Taikymo sritisNaftos užterštumas jūros nuosėdose
Produkto aprašymas:Mikrobinis agentas sukurtas naudojant vietinių bakterijų padermių, išskirtų iš naftos išsiliejimo paveiktų Ramiojo vandenyno zonų, konsorciumą. Mikroorganizmai adsorbuojami ant nešiklio ir kapsuliuojami plėvelę formuojančiu agentu, kad būtų pagamintas mikrobinis preparatas. Visos padermės buvo įvertintos biologinio saugumo požiūriu. Mikrobinis agentas buvo sėkmingai panaudotas naftos užterštumui nuosėdose valyti naftos išsiliejimo paveiktoje jūrinėje vietoje.
Taikymo atvejis: Demonstracinis projektas, skirtas nuosėdų valymui vietoje viešuosiuose vandenyse
Maždaug 670 000 km² ploto jūros vandenų, paveiktų naftos išsiliejimo, buvo vykdomas demonstracinis nuosėdų valymo projektas vietoje. Buvo panaudota daugiau nei 360 tonų mikrobiologinės medžiagos, o po to atliktas stebėjimas po valymo. Naftos angliavandenilių koncentracija stebėjimo stotyse aplink naftos išsiliejimo platformą žymiai sumažėjo, o skaidymosi greitis siekė iki 90 %.
(1) Valymo zona
Nuosėdų valymo zona yra centriniame jūros regione, maždaug 28 m gylyje. Srovių greitis arti dugno yra apie 2 mazgus. Jūros dugno nuosėdas daugiausia sudaro molingas dumblas. Jūrinės platformos ir povandeniniai vamzdynai yra šalia valymo zonos.
(2) Saugių ir labai efektyvių naftą skaidančių mikrobinių medžiagų kūrimas
Kuriant mikrobinius agentus pirmenybė teikiama vietinėms mikrobų padermėms, keliančioms mažą pavojų aplinkai. Iš naftos išsiliejimo paveiktų jūros zonų nuosėdų išskirtos ir atrinktos vietinės padermės gali veiksmingai užkirsti kelią nevietinių padermių invazijai ir sumažinti atkūrimo zonos ekologinės struktūros bei funkcijų pokyčius.
Laboratorinių tyrimų metu buvo atrinktos padermės, kurios per 7 dienas pasiekė daugiau nei 80 % naftos skaidymo efektyvumą. Tarp jų, be kitų, buvo Bacillus subtilis (padermės ID: Bs), Bacillus amyloliquefaciens (padermės ID: Ba), Bacillus safensis (padermės ID: Bb), Bacillus cereus (padermės ID: KF8), Acinetobacter calcoaceticus (padermės ID: T32), Pseudomonas putida (padermės ID: SP1), Acinetobacter sp. (padermės ID: HC8-3 ir LKG-A), Oceanimonas baumannii (padermės ID: N6) ir Bacillus pumilus (padermės ID: BPL-1).
Atsižvelgiant į sinerginę sąveiką tarp mikrobų bendrijų, buvo įvertinti skirtingi padermių deriniai, siekiant nustatyti derinį, pasižymintį didžiausiu naftos skaidymo efektyvumu. Tuomet buvo atlikti laboratoriniai ir bandomieji bandymai, siekiant nustatyti pasirinkto mikrobų konsorciumo naftos skaidymo efektyvumą. Taip pat buvo įvertintas padermių saugumas, įskaitant ūmaus toksiškumo bandymus su pelėmis ir ūmaus toksiškumo bandymus su jūros organizmais.
(3) Mikrobinių kultūrų fermentacija ir mikrobų agentų apdorojimas
Buvo tirtas mikrobinės fermentacijos procesas, įskaitant kultūros terpės sudėtį, pH, fermentacijos temperatūrą, aeravimą ir maišymą fermentatoriuje, kultūros koncentraciją ir sąlygas perkėlimo tarp fermentacijos bakų metu, fermentacijos trukmę ir pagrindinių fermentacijos etapų nustatymą. Mikrobinei kultūrai buvo atliktas trijų pakopų fermentacijos procesas.
Šio projekto apimamoje valymo zonoje vidutinis vandens gylis yra maždaug 25–30 m. Jei mikrobų kultūra būtų tiesiogiai pristatoma į jūros dugną, tik nedidelė dalis valymo mikroorganizmų pasiektų nuosėdas. Siekiant užtikrinti, kad dideli kiekiai labai efektyvių naftą skaidančių padermių pasiektų jūros dugno nuosėdas, fermentuota mikrobų kultūra turi būti toliau apdorojama.
