Pielietojuma jomaNaftas piesārņojums jūras nogulumos
Produkta apraksts:Mikrobiālais līdzeklis ir formulēts, izmantojot vietējo baktēriju celmu konsorciju, kas izolēti no Klusā okeāna naftas noplūdes skartajām teritorijām. Mikroorganismi tiek adsorbēti uz nesēja un iekapsulēti ar plēvi veidojošu vielu, lai iegūtu mikrobiālo preparātu. Visiem celmiem ir veiktas bioloģiskās drošības novērtēšanas. Mikrobiālais līdzeklis ir veiksmīgi izmantots naftas piesārņojuma sanācijai nogulumos naftas noplūdes skartā jūras vietā.
Pieteikuma gadījums: Demonstrācijas projekts nogulumu in situ mikrobiālai sanācijai publiskajos ūdeņos
Aptuveni 670 000 km² jūras ūdeņu platībā, ko skārusi naftas noplūde, tika veikts nogulumu sanācijas demonstrācijas projekts uz vietas. Tika izmantotas vairāk nekā 360 metriskās tonnas mikrobiālā līdzekļa, kam sekoja monitorings pēc sanācijas. Naftas ogļūdeņražu koncentrācija monitoringa stacijās ap naftas noplūdes platformu ievērojami samazinājās, degradācijas ātrumam sasniedzot pat 90%.
(1) Sanācijas zona
Nogulumu sanācijas zona atrodas centrālajā jūras reģionā, aptuveni 28 m dziļumā. Straumes ātrums tuvu gultnei ir aptuveni 2 mezgli. Jūras gultnes nogulumi galvenokārt sastāv no mālainiem sanesumiem. Sanācijas zonas tuvumā atrodas jūras platformas un zemūdens cauruļvadi.
(2) Drošu un ļoti efektīvu naftas produktus noārdošu mikrobiālo līdzekļu izstrāde
Mikrobu līdzekļu izstrādē prioritāte tiek dota vietējām mikrobu celmēm ar zemu vides risku. Vietējās celmas, kas izolētas un pārbaudītas no nogulumiem naftas noplūdes skartajās jūras teritorijās, var efektīvi novērst svešzemju celmu invāziju un līdz minimumam samazināt izmaiņas sanācijas zonas ekoloģiskajā struktūrā un funkcijās.
Laboratorijas testos tika atlasīti celmi, kas 7 dienu laikā sasniedza naftas noārdīšanās efektivitāti virs 80%. To vidū bija Bacillus subtilis (celma ID: Bs), Bacillus amyloliquefaciens (celma ID: Ba), Bacillus safensis (celma ID: Bb), Bacillus cereus (celma ID: KF8), Acinetobacter calcoaceticus (celma ID: T32), Pseudomonas putida (celma ID: SP1), Acinetobacter sp. (celma ID: HC8-3 un LKG-A), Oceanimonas baumannii (celma ID: N6) un Bacillus pumilus (celma ID: BPL-1), kā arī citi.
Pilnībā ņemot vērā sinerģisko mijiedarbību starp mikrobu kopienām, tika novērtētas dažādas celmu kombinācijas, lai noteiktu kombināciju ar visaugstāko naftas noārdīšanās efektivitāti. Pēc tam tika veikti laboratorijas un pilotmēroga testi, lai noteiktu izvēlētā mikrobu konsorcija naftas noārdīšanās veiktspēju. Tika novērtēta arī celmu drošība, tostarp akūtas toksicitātes testi ar pelēm un akūtas toksicitātes testi ar jūras organismiem.
(3) Mikrobu kultūras fermentācija un mikrobu aģentu apstrāde
Tika pētīts mikrobiālās fermentācijas process, tostarp barotnes sastāvs, pH, fermentācijas temperatūra, aerācija un maisīšana fermentatorā, kultūras koncentrācija un apstākļi pārvietošanas laikā starp fermentācijas tvertnēm, fermentācijas ilgums un galveno fermentācijas posmu noteikšana. Mikrobiālajai kultūrai tika veikts trīspakāpju fermentācijas process.
Šī projekta aptvertajā sanācijas teritorijā vidējais ūdens dziļums ir aptuveni 25–30 m. Ja mikrobu kultūra tiktu piegādāta tieši jūras gultnē, tikai neliela daļa sanācijas mikroorganismu sasniegtu nogulumus. Lai nodrošinātu, ka liels daudzums ļoti efektīvu naftas noārdīšanas celmu nonāk jūras gultnes nogulumos, fermentētā mikrobu kultūra ir jāpakļauj tālākai apstrādei.
Apstrādes metodes ietver nesēju adsorbciju, agregāciju un iekapsulēšanu. Šīs metodes var efektīvi samazināt mikrobu izraisītāju izkliedi un zudumu izvietošanas laikā, vienlaikus samazinot ieviesto mikrobu celmu ietekmi uz nepiesārņotām jūras teritorijām.
