Ծովային նավթի աղտոտման վերացում

Կիրառման շրջանակըՆավթային աղտոտում ծովային նստվածքներում

Ապրանքի նկարագրությունը՝Մանրէային նյութը մշակվում է Խաղաղ օվկիանոսի նավթի արտահոսքից տուժած տարածքներից մեկուսացված տեղական մանրէային շտամների կոնսորցիումի միջոցով: Միկրոօրգանիզմները ադսորբվում են կրիչի վրա և պատիճավորվում թաղանթ առաջացնող նյութով՝ մանրէային պատրաստուկ ստանալու համար: Բոլոր շտամները ենթարկվել են կենսաանվտանգության գնահատումների: Մանրէային նյութը հաջողությամբ կիրառվել է նավթի արտահոսքից տուժած ծովային տարածքում նստվածքներում նավթի աղտոտվածությունը վերացնելու համար:

Կիրառման դեպք՝ Հանրային ջրերում նստվածքների տեղում մանրէային վերականգնման ցուցադրական նախագիծ

Նավթի արտահոսքից տուժած մոտ 670,000 կմ² ծովային ջրերի վրա իրականացվել է տեղում նստվածքների վերականգնման ցուցադրական նախագիծ: Օգտագործվել է ավելի քան 360 մետրիկ տոննա մանրէային նյութ, որին հաջորդել է վերականգնումից հետո մոնիթորինգը: Նավթի արտահոսքի հարթակի շրջակայքում գտնվող մոնիթորինգային կայաններում նավթային ածխաջրածինների կոնցենտրացիաները զգալիորեն նվազել են՝ հասնելով մինչև 90% քայքայման մակարդակի:

(1) Վերականգնման տարածք

Նստվածքների վերականգնման տարածքը գտնվում է կենտրոնական ծովային շրջանում՝ մոտավորապես 28 մ ջրի խորության վրա: Հատակի մոտ հոսանքների արագությունը մոտ 2 հանգույց է: Ծովի հատակի նստվածքները հիմնականում բաղկացած են կավային տիղմից: Ծովային հարթակները և ստորջրյա խողովակաշարերը գտնվում են վերականգնման տարածքի մոտակայքում:

մ1

(2) Անվտանգ և բարձր արդյունավետությամբ նավթ քայքայող մանրէային նյութերի մշակում

Մանրէային նյութերի մշակումը առաջնահերթություն է տալիս ցածր բնապահպանական ռիսկ ունեցող տեղական միկրոբային շտամներին: Նավթի թափվածքներից տուժած ծովային տարածքների նստվածքներից մեկուսացված և զտված տեղական շտամները կարող են արդյունավետորեն կանխել ոչ տեղական շտամների ներխուժումը և նվազագույնի հասցնել վերականգնման տարածքի էկոլոգիական կառուցվածքի և գործառույթների փոփոխությունները:

Լաբորատոր փորձարկումներում ընտրվել են շտամներ, որոնք 7 օրվա ընթացքում հասել են նավթի քայքայման ավելի քան 80%-ի արդյունավետության: Դրանց թվում են՝ Bacillus subtilis (շտամի ID: Bs), Bacillus amyloliquefaciens (շտամի ID: Ba), Bacillus safensis (շտամի ID: Bb), Bacillus cereus (շտամի ID: KF8), Acinetobacter calcoaceticus (շտամի ID: T32), Pseudomonas putida (շտամի ID: SP1), Acinetobacter sp. (շտամի ID: HC8-3 և LKG-A), Oceanimonas baumannii (շտամի ID: N6) և Bacillus pumilus (շտամի ID: BPL-1) շտամները և այլն:

