دامنه کاربردآلودگی نفتی در رسوبات دریایی
توضیحات محصول:این عامل میکروبی با استفاده از کنسرسیومی از سویههای باکتریایی بومی جدا شده از مناطق آلوده به نشت نفت در اقیانوس آرام فرموله شده است. میکروارگانیسمها روی یک حامل جذب شده و با یک عامل تشکیلدهنده فیلم کپسوله میشوند تا فرآورده میکروبی تولید شود. همه سویهها تحت ارزیابیهای ایمنی زیستی قرار گرفتهاند. این عامل میکروبی با موفقیت برای پاکسازی آلودگی نفتی در رسوبات در یک سایت دریایی آلوده به نشت نفت به کار گرفته شده است.
مورد کاربرد: پروژه نمایشی برای پاکسازی میکروبی رسوبات در محل در آبهای عمومی
یک پروژه آزمایشی پاکسازی رسوبات در محل، در مساحتی تقریباً ۶۷۰،۰۰۰ کیلومتر مربع از آبهای دریایی تحت تأثیر نشت نفت انجام شد. بیش از ۳۶۰ تن عامل میکروبی به کار گرفته شد و پس از آن، پایش پس از پاکسازی انجام شد. غلظت هیدروکربنهای نفتی در ایستگاههای پایش اطراف سکوی نشت نفت به طور قابل توجهی کاهش یافت و نرخ تخریب به ۹۰٪ رسید.
(1) منطقه اصلاح و بازسازی
منطقه پاکسازی رسوبات در منطقه دریایی مرکزی، در عمق تقریبی ۲۸ متر آب واقع شده است. سرعت جریانهای نزدیک به کف دریا حدود ۲ گره دریایی است. رسوبات بستر دریا عمدتاً از گل و لای رسی تشکیل شدهاند. سکوهای فراساحلی و خطوط لوله زیر دریا در مجاورت منطقه پاکسازی قرار دارند.

(2) توسعه عوامل میکروبی تجزیهکننده نفت ایمن و بسیار کارآمد
توسعه عوامل میکروبی، سویههای میکروبی بومی با ریسک زیستمحیطی پایین را در اولویت قرار میدهد. سویههای بومی جدا شده و غربالگری شده از رسوبات در مناطق دریایی تحت تأثیر نشت نفت میتوانند به طور مؤثر از تهاجم سویههای غیربومی جلوگیری کرده و تغییرات در ساختار و عملکردهای اکولوژیکی منطقه پاکسازی را به حداقل برسانند.
در آزمایشهای آزمایشگاهی، سویههایی که در عرض ۷ روز به راندمان تجزیه نفت بیش از ۸۰٪ دست یافتند، انتخاب شدند. این سویهها شامل باسیلوس سوبتیلیس (شناسه سویه: Bs)، باسیلوس آمیلولیکوئیفاسینس (شناسه سویه: Ba)، باسیلوس سافنسیس (شناسه سویه: Bb)، باسیلوس سرئوس (شناسه سویه: KF8)، آسینتوباکتر کالکواستیکوس (شناسه سویه: T32)، سودوموناس پوتیدا (شناسه سویه: SP1)، آسینتوباکتر گونه (شناسههای سویه: HC8-3 و LKG-A)، اوشنیموناس بومانی (شناسه سویه: N6) و باسیلوس پومیلوس (شناسه سویه: BPL-1) و سایر گونهها بودند.
با در نظر گرفتن کامل تعاملات همافزایی بین جوامع میکروبی، ترکیبات مختلفی از سویهها برای شناسایی ترکیبی با بالاترین راندمان تخریب نفت ارزیابی شدند. سپس آزمایشهایی در مقیاس آزمایشگاهی و مقیاس پایلوت برای تعیین عملکرد تخریب نفت کنسرسیوم میکروبی انتخاب شده انجام شد. ایمنی سویهها نیز ارزیابی شد، از جمله آزمایشهای سمیت حاد در موشها و آزمایشهای سمیت حاد بر روی موجودات دریایی.

(3) تخمیر کشت میکروبی و فرآوری عوامل میکروبی
فرآیند تخمیر میکروبی، شامل ترکیب محیط کشت، pH، دمای تخمیر، هوادهی و همزدن در فرمانتور، غلظت و شرایط کشت در طول انتقال بین مخازن تخمیر، مدت زمان تخمیر و تعیین مراحل کلیدی تخمیر، بررسی شد. یک فرآیند تخمیر سه مرحلهای برای کشت میکروبی انجام شد.
در منطقه پاکسازی تحت پوشش این پروژه، عمق متوسط آب تقریباً ۲۵ تا ۳۰ متر است. اگر کشت میکروبی مستقیماً به بستر دریا منتقل شود، تنها بخش کوچکی از میکروارگانیسمهای پاکسازی به رسوبات میرسند. برای اطمینان از رسیدن مقادیر زیادی از سویههای بسیار کارآمد تجزیهکننده نفت به رسوبات بستر دریا، کشت میکروبی تخمیر شده باید تحت پردازش بیشتری قرار گیرد.
روشهای پردازش شامل جذب حامل، تجمع و کپسولهسازی است. این تکنیکها میتوانند به طور مؤثر پراکندگی و از بین رفتن عوامل میکروبی را در حین استقرار کاهش دهند و در عین حال تأثیر سویههای میکروبی وارد شده بر مناطق دریایی غیر آلوده را نیز به حداقل برسانند.

