Područje primjeneKontaminacija naftom u morskim sedimentima
Opis proizvoda:Mikrobno sredstvo formulirano je korištenjem konzorcija autohtonih bakterijskih sojeva izoliranih iz područja Tihog oceana pogođenih izlijevanjem nafte. Mikroorganizmi se adsorbiraju na nosač i enkapsuliraju sredstvom za stvaranje filma kako bi se proizveo mikrobni pripravak. Svi sojevi prošli su procjene biološke sigurnosti. Mikrobno sredstvo uspješno je primijenjeno za sanaciju onečišćenja naftom u sedimentima na morskom području pogođenom izlijevanjem nafte.
Slučaj primjene: Demonstracijski projekt za in-situ mikrobnu sanaciju sedimenata u javnim vodama
Demonstracijski projekt sanacije sedimenta in situ proveden je na približno 670 000 km² morskih voda pogođenih izlijevanjem nafte. Upotrijebljeno je više od 360 metričkih tona mikrobnog sredstva, nakon čega je uslijedio post-remedijacijski monitoring. Koncentracije naftnih ugljikovodika na mjernim stanicama oko platforme za izlijevanje nafte značajno su se smanjile, a stope razgradnje dosegle su i do 90%.
(1) Područje sanacije
Područje sanacije sedimenta nalazi se u središnjem morskom području, na dubini vode od približno 28 m. Brzine struja blizu dna su oko 2 čvora. Sedimenti na morskom dnu sastoje se prvenstveno od glinovitog mulja. Platforme za odvoz na more i podmorski cjevovodi nalaze se u blizini područja sanacije.
(2) Razvoj sigurnih i visoko učinkovitih mikrobnih sredstava za razgradnju nafte
Razvoj mikrobnih sredstava daje prednost autohtonim mikrobnim sojevima s niskim rizikom za okoliš. Autohtoni sojevi izolirani i probireni iz sedimenata u morskim područjima pogođenim izlijevanjem nafte mogu učinkovito spriječiti invaziju neautohtonih sojeva i minimizirati promjene ekološke strukture i funkcija područja sanacije.
U laboratorijskim ispitivanjima odabrani su sojevi koji postižu učinkovitost razgradnje nafte veću od 80% unutar 7 dana. To je uključivalo Bacillus subtilis (ID soja: Bs), Bacillus amyloliquefaciens (ID soja: Ba), Bacillus safensis (ID soja: Bb), Bacillus cereus (ID soja: KF8), Acinetobacter calcoaceticus (ID soja: T32), Pseudomonas putida (ID soja: SP1), Acinetobacter sp. (ID sojeva: HC8-3 i LKG-A), Oceanimonas baumannii (ID soja: N6) i Bacillus pumilus (ID soja: BPL-1), među ostalima.
Uzimajući u obzir sinergijske interakcije među mikrobnim zajednicama, procijenjene su različite kombinacije sojeva kako bi se identificirala kombinacija s najvećom učinkovitošću razgradnje nafte. Zatim su provedena laboratorijska i pilotna ispitivanja kako bi se utvrdila učinkovitost razgradnje nafte odabranog mikrobnog konzorcija. Također je procijenjena sigurnost sojeva, uključujući testove akutne toksičnosti na miševima i testove akutne toksičnosti na morskim organizmima.
(3) Fermentacija mikrobne kulture i obrada mikrobnih sredstava
Istražen je proces mikrobne fermentacije, uključujući sastav podloge za uzgoj, pH, temperaturu fermentacije, prozračivanje i miješanje u fermentoru, koncentraciju i stanje kulture tijekom prijenosa između fermentacijskih spremnika, trajanje fermentacije i određivanje ključnih faza fermentacije. Za mikrobnu kulturu proveden je trostupanjski proces fermentacije.
U području sanacije obuhvaćenom ovim projektom, prosječna dubina vode je približno 25–30 m. Ako bi se mikrobna kultura dostavljala izravno na morsko dno, samo bi mali dio remedijacijskih mikroorganizama dospio do sedimenata. Kako bi se osiguralo da velike količine visokoučinkovitih sojeva koji razgrađuju naftu dospiju do sedimenata morskog dna, fermentirana mikrobna kultura mora se podvrgnuti daljnjoj obradi.
