SøknadsomfangPetroleumsforurensning i marine sedimenter
Produktbeskrivelse:Det mikrobielle midlet er formulert ved hjelp av et konsortium av stedegne bakteriestammer isolert fra oljesølrammede områder i Stillehavet. Mikroorganismene adsorberes på en bærer og innkapsles med et filmdannende middel for å produsere det mikrobielle preparatet. Alle stammer har gjennomgått biosikkerhetsvurderinger. Det mikrobielle midlet har blitt brukt med hell for å sanere petroleumsforurensning i sedimenter på et oljesølrammet marint område.
Søknadstilfelle: Demonstrasjonsprosjekt for in-situ mikrobiell sanering av sedimenter i offentlige vannveier
Et demonstrasjonsprosjekt for sedimentsanering på stedet ble gjennomført over omtrent 670 000 km² med havområder som var berørt av et oljeutslipp. Mer enn 360 tonn mikrobiell væske ble utplassert, etterfulgt av overvåking etter opprydding. Konsentrasjonene av petroleumshydrokarboner på overvåkingsstasjonene rundt oljeutslippsplattformen gikk betydelig ned, med nedbrytningsrater på opptil 90 %.
(1) Opprydningsområde
Sedimentsaneringsområdet ligger i det sentrale marine området, på en vanndyp på omtrent 28 m. Strømhastigheten nær bunnen er rundt 2 knop. Havbunnssedimentene består hovedsakelig av leirholdig silt. Offshoreplattformer og undersjøiske rørledninger er plassert i nærheten av saneringsområdet.
(2) Utvikling av trygge og svært effektive petroleumsnedbrytende mikrobielle midler
Utviklingen av mikrobielle agenser prioriterer stedegne mikrobielle stammer med lav miljørisiko. Stedlige stammer isolert og screenet fra sedimenter i oljeutslippsrammede havområder kan effektivt forhindre invasjon av ikke-stedegne stammer og minimere endringer i den økologiske strukturen og funksjonene i opprydningsområdet.
I laboratorietester ble det valgt ut stammer som oppnådde petroleumsnedbrytningseffektivitet på over 80 % innen 7 dager. Disse inkluderte blant annet Bacillus subtilis (stamme-ID: Bs), Bacillus amyloliquefaciens (stamme-ID: Ba), Bacillus safensis (stamme-ID: Bb), Bacillus cereus (stamme-ID: KF8), Acinetobacter calcoaceticus (stamme-ID: T32), Pseudomonas putida (stamme-ID: SP1), Acinetobacter sp. (stamme-ID: HC8-3 og LKG-A), Oceanimonas baumannii (stamme-ID: N6) og Bacillus pumilus (stamme-ID: BPL-1).
Med full hensyntagen til de synergistiske interaksjonene mellom mikrobielle samfunn ble ulike kombinasjoner av stammer evaluert for å identifisere kombinasjonen med høyest effektivitet innen petroleumsnedbrytning. Tester i laboratorieskala og pilotskala ble deretter utført for å bestemme petroleumsnedbrytningsytelsen til det valgte mikrobielle konsortiet. Stammenes sikkerhet ble også vurdert, inkludert tester for akutte toksisitetstester hos mus og tester for akutte toksisitetstester på marine organismer.
(3) Fermentering av mikrobiell kultur og behandling av mikrobielle stoffer
Den mikrobielle fermenteringsprosessen ble undersøkt, inkludert sammensetningen av kulturmediet, pH, fermenteringstemperatur, lufting og omrøring i fermentoren, konsentrasjonen og tilstanden til kulturen under overføring mellom fermenteringstanker, fermenteringens varighet og bestemmelse av viktige fermenteringsstadier. En tretrinns fermenteringsprosess ble utført for den mikrobielle kulturen.
I opprydningsområdet som dekkes av dette prosjektet, er den gjennomsnittlige vanndypen omtrent 25–30 m. Dersom den mikrobielle kulturen ble levert direkte til havbunnen, ville bare en liten andel av opprydningsmikroorganismene nå sedimentene. For å sikre at store mengder svært effektive petroleumsnedbrytende stammer når havbunnssedimentene, må den fermenterte mikrobielle kulturen gjennomgå videre prosessering.