(4) گسترش عامل میکروبی
هزینه بالای عملیات فراساحلی و حاشیه خطای محدود، چالشهای قابل توجهی را برای تحقیق، کاربرد و توسعه فناوریهای پاکسازی آلودگی ناشی از نشت نفت در دریا ایجاد میکند.
قبل از استقرار عوامل میکروبی، آزمایشهای شبیهسازی استقرار جامع، شامل شبیهسازیهای عددی و شبیهسازیهای استقرار در مقیاس آزمایشگاهی، باید انجام شود. بر اساس نتایج شبیهسازی، میتوان اندازه مناسب بستهبندی و منطقه پوشش استقرار را تعیین کرد و در نتیجه ایمنی و امکانسنجی عملیات فراساحلی را به حداکثر رساند.
برای اطمینان از استقرار مؤثر عوامل میکروبی و پاکسازی موفقیتآمیز نفت، کل فرآیند - شامل عملیات استقرار، مقدار عوامل میکروبی اعمالشده و عملکرد پاکسازی - میتواند از طریق روشهای متعددی مانند سنجش از دور هوایی، نظارت تصویری در سطح زمین و نظارت زیر آب نظارت شود. این اقدامات نظارتی به تضمین اجرای روان پروژه کمک میکند و در عین حال منابع و روشهای فنی ارزشمندی را برای پروژههای آینده با ماهیت مشابه ارائه میدهد.


عملیات فراساحلی


تجهیزات نظارت بر زیر آب که به طور مستقل توسعه یافتهاند
(5) ارزیابی اثربخشی اقدامات اصلاحی
ارزیابی اثربخشی اصلاح شامل یک بررسی اولیه قبل از استقرار عامل میکروبی و دو بررسی نظارتی بعدی پس از استقرار بود.
پارامترهای اصلی پایش شامل شاخصهای مرسوم کیفیت آب (DO، فسفات، فسفر کل، نیتروژن معدنی، نیتروژن کل و غیره)؛ غلظت نفت در آبهای سطحی و رسوبات؛ تعداد کل باکتریها در آب سازند و رسوبات؛ فراوانی نسبی سویههای تجزیهکننده نفت قبل و بعد از پالایش؛ و تغییرات در تنوع و فراوانی جوامع میکروبی قبل و بعد از پالایش بودند.
پس از پاکسازی، غلظت نفت خام از مقدار پایه ۱۲۶۰ × ۱۰⁻⁶ به ۲۱۰ × ۱۰⁻⁶ در اولین بررسی پیگیری که ۷۰ روز پس از استقرار انجام شد، کاهش یافت. در دومین بررسی پیگیری که ۲۱۰ روز پس از استقرار انجام شد، غلظت نفت خام بیشتر کاهش یافت و به ۱۵۵ × ۱۰⁻⁶ رسید. در ایستگاههای نظارت نزدیک سکوی نشت نفت، میانگین نرخ تجزیه نفت خام پس از ۷۰ روز ۵۶.۳۴٪ و پس از ۲۱۰ روز ۷۰.۱۴٪ بود.
ساختار جامعه موجودات ماکروبنتوز و میوبنتوز قبل و بعد از پاکسازی هیچ تفاوت قابل توجهی نشان نداد. پس از پاکسازی، زیست توده، تنوع و فراوانی کفزیان اندکی افزایش یافت و جوامع بیولوژیکی در ایستگاههای پاکسازی شده شباهت بیشتری به جوامع موجود در مناطق دریایی غیرآلوده نشان دادند.
اجرای این پروژه به رفع آلودگی نفتی در رسوبات منطقه دریایی مرکزی [محل] کمک کرد. همچنین چالشهای مختلفی را که در تبدیل یافتهها و فناوریهای تحقیقات علمی به کاربردهای مهندسی عملی وجود داشت، برطرف کرد. علاوه بر این، رویکردهای جدیدی در طراحی و کاربرد تجهیزات شبیهسازی آزمایشگاهی برای عملیات فراساحلی بررسی شد.
برای پشتیبانی از استقرار عوامل میکروبی در آب دریا و پایشهای بعدی، تجهیزات پایش سطحی و زیرآبی که به طور مستقل توسعه یافته بودند، طراحی و مستقر شدند. در طول عملیات فراساحلی، تیم پروژه همچنین محدودیتهای موجود تجهیزات پایش را بررسی کرده و راهحلهای عملی برای رفع آنها را بررسی کرد.
پس از اجرای پروژه، غلظت نفت در رسوبات در سراسر منطقه تعیینشده به طور قابل توجهی کاهش یافت و با درجهای از بهبود اکولوژیکی همراه بود. این پروژه نشاندهندهی نمایشی موفق از احیای اکولوژیکی دریایی است که مزایای اجتماعی و اکولوژیکی قابل توجهی را به همراه دارد.
زمان ارسال: ۱۲ اکتبر ۲۰۲۶