(4) Mikrobu aģentu izvietošana
Augstās darbības jūrā izmaksas un ierobežotā kļūdu robeža rada ievērojamas problēmas jūras naftas noplūdes sanācijas tehnoloģiju pētniecībai, pielietošanai un attīstībai.
Pirms mikrobiālo līdzekļu izvietošanas jāveic visaptveroši izvietošanas simulācijas testi, tostarp skaitliskās simulācijas un laboratorijas mēroga izvietošanas simulācijas. Pamatojoties uz simulācijas rezultātiem, var noteikt atbilstošu iepakojuma izmēru un izvietošanas pārklājuma zonu, tādējādi maksimāli palielinot drošību un iespējamību darbībām jūrā.
Lai nodrošinātu efektīvu mikrobiālo līdzekļu izvietošanu un veiksmīgu naftas sanāciju, visu procesu, tostarp izvietošanas operācijas, izmantoto mikrobiālo līdzekļu daudzumu un sanācijas veiktspēju, var uzraudzīt, izmantojot vairākas metodes, piemēram, tālizpēti no gaisa, virszemes videonovērošanu un zemūdens monitoringu. Šie uzraudzības pasākumi palīdz nodrošināt projekta netraucētu īstenošanu, vienlaikus sniedzot vērtīgas tehniskās atsauces un metodoloģijas līdzīga rakstura turpmākiem projektiem.
Jūras operācijas
Neatkarīgi izstrādātas zemūdens uzraudzības iekārtas
(5) Sanācijas efektivitātes novērtējums
Sanācijas efektivitātes novērtējums ietvēra vienu sākotnējo apsekojumu pirms mikrobiālo līdzekļu ieviešanas un divus papildu uzraudzības apsekojumus pēc ieviešanas.
Galvenie monitoringa parametri ietvēra tradicionālos ūdens kvalitātes rādītājus (DO, fosfātus, kopējo fosforu, neorganisko slāpekli, kopējo slāpekli utt.); naftas koncentrāciju virszemes ūdeņos un nogulumos; kopējo baktēriju skaitu formācijas ūdenī un nogulumos; naftas noārdošo celmu relatīvo daudzumu pirms un pēc sanācijas; un mikrobu kopienu daudzveidības un daudzuma izmaiņas pirms un pēc sanācijas.
Pēc sanācijas naftas koncentrācija pirmajā papildu apsekojumā, kas tika veikts 70 dienas pēc izvietošanas, samazinājās no sākotnējās vērtības 1260 × 10⁻⁶ līdz 210 × 10⁻⁶. Otrajā papildu apsekojumā, kas tika veikts 210 dienas pēc izvietošanas, naftas koncentrācija vēl vairāk samazinājās līdz 155 × 10⁻⁶. Monitoringa stacijās naftas noplūdes platformas tuvumā vidējais naftas degradācijas ātrums bija 56,34% pēc 70 dienām un 70,14% pēc 210 dienām.
Makrobentosa un meiobentosa organismu kopienu struktūrā pirms un pēc sanācijas nebija būtisku atšķirību. Pēc sanācijas bentosa biomasa, daudzveidība un pārpilnība nedaudz palielinājās, un bioloģiskās kopienas sanācijas stacijās uzrādīja lielāku līdzību ar tām, kas atrodas nepiesārņotās jūras teritorijās.
Šī projekta īstenošana palīdzēja risināt naftas piesārņojuma problēmu nogulumos [Atrašanās vieta] centrālajā jūras reģionā. Tas arī risināja dažādas problēmas, kas saistītas ar zinātnisko pētījumu atklājumu un tehnoloģiju ieviešanu praktiskos inženiertehniskos pielietojumos. Turklāt tika izpētītas jaunas pieejas laboratorijas simulācijas iekārtu projektēšanā un pielietošanā darbībām jūrā.
Lai atbalstītu mikrobiālo aģentu izvietošanu jūras ūdenī un sekojošu uzraudzību, tika izstrādāts un izvietots neatkarīgi izstrādāts virszemes un zemūdens monitoringa aprīkojums. Jūras darbību laikā projekta komanda arī pētīja esošos monitoringa iekārtu ierobežojumus un meklēja iespējamos risinājumus to novēršanai.
Pēc projekta īstenošanas naftas koncentrācija nogulumos visā noteiktajā teritorijā ievērojami samazinājās, un vienlaikus notika zināma ekoloģiskā atveseļošanās. Projekts ir veiksmīga jūras ekoloģiskās atjaunošanas demonstrācija, sniedzot ievērojamus sociālus un ekoloģiskus ieguvumus.
Publicēšanas laiks: 2026. gada 12. oktobris