Prosesseringsmetodene inkluderer bæreradsorpsjon, aggregering og innkapsling. Disse teknikkene kan effektivt redusere spredning og tap av mikrobielle stoffer under utplassering, samtidig som de minimerer virkningen av de introduserte mikrobielle stammene på ikke-forurensede marine områder.
(4) Implementering av mikrobielle stoffer
De høye kostnadene ved offshoreoperasjoner og den begrensede feilmarginen skaper betydelige utfordringer for forskning på, anvendelse og utvikling av teknologier for sanering av marin oljeforurensning.
Før utplassering av mikrobielle stoffer må det utføres omfattende simuleringstester for utplassering, inkludert numeriske simuleringer og simuleringer av utplassering i laboratorieskala. Basert på simuleringsresultatene kan passende emballasjestørrelse og utplasseringsdekningsområde bestemmes, og dermed maksimere sikkerheten og gjennomførbarheten av offshoreoperasjoner.
For å sikre effektiv utplassering av mikrobielle stoffer og vellykket petroleumssanering, kan hele prosessen – inkludert utplasseringsoperasjoner, mengden mikrobielle stoffer som brukes og saneringsytelsen – overvåkes gjennom flere metoder, som fjernmåling fra luften, videoovervåking på overflatenivå og undervannsovervåking. Disse overvåkingstiltakene bidrar til å sikre en smidig gjennomføring av prosjektet, samtidig som de gir verdifulle tekniske referanser og metoder for fremtidige prosjekter av lignende art.
Offshoreoperasjoner
Uavhengig utviklet undervannsovervåkingsutstyr
(5) Vurdering av effektiviteten av utbedringer
Vurderingen av tilbedelseseffektiviteten inkluderte én grunnlinjeundersøkelse før utplassering av mikrobielle midler og to oppfølgingsovervåkingsundersøkelser etter utplassering.
De viktigste overvåkingsparametrene inkluderte konvensjonelle vannkvalitetsindikatorer (DO, fosfat, totalt fosfor, uorganisk nitrogen, totalt nitrogen, osv.); petroleumskonsentrasjoner i overflatevann og sedimenter; totalt bakterietall i formasjonsvann og sedimenter; den relative forekomsten av petroleumsnedbrytende stammer før og etter opprydding; og endringer i mikrobiell samfunnsmangfold og forekomst før og etter opprydding.
Etter opprydding sank petroleumskonsentrasjonen fra en grunnlinjeverdi på 1260 × 10⁻⁶ til 210 × 10⁻⁶ i den første oppfølgingsundersøkelsen som ble utført 70 dager etter utplassering. I den andre oppfølgingsundersøkelsen, som ble utført 210 dager etter utplassering, sank petroleumskonsentrasjonen ytterligere til 155 × 10⁻⁶. På overvåkingsstasjoner nær oljeutslippsplattformen var den gjennomsnittlige petroleumsnedbrytningsraten 56,34 % etter 70 dager og 70,14 % etter 210 dager.
Samfunnsstrukturen til makrobentiske og meiobentiske organismer viste ingen vesentlige forskjeller før og etter opprydding. Etter opprydding økte bentisk biomasse, mangfold og forekomst noe, og de biologiske samfunnene på de opprydde stasjonene viste større likhet med de i uforurensede marine områder.
Implementeringen av dette prosjektet bidro til å håndtere petroleumsforurensning i sedimenter i den sentrale marine regionen [Sted]. Det taklet også ulike utfordringer knyttet til å oversette vitenskapelige forskningsfunn og teknologier til praktiske ingeniørapplikasjoner. I tillegg ble nye tilnærminger utforsket i design og anvendelse av laboratoriesimuleringsutstyr for offshoreoperasjoner.
For å støtte utplassering av mikrobielle agenser i sjøvann og påfølgende oppfølgingsovervåking, ble uavhengig utviklet overflate- og undervannsovervåkingsutstyr designet og distribuert. Under offshoreoperasjoner undersøkte prosjektgruppen også eksisterende begrensninger i overvåkingsutstyret og utforsket mulige løsninger for å håndtere dem.
Etter prosjektgjennomføringen sank petroleumskonsentrasjonene i sedimenter i det angitte området betydelig, ledsaget av en viss grad av økologisk gjenoppretting. Prosjektet representerer en vellykket demonstrasjon av restaurering av marin økologisk aktivitet, og gir betydelige sosiale og økologiske fordeler.
Publisert: 12. oktober 2026