Skop PermohonanPencemaran petroleum dalam sedimen marin
Penerangan Produk:Agen mikrob ini diformulasikan menggunakan konsortium strain bakteria asli yang diasingkan dari kawasan yang terjejas oleh tumpahan minyak di Lautan Pasifik. Mikroorganisma tersebut diserap ke dalam pembawa dan dikapsulkan dengan agen pembentuk filem untuk menghasilkan penyediaan mikrob. Semua strain telah menjalani penilaian biokeselamatan. Agen mikrob ini telah berjaya digunakan untuk memulihkan pencemaran petroleum dalam sedimen di tapak marin yang terjejas oleh tumpahan minyak.
Kes Permohonan: Projek Demonstrasi untuk Pemulihan Mikrob In-Situ Sedimen di Perairan Awam
Satu projek demonstrasi pemulihan sedimen in-situ telah dijalankan merentasi kira-kira 670,000 km² perairan marin yang terjejas oleh tumpahan minyak. Lebih daripada 360 tan metrik agen mikrob telah digunakan, diikuti dengan pemantauan pasca pemulihan. Kepekatan hidrokarbon petroleum di stesen pemantauan di sekitar platform tumpahan minyak menurun dengan ketara, dengan kadar degradasi mencapai sehingga 90%.
（1）Kawasan Pemulihan
Kawasan pemulihan sedimen terletak di kawasan marin tengah, pada kedalaman air kira-kira 28 m. Kelajuan arus hampir ke dasar adalah sekitar 2 knot. Sedimen dasar laut terdiri terutamanya daripada kelodak liat. Platform luar pesisir dan saluran paip dasar laut terletak berhampiran kawasan pemulihan.
（2）Pembangunan Agen Mikrob Penguraian Petroleum yang Selamat dan Berkesan Tinggi
Pembangunan agen mikrob mengutamakan strain mikrob asli dengan risiko alam sekitar yang rendah. Strain asli yang diasingkan dan ditapis daripada sedimen di kawasan marin yang terjejas oleh tumpahan minyak dapat mencegah pencerobohan strain bukan asli dengan berkesan dan meminimumkan perubahan pada struktur dan fungsi ekologi kawasan pemulihan.
Dalam ujian makmal, strain yang mencapai kecekapan degradasi petroleum melebihi 80% dalam tempoh 7 hari telah dipilih. Ini termasuk Bacillus subtilis (ID strain: Bs), Bacillus amyloliquefaciens (ID strain: Ba), Bacillus safensis (ID strain: Bb), Bacillus cereus (ID strain: KF8), Acinetobacter calcoaceticus (ID strain: T32), Pseudomonas putida (ID strain: SP1), Acinetobacter sp. (ID strain: HC8-3 dan LKG-A), Oceanimonas baumannii (ID strain: N6), dan Bacillus pumilus (ID strain: BPL-1), antara lain.
Dengan mengambil kira sepenuhnya interaksi sinergi antara komuniti mikrob, kombinasi strain yang berbeza telah dinilai untuk mengenal pasti kombinasi dengan kecekapan degradasi petroleum tertinggi. Ujian skala makmal dan skala rintis kemudiannya dijalankan untuk menentukan prestasi degradasi petroleum bagi konsortium mikrob yang dipilih. Keselamatan strain juga dinilai, termasuk ujian ketoksikan akut pada tikus dan ujian ketoksikan akut pada organisma marin.
（3）Penapaian Kultur Mikrob dan Pemprosesan Agen Mikrob
Proses penapaian mikrob telah dikaji, termasuk komposisi medium kultur, pH, suhu penapaian, pengudaraan dan pengadukan dalam fermenter, kepekatan dan keadaan kultur semasa pemindahan antara tangki penapaian, tempoh penapaian, dan penentuan peringkat penapaian utama. Proses penapaian tiga peringkat telah dijalankan untuk kultur mikrob.
Di kawasan pemulihan yang diliputi oleh projek ini, purata kedalaman air adalah lebih kurang 25–30 m. Jika kultur mikrob dihantar terus ke dasar laut, hanya sebahagian kecil mikroorganisma pemulihan akan sampai ke sedimen. Untuk memastikan bahawa sejumlah besar strain penguraian petroleum yang sangat cekap sampai ke sedimen dasar laut, kultur mikrob yang ditapai mesti menjalani pemprosesan selanjutnya.
Kaedah pemprosesan termasuk penjerapan pembawa, pengagregatan dan enkapsulasi. Teknik-teknik ini dapat mengurangkan penyebaran dan kehilangan agen mikrob secara berkesan semasa penggunaan di samping meminimumkan kesan strain mikrob yang diperkenalkan pada kawasan marin yang tidak tercemar.
