i s c o n s i d e r e d t o b e a g o o d a m e n d m e n t a g e n t f o r b i o r e m e d i a t i o n o f p o l l u t e d s o i l . T h e p r e s e n c e o f r e s i d u a l c r u d e o i l i n t h e p o l l u t e d s o i l b o o s t t h e c a r b o n s u p p l y i n t h e s o i l , h e n c e f a v o r e d t h e g r o w t h o f t h e h y d r o c a r b o n u t i l i z i n g b a c t e r i a a s c o m p a r e d w i t h c r u d e o i l f r e e s o i l ( I j a h e t a l . , 2 0 0 3 ) . T h e m a i n p u r p o s e o f t h i s w o r k i s t o d e t e r m i n e t h e e f f e c t i v e n e s s o f p o u l t r y f a r m m a n u r e i n c r u d e o i l p o l l u t e d s o i l . M A T E R I A L S A N D M E T H O D S C o l l e c t i o n o f S a m p l e s S o i l s a m p l e s u s e d i n t h i s r e s e a r c h w e r e c o l l e c t e d f r o m a n o i l s p i l l e d a r e a i n O t u o g i d i T o w n i n B a y e l s a S t a t e , N i g e r i a i n J a n u a r y , 2 0 1 2 . T h e s a m p l e s w e r e c o l l e c t e d u s i n g s o i l A u g e r a t t h e d e p t h o f 1 0 c m , s t o r e d i n s t e r i l e a l u m i n u m f o i l s a n d t r a n s p o r t e d t o t h e l a b o r a t o r y w i t h i n 4 8 h o u r s o f c o l l e c t i o n . T h e s o i l r e c l a m a t i o n m a t e r i a l w a s p o u l t r y d r o p p i n g c o l l e c t e d f r o m t h e p o u l t r y h o u s e i n t h e S c h o o l o f A g r i c u l t u r e A g r i c u l t u r a l T e c h n o l o g y [ S A A T ] , F e d e r a l U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y O w e r r i [ F U T O ] a n d w a s p r e s e r v e d i n t h e l a b o r a t o r y a t r o o m t e m p e r a t u r e . S a m p l e P r e p a r a t i o n T h e s o i l s a m p l e s w e r e w e i g h e d a n d d i s t r i b u t i o n i n t o s t e r i l e c o n t a i n e r s i n 2 0 0 g p o r t i o n s . T h e s e w e r e m i x e d w i t h d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o f p o u l t r y m a n u r e a s f o l l o w s : 2 0 0 g o f p o l l u t e d s o i l + 1 0 0 g o f p o u l t r y m a n u r e [ S a m p l e A ] 2 0 0 g o f p o l l u t e d s o i l + 2 0 0 g o f p o u l t r y m a n u r e [ S a m p l e B ] 2 0 0 g o f p o l l u t e d s o i l + 3 0 0 g o f p o u l t r y m a n u r e [ S a m p l e C ] P o l l u t e d s o i l w i t h o u t n u t r i e n t s u p p l e m e n t [ S a m p l e D ] T h e a b o v e s a m p l e s w e r e s t o r e d a t r o o m E b e e t a l . , 2 0 1 2 5 4 5 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 6 ) : 5 4 4 - 5 4 8

t e m p e r a t u r e , m o d e r a t e m o i s t u r e a n d o x y g e n f o r 1 2 w e e k s . I n a d d i t i o n , T o t a l H e t e r o t r o p h i c B a c t e r i a a n d F u n g i ( T H B a n d T H F ) c o u n t s i n t h e s o i l s a m p l e s w e r e e n u m e r a t e d b y a d d i n g 1 g o f e a c h s a m p l e t o 9 m l o f d i s t i l l e d w a t e r a n d s e r i a l l y d i l u t e d . H y d r o c a r b o n U t i l i z i n g B a c t e r i a a n d F u n g i ( H U B a n d H U F ) w e r e a l s o e n u m e r a t e d . T h e f o l l o w i n g w e r e a l s o d e t e r m i n e d : T o t a l P e t r o l e u m H y d r o c a r b o n ( T P H ) , M o i s t u r e , S u l p h a t e , N i t r a t e , P h o s p h a t e , S o i l p H a n d T e m p e r a t u r e . R E S U L T S T h e f o l l o w i n g r e s u l t s w e r e o b t a i n e d b a s e d o n l a b o r a t o r y a n a l y s i s c o n d u c t e d o n b i o r e m e d i a t i o n o f c r u d e o i l p o l l u t e d s o i l u s i n g p o u l t r y m a n u r e a s t h e n u t r i e n t s u p p l e m e n t . D I S C U S S I O N T h e v a r i a t i o n i n c o u n t s o f T o t a l H e t e r o t r o p h i c B a c t e r i a ( T H B ) o v e r t h e p e r i o d o f 1 2 w e e k s m a y b e d u e t o c h a n g e s i n t h e p h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f b o t h t h e s o i l a n d t h e p o u l t r y m a n u r e . H o w e v e r , t h e d i f f e r e n c e i n c o u n t s o f T o t a l H e t e r o t r o p h i c B a c t e r i a l ( T H B ) a n d T o t a l H e t e r o t r o p h i c f u n g i ( T H F ) b e t w e e n t h e b i o d e g r a d e d c r u d e o i l p o l l u t e d s o i l a n d t h e c o n t r o l w a s s i g n i f i c a n t , p r o b a b l y d u e t o r a p i d b i o d e g r a d a t i o n o f t h e c r u d e o i l i n t h e s o i l . H y d r o c a r b o n U t i l i z i