AnvendelsesområdeOlieforurening i marine sedimenter
Produktbeskrivelse:Det mikrobielle middel er formuleret ved hjælp af et konsortium af hjemmehørende bakteriestammer isoleret fra olieudslipsramte områder i Stillehavet. Mikroorganismerne adsorberes på en bærer og indkapsles med et filmdannende middel for at producere det mikrobielle præparat. Alle stammer har gennemgået biosikkerhedsvurderinger. Det mikrobielle middel er med succes blevet anvendt til at afhjælpe olieforurening i sedimenter på et olieudslipsramt havområde.
Ansøgningssag: Demonstrationsprojekt for in-situ mikrobiel oprensning af sedimenter i offentlige vandveje
Et demonstrationsprojekt for sedimentrensning på stedet blev udført på tværs af cirka 670.000 km² havområder, der var berørt af et olieudslip. Mere end 360 tons mikrobielt stof blev udsat, efterfulgt af overvågning efter oprensningen. Koncentrationerne af oliekulbrinter på overvågningsstationerne omkring olieudslipsplatformen faldt betydeligt med nedbrydningsrater på op til 90 %.
(1) Afhjælpningsområde
Sedimentrensningsområdet er placeret i den centrale havregion på en vanddybde på cirka 28 m. Strømhastighederne nær bunden er omkring 2 knob. Havbundssedimenterne består primært af leret silt. Offshoreplatforme og undersøiske rørledninger er placeret i nærheden af oprensningsområdet.
(2) Udvikling af sikre og yderst effektive mikrobielle stoffer, der nedbryder olie
Udviklingen af mikrobielle agenser prioriterer hjemmehørende mikrobielle stammer med lav miljørisiko. Hjemløse stammer, der er isoleret og screenet fra sedimenter i olieudslipsramte havområder, kan effektivt forhindre invasion af ikke-hjemmehørende stammer og minimere ændringer i den økologiske struktur og funktioner i afhjælpningsområdet.
I laboratorietests blev der udvalgt stammer, der opnåede en nedbrydningseffektivitet af petroleum på over 80 % inden for 7 dage. Disse omfattede blandt andet Bacillus subtilis (stamme-ID: Bs), Bacillus amyloliquefaciens (stamme-ID: Ba), Bacillus safensis (stamme-ID: Bb), Bacillus cereus (stamme-ID: KF8), Acinetobacter calcoaceticus (stamme-ID: T32), Pseudomonas putida (stamme-ID: SP1), Acinetobacter sp. (stamme-ID'er: HC8-3 og LKG-A), Oceanimonas baumannii (stamme-ID: N6) og Bacillus pumilus (stamme-ID: BPL-1).
Under fuld hensyntagen til de synergistiske interaktioner mellem mikrobielle samfund blev forskellige kombinationer af stammer evalueret for at identificere den kombination med den højeste nedbrydningseffektivitet af petroleum. Der blev derefter udført laboratorie- og pilotforsøg for at bestemme det valgte mikrobielle konsortiums nedbrydningsevne af petroleum. Stammernes sikkerhed blev også vurderet, herunder akutte toksicitetstests hos mus og akutte toksicitetstests på marine organismer.
(3) Fermentering af mikrobiel kultur og forarbejdning af mikrobielle stoffer
Den mikrobielle fermenteringsproces blev undersøgt, herunder sammensætningen af dyrkningsmediet, pH, fermenteringstemperatur, luftning og omrøring i fermentoren, kulturens koncentration og tilstand under overførsel mellem fermenteringstanke, fermenteringens varighed og bestemmelse af nøglefermenteringsstadier. En tretrinsfermenteringsproces blev udført for den mikrobielle kultur.
I det oprydningsområde, der er dækket af dette projekt, er den gennemsnitlige vanddybde cirka 25-30 m. Hvis den mikrobielle kultur blev leveret direkte til havbunden, ville kun en lille del af oprydningsmikroorganismerne nå sedimenterne. For at sikre, at store mængder af yderst effektive petroleumnedbrydende stammer når havbundssedimenterne, skal den fermenterede mikrobielle kultur gennemgå yderligere bearbejdning.