（4）Pelaksanaan Ejen Mikrob
Kos operasi luar pesisir yang tinggi dan margin ralat yang terhad menimbulkan cabaran yang ketara kepada penyelidikan, aplikasi dan pembangunan teknologi pemulihan pencemaran tumpahan minyak marin.
Sebelum menggunakan agen mikrob, ujian simulasi penggunaan yang komprehensif mesti dijalankan, termasuk simulasi berangka dan simulasi penggunaan berskala makmal. Berdasarkan keputusan simulasi, saiz pembungkusan dan kawasan liputan penggunaan yang sesuai dapat ditentukan, sekali gus memaksimumkan keselamatan dan kebolehlaksanaan operasi luar pesisir.
Bagi memastikan penggunaan agen mikrob yang berkesan dan pemulihan petroleum yang berjaya, keseluruhan proses—termasuk operasi penggunaan, kuantiti agen mikrob yang digunakan, dan prestasi pemulihan—boleh dipantau melalui pelbagai kaedah, seperti penderiaan jauh udara, pengawasan video aras permukaan dan pemantauan bawah air. Langkah-langkah pemantauan ini membantu memastikan pelaksanaan projek yang lancar di samping menyediakan rujukan teknikal dan metodologi yang berharga untuk projek masa hadapan yang serupa.
Operasi Luar Pesisir
Peralatan Pemantauan Bawah Air yang Dibangunkan Secara Bebas
（5）Penilaian Keberkesanan Pemulihan
Penilaian keberkesanan pemulihan merangkumi satu tinjauan asas sebelum penggunaan agen mikrob dan dua tinjauan pemantauan susulan selepas penggunaan.
Parameter pemantauan utama termasuk penunjuk kualiti air konvensional (DO, fosfat, jumlah fosforus, nitrogen bukan organik, jumlah nitrogen, dll.); kepekatan petroleum dalam air permukaan dan sedimen; jumlah kiraan bakteria dalam air formasi dan sedimen; kelimpahan relatif strain penguraian petroleum sebelum dan selepas pemulihan; dan perubahan dalam kepelbagaian dan kelimpahan komuniti mikrob sebelum dan selepas pemulihan.
Berikutan pemulihan, kepekatan petroleum menurun daripada nilai asas 1,260 × 10⁻⁶ kepada 210 × 10⁻⁶ dalam tinjauan susulan pertama yang dijalankan 70 hari selepas penggunaan. Dalam tinjauan susulan kedua, yang dijalankan 210 hari selepas penggunaan, kepekatan petroleum menurun lagi kepada 155 × 10⁻⁶. Di stesen pemantauan berhampiran platform tumpahan minyak, kadar degradasi petroleum purata adalah 56.34% selepas 70 hari dan 70.14% selepas 210 hari.
Struktur komuniti organisma makrobentik dan meiobentik tidak menunjukkan perbezaan yang ketara sebelum dan selepas pemulihan. Selepas pemulihan, biojisim bentik, kepelbagaian dan kelimpahan meningkat sedikit, dan komuniti biologi di stesen pemulihan menunjukkan persamaan yang lebih besar dengan komuniti di kawasan marin yang tidak tercemar.
Pelaksanaan projek ini telah membantu menangani pencemaran petroleum dalam sedimen di wilayah marin tengah [Lokasi]. Ia juga menangani pelbagai cabaran yang terlibat dalam menterjemahkan dapatan penyelidikan saintifik dan teknologi kepada aplikasi kejuruteraan praktikal. Di samping itu, pendekatan baharu telah diterokai dalam reka bentuk dan aplikasi peralatan simulasi makmal untuk operasi luar pesisir.
Bagi menyokong penggunaan agen mikrob dalam air laut dan pemantauan susulan berikutnya, peralatan pemantauan permukaan dan bawah air yang dibangunkan secara bebas telah direka bentuk dan digunakan. Semasa operasi luar pesisir, pasukan projek juga menyiasat batasan sedia ada peralatan pemantauan dan meneroka penyelesaian yang boleh dilaksanakan untuk menanganinya.
Berikutan pelaksanaan projek, kepekatan petroleum dalam sedimen di seluruh kawasan yang ditetapkan menurun dengan ketara, disertai dengan tahap pemulihan ekologi. Projek ini merupakan demonstrasi pemulihan ekologi marin yang berjaya, memberikan manfaat sosial dan ekologi yang besar.
Masa siaran: 12 Okt-2026