Metode obrade uključuju adsorpciju nosača, agregaciju i enkapsulaciju. Ove tehnike mogu učinkovito smanjiti disperziju i gubitak mikrobnih agensa tijekom primjene, a istovremeno minimizirati utjecaj uvedenih mikrobnih sojeva na nekontaminirana morska područja.
(4) Raspoređivanje mikrobnog sredstva
Visoki troškovi operacija na moru i ograničena margina za pogreške predstavljaju značajne izazove za istraživanje, primjenu i razvoj tehnologija sanacije onečišćenja mora izlijevanjem nafte.
Prije primjene mikrobnih sredstava, moraju se provesti sveobuhvatna simulacijska ispitivanja, uključujući numeričke simulacije i simulacije primjene u laboratorijskim uvjetima. Na temelju rezultata simulacije može se odrediti odgovarajuća veličina pakiranja i područje pokrivenosti primjene, čime se maksimizira sigurnost i izvedivost operacija na moru.
Kako bi se osigurala učinkovita primjena mikrobnih sredstava i uspješna sanacija nafte, cijeli proces - uključujući operacije primjene, količinu primijenjenih mikrobnih sredstava i učinkovitost sanacije - može se pratiti putem više metoda, kao što su daljinsko istraživanje iz zraka, video nadzor na površini i podvodno praćenje. Ove mjere praćenja pomažu u osiguravanju nesmetane provedbe projekta, a istovremeno pružaju vrijedne tehničke reference i metodologije za buduće projekte slične prirode.
Operacije na moru
Neovisno razvijena oprema za podvodno praćenje
(5) Procjena učinkovitosti sanacije
Procjena učinkovitosti sanacije uključivala je jedno početno istraživanje prije primjene mikrobnih sredstava i dva naknadna monitoring istraživanja nakon primjene.
Glavni parametri praćenja uključivali su konvencionalne pokazatelje kvalitete vode (razrijeđeni kisik, fosfat, ukupni fosfor, anorganski dušik, ukupni dušik itd.); koncentracije nafte u površinskoj vodi i sedimentima; ukupan broj bakterija u formacijskim vodama i sedimentima; relativnu brojnost sojeva koji razgrađuju naftu prije i nakon sanacije; te promjene u raznolikosti i brojnosti mikrobne zajednice prije i nakon sanacije.
Nakon sanacije, koncentracija nafte smanjila se s početne vrijednosti od 1260 × 10⁻⁶ na 210 × 10⁻⁶ u prvom kontrolnom istraživanju provedenom 70 dana nakon postavljanja platforme. U drugom kontrolnom istraživanju, provedenom 210 dana nakon postavljanja platforme, koncentracija nafte dodatno se smanjila na 155 × 10⁻⁶. Na mjernim postajama u blizini platforme za izlijevanje nafte, prosječna stopa razgradnje nafte bila je 56,34% nakon 70 dana i 70,14% nakon 210 dana.
Struktura zajednice makrobentoskih i mejobentoskih organizama nije pokazala značajne razlike prije i nakon remedijacije. Nakon remedijacije, bentoska biomasa, raznolikost i brojnost su se neznatno povećale, a biološke zajednice na remedijiranim postajama pokazale su veću sličnost s onima u nekontaminiranim morskim područjima.
Provedba ovog projekta pomogla je u rješavanju onečišćenja sedimenta naftom u središnjem morskom području [Lokacija]. Također je riješio razne izazove povezane s prevođenjem znanstvenih istraživačkih otkrića i tehnologija u praktične inženjerske primjene. Osim toga, istraženi su novi pristupi u dizajnu i primjeni laboratorijske simulacijske opreme za operacije na moru.
Kako bi se podržala primjena mikrobnih agensa u morskoj vodi i naknadno praćenje, dizajnirana je i korištena neovisno razvijena oprema za površinski i podvodni nadzor. Tijekom operacija na moru, projektni tim je također istražio postojeća ograničenja opreme za nadzor i istražio izvediva rješenja za njihovo rješavanje.
Nakon provedbe projekta, koncentracije nafte u sedimentima na određenom području značajno su se smanjile, uz određeni stupanj ekološkog oporavka. Projekt predstavlja uspješnu demonstraciju obnove morske ekologije, donoseći značajne društvene i ekološke koristi.
Vrijeme objave: 12. listopada 2026.