Հաշվի առնելով մանրէային համայնքների միջև սիներգետիկ փոխազդեցությունները՝ գնահատվել են շտամների տարբեր համակցություններ՝ նավթի ամենաբարձր քայքայման արդյունավետությամբ համակցությունը որոշելու համար: Այնուհետև անցկացվել են լաբորատոր և փորձնական փորձարկումներ՝ ընտրված մանրէային կոնսորցիումի նավթի քայքայման արդյունավետությունը որոշելու համար: Գնահատվել է նաև շտամների անվտանգությունը, ներառյալ մկների վրա սուր թունավորության փորձարկումները և ծովային օրգանիզմների վրա սուր թունավորության փորձարկումները:

մ2

(3) Մանրէային կուլտուրայի խմորում և մանրէային գործակալի մշակում

Հետազոտվել է մանրէային խմորման գործընթացը, ներառյալ կուլտուրայի միջավայրի կազմը, pH-ը, խմորման ջերմաստիճանը, օդափոխությունը և խառնումը խմորիչում, խմորման բաքերի միջև տեղափոխման ընթացքում մշակույթի կոնցենտրացիան և վիճակը, խմորման տևողությունը և խմորման հիմնական փուլերի որոշումը: Մանրէային մշակույթի համար իրականացվել է եռաստիճան խմորման գործընթաց:

Այս նախագծի շրջանակներում վերականգնման տարածքում ջրի միջին խորությունը մոտավորապես 25-30 մ է: Եթե մանրէային կուլտուրան անմիջապես ծովի հատակ տեղափոխվեր, վերականգնման միկրոօրգանիզմների միայն փոքր մասն էր հասնելու նստվածքներին: Որպեսզի ծովի հատակի նստվածքներ հասնեն բարձր արդյունավետությամբ նավթ քայքայող շտամների մեծ քանակություններ, խմորված մանրէային կուլտուրան պետք է ենթարկվի հետագա մշակման:

Մշակման մեթոդները ներառում են կրիչների ադսորբցիա, ագրեգացիա և պարկուճացում: Այս մեթոդները կարող են արդյունավետորեն նվազեցնել մանրէային նյութերի ցրումը և կորուստը տեղակայման ընթացքում՝ միաժամանակ նվազագույնի հասցնելով ներմուծված մանրէային շտամների ազդեցությունը չաղտոտված ծովային տարածքների վրա:

մ3

(4) Մանրէային նյութի տեղակայում

Ծովային նավթի թափոններից աղտոտման վերականգնման տեխնոլոգիաների հետազոտության, կիրառման և զարգացման համար զգալի մարտահրավերներ են առաջացնում ծովային նավթի թափոններից աղտոտման վերականգնման տեխնոլոգիաների բարձր արժեքը և սխալի սահմանափակ միջակայքը։

Մանրէային նյութերի տեղակայումից առաջ պետք է անցկացվեն համապարփակ տեղակայման սիմուլյացիոն թեստեր, ներառյալ թվային սիմուլյացիաներ և լաբորատոր մասշտաբի տեղակայման սիմուլյացիաներ: Սիմուլյացիայի արդյունքների հիման վրա կարելի է որոշել համապատասխան փաթեթավորման չափը և տեղակայման ծածկույթի տարածքը, այդպիսով առավելագույնի հասցնելով ծովային գործողությունների անվտանգությունն ու իրագործելիությունը:

Մանրէային նյութերի արդյունավետ կիրառումը և նավթի արդյունավետ մաքրումն ապահովելու համար ամբողջ գործընթացը՝ ներառյալ կիրառման գործողությունները, կիրառվող մանրէային նյութերի քանակը և մաքրման արդյունավետությունը, կարող են վերահսկվել բազմաթիվ մեթոդներով, ինչպիսիք են օդային հեռազննումը, մակերևութային մակարդակի տեսահսկողությունը և ստորջրյա մոնիթորինգը: Այս մոնիթորինգի միջոցառումները նպաստում են նախագծի սահուն իրականացմանը՝ միաժամանակ տրամադրելով արժեքավոր տեխնիկական հղումներ և մեթոդաբանություններ նմանատիպ բնույթի ապագա նախագծերի համար:

