Umfang umsóknarMengun jarðolíu í botnfellingum sjávar
Vörulýsing:Örveruefnið er búið til með því að nota hóp innfæddra bakteríustofna sem einangraðir eru frá olíuslysasvæðum í Kyrrahafinu. Örverurnar eru aðsogaðar á burðarefni og innhjúpaðar með filmumyndandi efni til að framleiða örverublönduna. Allir stofnar hafa gengist undir líföryggismat. Örveruefnið hefur verið notað með góðum árangri til að bæta úr olíumengun í botnfellingum á hafsvæði sem hefur orðið fyrir olíuslysi.
Umsóknartilfelli: Sýningarverkefni fyrir staðbundna örveruhreinsun á setlögum í almenningsvötnum
Sýnikennsluverkefni um hreinsun setlaga á staðnum var framkvæmt á um það bil 670.000 ferkílómetrum af sjó sem varð fyrir áhrifum olíulekans. Meira en 360 tonn af örverueyðandi efni voru notuð og eftirmeðferð var fylgst með. Styrkur kolvetna í olíu á eftirlitsstöðvum í kringum olíulekann minnkaði verulega og niðurbrotshraði náði allt að 90%.
(1) Úrbótasvæði
Svæðið þar sem botnfallið er unnið er staðsett í miðhafinu, á um það bil 28 m dýpi. Straumhraði nálægt botni er um 2 hnútar. Botnfallið samanstendur aðallega af leirkenndum leirmöl. Borpallar og neðansjávarleiðslur eru staðsettar í nágrenni við hreinsunarsvæðið.
(2) Þróun öruggra og mjög skilvirkra örveruefna sem brjóta niður jarðolíu
Þróun örveruvalda forgangsraðar innlendum örverustofnum með litla umhverfisáhættu. Innlendum stofnum sem eru einangraðir og skimaðir úr botnfellingum á hafsvæðum sem hafa orðið fyrir áhrifum af olíulekum getur á áhrifaríkan hátt komið í veg fyrir innrás framandi stofna og lágmarkað breytingar á vistfræðilegri uppbyggingu og virkni úrbótasvæðisins.
Í rannsóknarstofuprófunum voru valdir stofnar sem náðu niðurbrotsnýtingu jarðolíu yfir 80% innan 7 daga. Þar á meðal voru Bacillus subtilis (stofnauðkenni: Bs), Bacillus amyloliquefaciens (stofnauðkenni: Ba), Bacillus safensis (stofnauðkenni: Bb), Bacillus cereus (stofnauðkenni: KF8), Acinetobacter calcoaceticus (stofnauðkenni: T32), Pseudomonas putida (stofnauðkenni: SP1), Acinetobacter sp. (stofnauðkenni: HC8-3 og LKG-A), Oceanimonas baumannii (stofnauðkenni: N6) og Bacillus pumilus (stofnauðkenni: BPL-1), svo eitthvað sé nefnt.
Með fullt tillit til samverkandi víxlverkunar milli örverusamfélaga voru mismunandi samsetningar stofna metnar til að bera kennsl á þá samsetningu sem hafði mesta niðurbrotsáhrif jarðolíu. Prófanir voru síðan gerðar á rannsóknarstofu- og tilraunastigi til að ákvarða niðurbrotsáhrif jarðolíu hjá völdum örveruhópi. Öryggi stofnanna var einnig metið, þar á meðal prófanir á bráðum eituráhrifum í músum og bráðum eituráhrifum á sjávarlífverur.
(3) Gerjun örveruræktunar og vinnsla örveruefna
Gerjunarferlið með örverum var rannsakað, þar á meðal samsetning ræktunarmiðilsins, sýrustig (pH), gerjunarhitastig, loftræsting og hræring í gerjunartankinum, styrkur og ástand ræktunarinnar við flutning milli gerjunartanka, lengd gerjunar og ákvörðun lykilgerjunarstiga. Þriggja þrepa gerjunarferli var framkvæmt fyrir örveruræktunina.
Á úrbótasvæðinu sem þetta verkefni nær til er meðaldýpi vatns um það bil 25–30 m. Ef örveruræktin yrði borin beint á hafsbotninn myndi aðeins lítill hluti af úrbótaörverunum ná til botnfallanna. Til að tryggja að mikið magn af mjög skilvirkum jarðolíubrjótandi stofnum nái til botnfallanna verður gerjaða örveruræktin að gangast undir frekari vinnslu.
Vinnsluaðferðirnar fela í sér aðsog burðarefna, samloðun og innlimun. Þessar aðferðir geta á áhrifaríkan hátt dregið úr dreifingu og tapi örvera við dreifingu og jafnframt lágmarkað áhrif innfluttra örverustofna á ómengað hafsvæði.
