Обхват на приложениеЗамърсяване с нефт в морските седименти
Описание на продукта:Микробният агент е формулиран с помощта на консорциум от местни бактериални щамове, изолирани от засегнати от нефтени разливи райони на Тихия океан. Микроорганизмите се адсорбират върху носител и се капсулират с филмообразуващ агент, за да се получи микробният препарат. Всички щамове са преминали през оценки за биологична безопасност. Микробният агент е успешно приложен за отстраняване на нефтено замърсяване в седименти в засегнат от нефтен разлив морски обект.
Случай на приложение: Демонстрационен проект за микробно отстраняване на седименти на място в обществени води
Демонстрационен проект за отстраняване на седименти на място беше проведен върху приблизително 670 000 km² морски води, засегнати от нефтен разлив. Използвани са над 360 метрични тона микробен агент, последван от мониторинг след отстраняването. Концентрациите на нефтени въглеводороди в мониторинговите станции около платформата за нефтен разлив намаляха значително, като скоростта на разграждане достигна до 90%.
(1) Зона за рекултивация
Зоната за отстраняване на седименти е разположена в централния морски район, на дълбочина на водата приблизително 28 м. Скоростта на теченията в близост до дъното е около 2 възела. Дънните седименти се състоят предимно от глинеста тиня. В близост до зоната за отстраняване са разположени офшорни платформи и подводни тръбопроводи.
(2) Разработване на безопасни и високоефективни микробни агенти за разграждане на петрол
Разработването на микробни агенти дава приоритет на местните микробни щамове с нисък риск за околната среда. Местните щамове, изолирани и скринирани от седименти в засегнати от нефтени разливи морски райони, могат ефективно да предотвратят нахлуването на неместни щамове и да сведат до минимум промените в екологичната структура и функции на зоната за рекултивация.
В лабораторни тестове бяха селектирани щамове, постигащи ефективност на разграждане на петрол над 80% в рамките на 7 дни. Те включват Bacillus subtilis (щам ID: Bs), Bacillus amyloliquefaciens (щам ID: Ba), Bacillus safensis (щам ID: Bb), Bacillus cereus (щам ID: KF8), Acinetobacter calcoaceticus (щам ID: T32), Pseudomonas putida (щам ID: SP1), Acinetobacter sp. (щамове ID: HC8-3 и LKG-A), Oceanimonas baumannii (щам ID: N6) и Bacillus pumilus (щам ID: BPL-1), наред с други.
Като се вземат предвид изцяло синергичните взаимодействия между микробните общности, бяха оценени различни комбинации от щамове, за да се идентифицира комбинацията с най-висока ефективност на разграждане на петрол. След това бяха проведени лабораторни и пилотни тестове, за да се определи ефективността на избрания микробен консорциум по разграждане на петрол. Беше оценена и безопасността на щамовете, включително тестове за остра токсичност при мишки и тестове за остра токсичност върху морски организми.
(3) Ферментация на микробни култури и обработка на микробни агенти
Изследван е процесът на микробна ферментация, включително съставът на хранителната среда, pH, температурата на ферментация, аерирането и разбъркването във ферментатора, концентрацията и състоянието на културата по време на прехвърляне между ферментационните резервоари, продължителността на ферментацията и определянето на ключовите етапи на ферментация. За микробната култура е проведен триетапен ферментационен процес.
В зоната за рекултивация, обхваната от този проект, средната дълбочина на водата е приблизително 25–30 м. Ако микробната култура се доставяше директно на морското дъно, само малка част от рекултивационните микроорганизми биха достигнали до седиментите. За да се гарантира, че големи количества високоефективни щамове, разграждащи петрол, достигат до седиментите на морското дъно, ферментиралата микробна култура трябва да премине през допълнителна обработка.
Методите за обработка включват адсорбция на носители, агрегация и капсулиране. Тези техники могат ефективно да намалят разпръскването и загубата на микробни агенти по време на разполагането им, като същевременно минимизират въздействието на въведените микробни щамове върху незамърсените морски зони.
(4) Разгръщане на микробен агент
Високата цена на офшорните операции и ограничената възможност за грешки представляват значителни предизвикателства пред изследванията, приложението и разработването на технологии за отстраняване на замърсяване от нефтени разливи в морето.
Преди разполагането на микробните агенти, трябва да се проведат цялостни симулационни тестове за разполагане, включително числени симулации и симулации на разполагане в лабораторен мащаб. Въз основа на резултатите от симулацията може да се определи подходящият размер на опаковката и зоната на покритие на разполагането, като по този начин се увеличи максимално безопасността и осъществимостта на офшорните операции.
За да се осигури ефективно внедряване на микробни агенти и успешно отстраняване на нефтени замърсявания, целият процес – включително операциите по внедряване, количеството на приложените микробни агенти и ефективността на отстраняването – може да се наблюдава чрез множество методи, като например дистанционно наблюдение от въздуха, видеонаблюдение на повърхностно ниво и подводен мониторинг. Тези мерки за мониторинг спомагат за безпроблемното изпълнение на проекта, като същевременно предоставят ценни технически справки и методологии за бъдещи проекти от подобен характер.
Офшорни операции
Независимо разработено оборудване за подводен мониторинг
(5) Оценка на ефективността на отстраняването на проблеми
Оценката на ефективността на отстраняването на проблемите включваше едно базово проучване преди разполагането на микробни агенти и две последващи мониторингови проучвания след разполагането им.
Основните параметри за мониторинг включват конвенционални показатели за качеството на водата (разреден разтворен кислород, фосфат, общ фосфор, неорганичен азот, общ азот и др.); концентрации на петрол в повърхностните води и седиментите; общ брой бактерии във формационните води и седиментите; относителното изобилие на щамове, разграждащи петрол, преди и след рекултивацията; и промени в разнообразието и изобилието на микробните съобщества преди и след рекултивацията.
След рекултивацията, концентрацията на петрол намаля от базова стойност от 1260 × 10⁻⁶ до 210 × 10⁻⁶ при първото последващо проучване, проведено 70 дни след разполагането на платформата. При второто последващо проучване, проведено 210 дни след разполагането на платформата, концентрацията на петрол намаля допълнително до 155 × 10⁻⁶. В мониторинговите станции в близост до платформата за разлив на нефт средната скорост на разграждане на петрола е била 56,34% след 70 дни и 70,14% след 210 дни.
Структурата на съобществата на макробентосните и мейобентосните организми не показва съществени разлики преди и след рекултивацията. След рекултивацията, бентосната биомаса, разнообразие и численост се увеличават леко, а биологичните съобщества в рекултивираните станции показват по-голямо сходство с тези в незамърсените морски зони.
Изпълнението на този проект помогна за справяне със замърсяването с нефт в седиментите в централния морски район на [Местоположение]. Той също така реши различни предизвикателства, свързани с превръщането на научните изследвания и технологии в практически инженерни приложения. Освен това бяха проучени нови подходи при проектирането и прилагането на лабораторно симулационно оборудване за офшорни операции.
За да се подпомогне внедряването на микробни агенти в морската вода и последващият мониторинг, беше проектирано и внедрено независимо разработено оборудване за мониторинг на повърхността и под вода. По време на офшорните операции екипът на проекта също така проучи съществуващите ограничения на оборудването за мониторинг и проучи осъществими решения за тяхното преодоляване.
След изпълнението на проекта, концентрациите на петрол в седиментите в определената зона намаляха значително, съпроводени със степен на екологично възстановяване. Проектът представлява успешна демонстрация на възстановяване на морската екология, осигурявайки значителни социални и екологични ползи.
Време на публикуване: 12 октомври 2026 г.