մ4
մ5

Օֆշորային գործողություններ

մ6
m7

Անկախ մշակված ստորջրյա մոնիթորինգի սարքավորումներ

(5) Վերականգնման արդյունավետության գնահատում

Վերականգնման արդյունավետության գնահատումը ներառել է մեկ ելակետային հետազոտություն մանրէային նյութի տեղակայումից առաջ և երկու հետագա մոնիթորինգի հետազոտություն տեղակայումից հետո։

Հիմնական մոնիթորինգի պարամետրերը ներառում էին ջրի որակի ավանդական ցուցանիշները (DO, ֆոսֆատ, ընդհանուր ֆոսֆոր, անօրգանական ազոտ, ընդհանուր ազոտ և այլն), նավթի կոնցենտրացիաները մակերեսային ջրերում և նստվածքներում, մանրէների ընդհանուր քանակը ձևավորման ջրերում և նստվածքներում, նավթ քայքայող շտամների հարաբերական առատությունը վերականգնումից առաջ և հետո, ինչպես նաև մանրէային համայնքի բազմազանության և առատության փոփոխությունները վերականգնումից առաջ և հետո։

Վերականգնումից հետո, տեղակայումից 70 օր անցկացված առաջին հետազննման ժամանակ նավթի կոնցենտրացիան նվազել է 1260 × 10⁻6 բազային արժեքից մինչև 210 × 10⁻6: Տեղակայումից 210 օր անցկացված երկրորդ հետազննման ժամանակ նավթի կոնցենտրացիան էլ ավելի է նվազել մինչև 155 × 10⁻6: Նավթի թափման հարթակի մոտ գտնվող մոնիթորինգային կայաններում նավթի միջին քայքայման մակարդակը կազմել է 56.34% 70 օր անց և 70.14% 210 օր անց:

Մակրոբենթոսային և մեյոբենթոսային օրգանիզմների համայնքների կառուցվածքը էական տարբերություններ չի ցուցաբերել վերականգնումից առաջ և հետո: Վերականգնումից հետո բենթոսային կենսազանգվածը, բազմազանությունը և առատությունը փոքր-ինչ աճել են, և վերականգնման կայաններում կենսաբանական համայնքները ավելի մեծ նմանություն են ցուցաբերել չաղտոտված ծովային տարածքներում գտնվող համայնքների հետ:

Այս նախագծի իրականացումը նպաստեց [Տեղանքի] կենտրոնական ծովային տարածաշրջանում նստվածքներում նավթային աղտոտման խնդրի լուծմանը։ Այն նաև անդրադարձավ գիտական ​​հետազոտությունների արդյունքների և տեխնոլոգիաների գործնական ճարտարագիտական ​​կիրառությունների վերածելու հետ կապված տարբեր մարտահրավերների։ Բացի այդ, ուսումնասիրվեցին նոր մոտեցումներ ծովային գործողությունների համար լաբորատոր սիմուլյացիոն սարքավորումների նախագծման և կիրառման գործում։

Ծովային ջրում մանրէային նյութերի տեղակայմանը և հետագա մոնիթորինգին աջակցելու համար նախագծվել և տեղակայվել են անկախ մշակված մակերևութային և ստորջրյա մոնիթորինգի սարքավորումներ: Ծովափնյա գործողությունների ընթացքում նախագծի թիմը նաև ուսումնասիրել է մոնիթորինգի սարքավորումների առկա սահմանափակումները և ուսումնասիրել դրանք լուծելու իրագործելի լուծումներ:

Նախագծի իրականացումից հետո, նշված տարածքում նստվածքներում նավթի կոնցենտրացիաները զգալիորեն նվազել են, ինչին զուգընթաց որոշակի աստիճանի էկոլոգիական վերականգնում է գրանցվել։ Նախագիծը ներկայացնում է ծովային էկոլոգիական վերականգնման հաջող ցուցադրություն, որը զգալի սոցիալական և էկոլոգիական օգուտներ է բերում։

 


Հրապարակման ժամանակը. Հոկտեմբերի 12-2026