(4) Dreifing örverueyðandi efna
Hár kostnaður við starfsemi á hafi úti og takmarkað skekkjusvið skapa verulegar áskoranir fyrir rannsóknir, beitingu og þróun tækni til að draga úr mengun vegna olíuleka í sjónum.
Áður en örverueyðandi efni eru notuð þarf að framkvæma ítarlegar hermunarprófanir, þar á meðal tölulegar hermunar og hermunar á rannsóknarstofu. Byggt á niðurstöðum hermunarinnar er hægt að ákvarða viðeigandi umbúðastærð og svæði sem þarf að nota og þannig hámarka öryggi og hagkvæmni starfsemi á hafi úti.
Til að tryggja skilvirka dreifingu örveruefna og farsæla olíuhreinsun er hægt að fylgjast með öllu ferlinu — þar á meðal dreifingaraðgerðum, magni örveruefna sem notuð eru og árangri hreinsunarinnar — með ýmsum aðferðum, svo sem fjarkönnun úr lofti, yfirborðsmyndavélaeftirliti og neðansjávareftirliti. Þessar eftirlitsaðgerðir hjálpa til við að tryggja greiða framkvæmd verkefnisins og veita jafnframt verðmætar tæknilegar heimildir og aðferðafræði fyrir framtíðarverkefni af svipuðum toga.
Starfsemi á hafi úti
Sjálfstætt þróaður eftirlitsbúnaður undir vatni
(5) Mat á árangri úrbóta
Mat á árangri úrbóta fól í sér eina grunnlínukönnun fyrir notkun örverueyðandi efna og tvær eftirfylgnikannanir eftir notkun.
Helstu eftirlitsbreytur voru meðal annars hefðbundnir vatnsgæðavísar (DO, fosfat, heildarfosfór, ólífrænt köfnunarefni, heildarköfnunarefni o.s.frv.); styrkur jarðolíu í yfirborðsvatni og setlögum; heildarfjöldi baktería í myndunarvatni og setlögum; hlutfallslegur fjöldi stofna sem brjóta niður jarðolíu fyrir og eftir úrbætur; og breytingar á fjölbreytileika og fjölda örverusamfélaga fyrir og eftir úrbætur.
Eftir úrbætur lækkaði jarðolíuþéttni úr grunngildi 1.260 × 10⁻⁶ í 210 × 10⁻⁶ í fyrstu eftirfylgnikönnuninni sem gerð var 70 dögum eftir uppsetningu. Í annarri eftirfylgnikönnuninni, sem gerð var 210 dögum eftir uppsetningu, lækkaði jarðolíuþéttni enn frekar í 155 × 10⁻⁶. Á eftirlitsstöðvum nálægt olíulekanum var meðalniðurbrotshraði jarðolíu 56,34% eftir 70 daga og 70,14% eftir 210 daga.
Samfélagsbygging botnlífvera á stóru og meíobontlegu svæði sýndi engan verulegan mun fyrir og eftir úrbætur. Eftir úrbætur jókst lífmassi botnlífvera, fjölbreytni og gnægð lítillega og líffræðileg samfélög á hreinsunarstöðvunum sýndu meiri líkingu við þau sem eru á ómenguðum hafsvæðum.
Innleiðing þessa verkefnis hjálpaði til við að takast á við olíumengun í botnfellingum í miðhafsvæðinu [Staðsetning]. Það tókst einnig á við ýmsar áskoranir sem tengjast því að færa niðurstöður vísindarannsókna og tækni yfir í verkfræðilega notkun. Að auki voru nýjar aðferðir kannaðar við hönnun og notkun á rannsóknarstofubúnaði fyrir starfsemi á hafi úti.
Til að styðja við dreifingu örveruvalda í sjó og eftirfylgnieftirlit var hannaður og settur upp sjálfstætt þróaður eftirlitsbúnaður fyrir yfirborð og neðansjávar. Verkefnahópurinn rannsakaði einnig núverandi takmarkanir eftirlitsbúnaðarins á meðan á starfsemi stóð á hafi úti og kannaði mögulegar lausnir til að bregðast við þeim.
Eftir að verkefnið hófst minnkaði jarðolíuþéttni í botnfellingum á tilgreinda svæðinu verulega, ásamt því að vistkerfið náði sér að einhverju leyti á bata. Verkefnið er vel heppnað dæmi um endurheimt vistkerfis hafsins og skilar verulegum félagslegum og vistfræðilegum ávinningi.
Birtingartími: 12. október 2026