n g B a c t e r i a ( H U B ) i n b i o d e g r a d e d c r u d e o i l p o l l u t e d s o i l w e r e h i g h e r t h a n t h o s e o f t h e c o n t r o l . T h e b a c t e r i a l c o u n t s i n p o l l u t e d s o i l r e m e d i e d w i t h n u t r i e n t s u p p l e m e n t w e r e h i g h e r t h a n t h e f u n g a l c o u n t s i n t h e b i o d e g r a d e d c r u d e o i l p o l l u t e d s o i l . T h e h i g h e r c o u n t s o f b a c t e r i a c o m p a r e d w i t h f u n g i m a y b e a s a r e s u l t o f t h e n u t r i e n t s t a t u s o f t h e s o i l ( J o b s o n e t a l . , 1 9 7 4 ) a n d t h e p r e s e n c e o f s o m e t o x i c c o m p o n e n t s w h i c h d o n o t f a v o r f u n g a l g r o w t h . T h e d e c r e a s e i n p H v a l u e m a y b e d u e t o i n c r e a s e d d e g r a d a t i o n o f c r u d e o i l b y m i c r o o r g a n i s m s i n t h e s o i l , r e s u l t i n g i n a c c u m u l a t i o n o f a c i d i c m e t a b o l i t e s . H o w e v e r , a s t h e w e e k p r o g r e s s e d t h e T o t a l p e t r o l e u m h y d r o c a r b o n ( T P H ) c o n t e n t i n t h e s a m p l e s d e c r e a s e d ( s h o w n i n T a b l e s I - I V ) . T h e r e d u c t i o n i n T P H c o n t e n t m a y b e d u e t o t h e u t i l i z a t i o n o f p e t r o l e u m h y d r o c a r b o n a s f o o d a n d e n e r g y b y m i c r o o r g a n i s m s . R e d u c t i o n o f n u t r i e n t s a n d i n c r e a s e i n T H B , T H F , H U B , H U F c o u n t s a s t h e w e e k p r o g r e s s e d a s s h o w n i n T a b l e s I - I V i n d i c a t e d t h e a b s o r p t i o n o f n u t r i e n t s b y t h e m i c r o o r g a n i s m s f o r e n e r g y a n d p r o l i f e r a t i o n . T h e m o i s t u r e c o n t e n t o f t h e r e m e d i e d c r u d e o i l p o l l u t e d s o i l w a s l o w e r t h a n t h a t o f t h e c o n t r o l ( s h o w n i n T a b l e I V ) . I t m a y b e d u e t o t h e f a c t t h a t t h a t t h e d r i e d n u t r i e n t s u p p l e m e n t i n t h e s a m p l e s a b s o r b e d s o m e a m o u n t o f t h e m o i s t u r e l e a d i n g t o l o w m o i s t u r e c o n t e n t . M o r e o v e r , h i g h h u m i d i t y e q u a l l y c a n c o n t r i b u t e t o l o w m o i s t u r e c o n t e n t i n t h e s a m p l e s . B o t h n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s l e v e l s w e r e h i g h e r i n t h e s u p p l e m e n t e d c r u d e o i l p o l l u t e d s o i l t h a n n o n - s u p p l e m e n t e d p o l l u t e d s o i l . T h i s a g r e e s w i t h t h e f i n d i n g s o f O d u ( 1 9 7 2 ) w h o r e p o r t e d i n c r e a s e i n n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s c o n t e n t s o f a s u p p l e m e n t e d c r u d e o i l p o l l u t e d s o i l . T h e r e a s o n c o u l d b e d u e t o h i g h e r o r g a n i c m a t t e r c o n t e n t o f t h e p o u l t r y m a n u r e ( n u t r i e n t s u p p l e m e n t ) a n d a s w e l l t h e p o l l u t e d s o i l . F u r t h e r m o r e , t h e t e m p e r a t u r e v a l u e w a s h i g h e r i n t h e r e m e d i e d c r u d e o i l p o l l u t e d s o i l t h a n i n c o n t r o l ( s h o w n i n T a b l e ) . T h i s m a y b e a s a r e s u l t o f t h e a c t i v i t i e s o f m i c r o o r g a n i s m s w h i c h c o u l d g e n e r a t e m u c h h e a t i n t h e p r o c e s s o f h y d r o c a r b o n d e g r a d a t i o n t h e r e b y i n c r e a s i n g t h e t e m p e r a t u r e v a l u e . A d d i t i o n a l l y , h i g h h u m i d i t y m a y a f f e c t t h e t e m p e r a t u r e v a l u e o f t h e s a m p l e s . T h e r a t e o f c r u d e o i l b i o d e g r a d a t i o n i n t h e s o i l w a s r a p i d . T h i s m a y b e d u e t o t h e f a c t t h a t t h e i n d i g e n o u s m i c r o o r g a n i s m s i n t h e s o i l a n d t h o s e i n t r o d u c e d t h r o u g h n u t r i e n t s u p p l e m e n t h a v e e f f i c i e n t a b i l i t y i n u t i l i z i n g t h e r e s i d u a l c r u d e o i l a s a s o u r c e o f c a r b o n a n d e n e r g y ( l j a h e t a l . , 2 0 0 3 ) . C r u d e o i l c o n t a i n s h y d r o c a r b o n a n d d o e s n o t r e s i s t a t t a c k b y m i c r o o r g a n i s m s ( A t l a s 1 9 9 5 ) . E b e e t a l . , 2 0 1 2 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 6 ) : 5 4 4 - 5 4 8 5 4 6