Apdorojimo metodai apima nešiklių adsorbciją, agregaciją ir kapsuliavimą. Šie metodai gali veiksmingai sumažinti mikrobų išsisklaidymą ir praradimą dislokavimo metu, kartu sumažinant įvestų mikrobų padermių poveikį neužterštoms jūros teritorijoms.
(4) Mikrobinių agentų diegimas
Didelės jūrinių operacijų sąnaudos ir ribota paklaidos riba kelia didelių iššūkių jūrų naftos išsiliejimo taršos valymo technologijų tyrimams, taikymui ir plėtrai.
Prieš naudojant mikrobinius agentus, reikia atlikti išsamius diegimo modeliavimo bandymus, įskaitant skaitmeninius modeliavimus ir laboratorinio masto diegimo modeliavimus. Remiantis modeliavimo rezultatais, galima nustatyti tinkamą pakuotės dydį ir diegimo aprėpties zoną, taip maksimaliai padidinant jūrinių operacijų saugumą ir įgyvendinamumą.
Siekiant užtikrinti efektyvų mikrobinių medžiagų panaudojimą ir sėkmingą naftos atliekų valymą, visą procesą, įskaitant panaudojimo operacijas, naudojamų mikrobinių medžiagų kiekį ir valymo rezultatus, galima stebėti įvairiais metodais, tokiais kaip nuotolinis stebėjimas iš oro, vaizdo stebėjimas paviršiuje ir povandeninis stebėjimas. Šios stebėjimo priemonės padeda užtikrinti sklandų projekto įgyvendinimą ir kartu suteikia vertingų techninių nuorodų bei metodikų būsimiems panašaus pobūdžio projektams.
Jūrinės operacijos
Nepriklausomai sukurta povandeninio stebėjimo įranga
(5) Ištaisomųjų priemonių veiksmingumo vertinimas
Atliekant ištaisymo veiksmingumo vertinimą, buvo atliktas vienas pradinis tyrimas prieš mikrobinių medžiagų panaudojimą ir du tolesni stebėjimo tyrimai po panaudojimo.
Pagrindiniai monitoringo parametrai apėmė įprastinius vandens kokybės rodiklius (DO, fosfatus, bendrą fosforą, neorganinį azotą, bendrą azotą ir kt.); naftos koncentraciją paviršiniame vandenyje ir nuosėdose; bendrą bakterijų skaičių formacijos vandenyje ir nuosėdose; santykinį naftą skaidančių padermių gausumą prieš ir po valymo; ir mikrobų bendrijų įvairovės bei gausumo pokyčius prieš ir po valymo.
Po valymo darbų naftos koncentracija per pirmąjį stebėjimo tyrimą, atliktą praėjus 70 dienų po įrengimo, sumažėjo nuo pradinės vertės 1 260 × 10⁻⁶ iki 210 × 10⁻⁶. Antrajame stebėjimo tyrime, atliktame praėjus 210 dienų po įrengimo, naftos koncentracija dar labiau sumažėjo iki 155 × 10⁻⁶. Stebėjimo stotyse netoli naftos išsiliejimo platformos vidutinis naftos degradacijos greitis po 70 dienų buvo 56,34 %, o po 210 dienų – 70,14 %.
Makrobentoso ir meiobentoso organizmų bendrijų struktūra prieš ir po išvalymo reikšmingų skirtumų neparodė. Po išvalymo bentoso biomasė, įvairovė ir gausa šiek tiek padidėjo, o išvalytų stočių biologinės bendrijos buvo panašesnės į neužterštų jūros teritorijų biologines bendrijas.
Šio projekto įgyvendinimas padėjo spręsti naftos užterštumo nuosėdose problemą centriniame [vietovės] jūrų regione. Juo taip pat buvo sprendžiami įvairūs iššūkiai, susiję su mokslinių tyrimų išvadų ir technologijų pritaikymu praktinėje inžinerijoje. Be to, buvo nagrinėjami nauji metodai, susiję su laboratorinės modeliavimo įrangos, skirtos operacijoms jūroje, projektavimu ir taikymu.
Siekiant paremti mikrobinių agentų naudojimą jūros vandenyje ir vėlesnį stebėjimą, buvo suprojektuota ir įdiegta nepriklausomai sukurta paviršinio ir povandeninio stebėjimo įranga. Jūrinių operacijų metu projekto komanda taip pat ištyrė esamus stebėjimo įrangos apribojimus ir ieškojo galimų sprendimų jiems pašalinti.
Įgyvendinus projektą, naftos koncentracija nuosėdose visoje nurodytoje teritorijoje gerokai sumažėjo, o ekologinis atsigavimas buvo tam tikru mastu. Projektas yra sėkminga jūrų ekologinio atkūrimo demonstracija, teikianti didelę socialinę ir ekologinę naudą.
Įrašo laikas: 2026 m. spalio 12 d.