UwendungsberäichPëtrolkontaminatioun a marine Sedimenter
Produktbeschreiwung:Dat mikrobiellt Mëttel gëtt mat Hëllef vun engem Konsortium vun indigene Bakterienstämm formuléiert, déi aus vun Uelegverschmotzung betraffene Gebidder vum Pazifeschen Ozean isoléiert goufen. D'Mikroorganismen ginn op en Träger adsorbéiert a mat engem filmbildende Mëttel agekapselt, fir déi mikrobiell Virbereedung ze produzéieren. All Stämm goufen biosécherheetsbewäertungen ënnerworf. Dat mikrobiellt Mëttel gouf erfollegräich agesat, fir d'Pëtrolskontaminatioun a Sedimenter op enger vun Uelegverschmotzung betraffener Mierplaz ze sanéieren.
Applikatiounsfall: Demonstratiounsprojet fir In-Situ mikrobiell Sanéierung vu Sedimenter an engem ëffentleche Gewässer
En Demonstratiounsprojet fir d'Sanéierung vu Sedimenten gouf op ongeféier 670.000 km² Mierwaasser duerchgefouert, dat vun enger Uelegverschmotzung betraff war. Méi wéi 360 Tonne mikrobiellt Agens goufen agesat, gefollegt vun enger Nokontrolle. D'Konzentratioune vu Pëtrolskuelwaasserstoff op de Kontrollstatiounen ronderëm d'Uelegverschmotzungsplattform sinn däitlech erofgaang, mat Degradatiounsraten vu bis zu 90%.
(1) Sanéierungsberäich
D'Sedimentsanéierungsgebitt läit an der zentraler Mierregioun, op enger Waasserdéift vu ronn 28 m. D'Stréimungsgeschwindegkeet no beim Buedem läit bei ongeféier 2 Knuet. D'Sedimenter um Mierbuedem bestinn haaptsächlech aus Leemschlamm. Offshore-Plattformen a Ënnerwaasserpipelinen sinn an der Géigend vun der Sanéierungsgebitt.
(2) Entwécklung vu sécheren an héicheffizienten mikrobiellen Agenten, déi Pëtrol ofbauen
D'Entwécklung vu mikrobiellen Agenten prioritär behandelt natierlech mikrobiell Stämm mat engem niddrege Risiko fir d'Ëmwelt. Naturvölker Stämm, déi aus Sedimenter an duerch Uelegverschmotzunge betraffene Miergebidder isoléiert a getest ginn, kënnen d'Invasioun vun net-nativen Stämm effektiv verhënneren an d'Ännerungen un der ekologescher Struktur a Funktioune vum Sanéierungsgebitt miniméieren.
A Labortester goufen Stämm ausgewielt, déi bannent 7 Deeg eng Pëtrolsofbaueffizienz vu méi wéi 80% erreecht hunn. Dozou gehéieren ënner anerem Bacillus subtilis (Stamm-ID: Bs), Bacillus amyloliquefaciens (Stamm-ID: Ba), Bacillus safensis (Stamm-ID: Bb), Bacillus cereus (Stamm-ID: KF8), Acinetobacter calcoaceticus (Stamm-ID: T32), Pseudomonas putida (Stamm-ID: SP1), Acinetobacter sp. (Stamm-IDs: HC8-3 an LKG-A), Oceanimonas baumannii (Stamm-ID: N6) a Bacillus pumilus (Stamm-ID: BPL-1).
Ënner voller Berécksiichtegung vun de synergisteschen Interaktiounen tëscht de mikrobiellen Gemeinschaften goufen ënnerschiddlech Kombinatioune vu Stämm evaluéiert, fir déi Kombinatioun mat der héchster Effizienz vun der Pëtrolsofbau ze identifizéieren. Tester a Labor- a Pilotskala goufen duerno duerchgefouert, fir d'Leeschtung vun der Pëtrolsofbau vum ausgewielte mikrobiellen Konsortium ze bestëmmen. D'Sécherheet vun de Stämm gouf och bewäert, dorënner Tester fir akut Toxizitéit bei Mais an Tester fir akut Toxizitéit op Mierorganismen.
(3) Fermentatioun vu mikrobiellen Kulturen a Veraarbechtung vu mikrobiellen Agenten
De mikrobielle Fermentatiounsprozess gouf ënnersicht, dorënner d'Zesummesetzung vum Kulturmedium, de pH-Wäert, d'Fermentatiounstemperatur, d'Belëftung an d'Rührung am Fermenter, d'Konzentratioun an den Zoustand vun der Kultur beim Transfer tëscht Fermentatiounstanken, d'Dauer vun der Fermentatioun an d'Bestimmung vun de wichtegste Fermentatiounsstadien. Fir d'mikrobiell Kultur gouf e Fermentatiounsprozess a dräi Stufe duerchgefouert.
Am Sanéierungsberäich, deen vun dësem Projet ofgedeckt gëtt, ass déi duerchschnëttlech Waasserdéift ongeféier 25–30 m. Wann d'Mikrobienkultur direkt op de Mierbuedem bruecht géif ginn, géif nëmmen e klengen Deel vun de Sanéierungsmikroorganismen d'Sedimenter erreechen. Fir sécherzestellen, datt grouss Quantitéiten vun héicheffiziente Pëtrolsofbau-Stämm an d'Sedimenter um Mierbuedem kommen, muss déi fermentéiert Mikrobienkultur enger weiderer Veraarbechtung ënnergoen.