Forarbejdningsmetoderne omfatter carrier-adsorption, aggregering og indkapsling. Disse teknikker kan effektivt reducere spredning og tab af mikrobielle agenser under udrulning, samtidig med at de introducerede mikrobielle stammers indvirkning på ikke-forurenede havområder minimeres.
(4) Implementering af mikrobielle stoffer
De høje omkostninger ved offshore-operationer og den begrænsede fejlmargen udgør betydelige udfordringer for forskning, anvendelse og udvikling af teknologier til afhjælpning af havforurening fra olieudslip.
Før implementering af de mikrobielle agenser skal der udføres omfattende simuleringstests, herunder numeriske simuleringer og simuleringer af implementering i laboratorieskala. Baseret på simuleringsresultaterne kan den passende emballagestørrelse og implementeringsdækningsområde bestemmes, hvorved sikkerheden og gennemførligheden af offshore-operationer maksimeres.
For at sikre effektiv udrulning af mikrobielle stoffer og vellykket oprydning af olie, kan hele processen – inklusive udrulningsoperationer, mængden af anvendte mikrobielle stoffer og oprydningsydelsen – overvåges ved hjælp af flere metoder, såsom fjernmåling fra luften, videoovervågning på overfladen og undervandsovervågning. Disse overvågningsforanstaltninger bidrager til at sikre en problemfri implementering af projektet, samtidig med at de giver værdifulde tekniske referencer og metoder til fremtidige projekter af lignende art.
Offshoreoperationer
Uafhængigt udviklet undervandsovervågningsudstyr
(5) Vurdering af afhjælpningseffektivitet
Vurderingen af afhjælpningseffektiviteten omfattede én basislinjeundersøgelse før udrulning af mikrobielle stoffer og to opfølgende overvågningsundersøgelser efter udrulningen.
De vigtigste overvågningsparametre omfattede konventionelle vandkvalitetsindikatorer (DO, fosfat, total fosfor, uorganisk nitrogen, total nitrogen osv.); petroleumkoncentrationer i overfladevand og sedimenter; samlede bakterietal i formationsvand og sedimenter; den relative forekomst af petroleumnedbrydende stammer før og efter oprydning; og ændringer i mikrobiel samfunds diversitet og forekomst før og efter oprydning.
Efter oprydning faldt oliekoncentrationen fra en basisværdi på 1.260 × 10⁻⁶ til 210 × 10⁻⁶ i den første opfølgende undersøgelse, der blev udført 70 dage efter udrulningen. I den anden opfølgende undersøgelse, der blev udført 210 dage efter udrulningen, faldt oliekoncentrationen yderligere til 155 × 10⁻⁶. På overvågningsstationer nær olieudslipsplatformen var den gennemsnitlige olienedbrydningshastighed 56,34 % efter 70 dage og 70,14 % efter 210 dage.
Samfundsstrukturen af makrobentiske og meiobentiske organismer viste ingen væsentlige forskelle før og efter oprydning. Efter oprydning steg den bentiske biomasse, diversitet og forekomst en smule, og de biologiske samfund på de oprydningsstationer viste større lighed med dem i uforurenede havområder.
Implementeringen af dette projekt hjalp med at håndtere olieforurening i sedimenter i den centrale havregion [Sted]. Det løste også forskellige udfordringer forbundet med at omsætte videnskabelige forskningsresultater og teknologier til praktiske tekniske anvendelser. Derudover blev nye tilgange udforsket i design og anvendelse af laboratoriesimuleringsudstyr til offshore-operationer.
For at understøtte udrulning af mikrobielle agenser i havvand og efterfølgende opfølgende overvågning blev der designet og anvendt uafhængigt udviklet overflade- og undervandsovervågningsudstyr. Under offshore-operationer undersøgte projektteamet også de eksisterende begrænsninger i overvågningsudstyret og udforskede mulige løsninger til at imødegå dem.
Efter projektets implementering faldt oliekoncentrationerne i sedimenter i det udpegede område betydeligt, ledsaget af en vis grad af økologisk genopretning. Projektet repræsenterer en vellykket demonstration af genopretning af marineøkologi, der leverer betydelige sociale og økologiske fordele.
Opslagstidspunkt: 12. oktober 2026