D'Veraarbechtungsmethoden ëmfaassen Trägeradsorptioun, Aggregatioun a Kapselung. Dës Technike kënnen d'Dispersioun an de Verloscht vu mikrobiellen Agenten während dem Asaz effektiv reduzéieren, wärend gläichzäiteg den Impakt vun den agefouerten mikrobiellen Stämm op net kontaminéiert Miergebidder miniméiert gëtt.
(4) Asaz vu mikrobiellen Agenten
Déi héich Käschte vun Offshore-Operatiounen an de limitéierte Feelermarge stellen bedeitend Erausfuerderunge fir d'Fuerschung, d'Uwendung an d'Entwécklung vun Technologien zur Sanéierung vun Uelegverschmotzung am Mier duer.
Virum Asaz vun de mikrobiellen Agenten mussen ëmfaassend Simulatiounstester vun der Asaz duerchgefouert ginn, dorënner numeresch Simulatiounen an Asazsimulatiounen a Laboratoire. Baséierend op de Simulatiounsresultater kann déi passend Verpackungsgréisst an den Ofdeckungsberäich vum Asaz bestëmmt ginn, wouduerch d'Sécherheet an d'Machbarkeet vun Offshore-Operatiounen maximéiert ginn.
Fir en effektiven Asaz vu mikrobiellen Agenten an eng erfollegräich Sanéierung vum Pëtrol ze garantéieren, kann de ganze Prozess – inklusiv den Asaz, d'Quantitéit vun den applizéierte mikrobiellen Agenten an d'Sanéierungsleistung – duerch verschidde Methoden iwwerwaacht ginn, wéi z. B. Fernerkundung aus der Loft, Videoiwwerwaachung op der Uewerfläch an Ënnerwaasser-Iwwerwaachung. Dës Iwwerwaachungsmoossname hëllefen, eng reibungslos Ëmsetzung vum Projet ze garantéieren, wärend se wäertvoll technesch Referenzen a Methodologien fir zukünfteg Projeten vun enger ähnlecher Natur ubidden.
Offshore-Operatiounen
Onofhängeg entwéckelt Ënnerwaasser-Iwwerwaachungsausrüstung
(5) Bewäertung vun der Effektivitéit vun der Sanéierung
D'Bewäertung vun der Effizienz vun de Sanéierungsmëttelen huet eng Baseline-Ëmfro virum Asaz vu mikrobiellen Agenten an zwou Nofollg-Iwwerwaachungsënnersich nom Asaz abegraff.
Zu den Haaptiwwerwaachungsparameter gehéieren konventionell Waasserqualitéitsindikatoren (DO, Phosphat, Gesamtphosphor, anorganesche Stéckstoff, Gesamtstickstoff, etc.); Pëtrolskonzentratiounen am Uewerflächewaasser a Sedimenter; Gesamtbakterienzuelen am Formatiounswaasser a Sedimenter; déi relativ Heefegkeet vu Pëtrol-ofbauende Stämm virun an no der Sanéierung; a Verännerungen an der Diversitéit an der Heefegkeet vu mikrobiellen Gemeinschaften virun an no der Sanéierung.
Nom Sanéierungsprozess ass d'Pëtrolskonzentratioun vun engem Basiswäert vun 1.260 × 10⁻⁶ op 210 × 10⁻⁶ an der éischter Nofollegstudie, déi 70 Deeg nom Asaz duerchgefouert gouf, gefall. An der zweeter Nofollegstudie, déi 210 Deeg nom Asaz duerchgefouert gouf, ass d'Pëtrolskonzentratioun weider op 155 × 10⁻⁶ gefall. Op de Kontrollstatiounen an der Géigend vun der Uelegplattform louch déi duerchschnëttlech Pëtrolsofbauquote bei 56,34% no 70 Deeg an bei 70,14% no 210 Deeg.
D'Gemeinschaftsstruktur vu makrobentheschen an meiobentheschen Organismen huet keng wesentlech Ënnerscheeder virun an no der Sanéierung gewisen. No der Sanéierung sinn d'benthesch Biomass, d'Diversitéit an d'Heefegkeet liicht eropgaang, an d'biologesch Gemeinschaften op de sanéierte Statiounen hunn eng méi grouss Ähnlechkeet mat deenen an onverschmotzten Miergebidder gewisen.
D'Ëmsetzung vun dësem Projet huet dobäi gehollef, d'Pëtrolskontaminatioun a Sedimenter an der zentraler Mierregioun vun [Standuert] ze bekämpfen. Et huet och verschidde Erausfuerderunge bewältegt, déi mat der Ëmsetzung vu wëssenschaftleche Fuerschungsresultater an Technologien an praktesch Ingenieursanwendungen verbonne sinn. Zousätzlech goufen nei Approche beim Design an der Uwendung vu Laborsimulatiounsausrüstung fir Offshore-Operatiounen exploréiert.
Fir d'Asaz vu mikrobiellen Agenten am Mierwaasser an déi spéider Nofollgiwwerwaachung z'ënnerstëtzen, gouf onofhängeg entwéckelt Uewerflächen- an Ënnerwaasser-Iwwerwaachungsausrüstung entworf an agesat. Wärend den Offshore-Operatiounen huet d'Projetteam och déi existent Limitatioune vun der Iwwerwaachungsausrüstung ënnersicht a machbar Léisunge fir dës ze behiewen exploréiert.
Nom Projetëmsetzung sinn d'Pëtrolskonzentratiounen an de Sedimenter am designéierte Beräich däitlech erofgaang, begleet vun engem gewësse Grad vun ekologescher Erhuelung. De Projet stellt eng erfollegräich Demonstratioun vun der Restauratioun vun der mariner ökologescher Natur duer, déi substantiell sozial an ökologesch Virdeeler bréngt.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 12. Oktober 2026