Domeniul de aplicareContaminarea cu petrol a sedimentelor marine
Descriere produs:Agentul microbian este formulat folosind un consorțiu de tulpini bacteriene indigene izolate din zonele afectate de deversări de petrol din Oceanul Pacific. Microorganismele sunt adsorbite pe un suport și încapsulate cu un agent peliculogen pentru a produce preparatul microbian. Toate tulpinile au fost supuse unor evaluări de biosecuritate. Agentul microbian a fost aplicat cu succes pentru remedierea contaminării cu petrol din sedimente la un sit marin afectat de o deversare de petrol.
Caz de aplicare: Proiect demonstrativ pentru remedierea microbiană in situ a sedimentelor din apele publice
Un proiect demonstrativ de remediere in situ a sedimentelor a fost realizat pe aproximativ 670.000 km² de ape marine afectate de o deversare de petrol. Au fost utilizate peste 360 de tone metrice de agent microbian, urmate de monitorizare post-remediere. Concentrațiile de hidrocarburi petroliere la stațiile de monitorizare din jurul platformei deversării de petrol au scăzut semnificativ, ratele de degradare ajungând până la 90%.
(1) Zona de remediere
Zona de remediere a sedimentelor este situată în regiunea marină centrală, la o adâncime a apei de aproximativ 28 m. Vitezele curenților de pe fundul mării sunt de aproximativ 2 noduri. Sedimentele de pe fundul mării constau în principal din nămol argilos. Platformele offshore și conductele submarine sunt situate în vecinătatea zonei de remediere.
(2) Dezvoltarea unor agenți microbieni siguri și extrem de eficienți care degradează petrolul
Dezvoltarea agenților microbieni prioritizează tulpinile microbiene indigene cu risc scăzut pentru mediu. Tulpinile indigene izolate și analizate din sedimentele din zonele marine afectate de deversările de petrol pot preveni eficient invazia tulpinilor non-native și pot minimiza modificările structurii și funcțiilor ecologice ale zonei de remediere.
În testele de laborator, au fost selectate tulpini care au atins o eficiență de degradare a petrolului de peste 80% în decurs de 7 zile. Printre acestea s-au numărat Bacillus subtilis (ID tulpină: Bs), Bacillus amyloliquefaciens (ID tulpină: Ba), Bacillus safensis (ID tulpină: Bb), Bacillus cereus (ID tulpină: KF8), Acinetobacter calcoaceticus (ID tulpină: T32), Pseudomonas putida (ID tulpină: SP1), Acinetobacter sp. (ID tulpină: HC8-3 și LKG-A), Oceanimonas baumannii (ID tulpină: N6) și Bacillus pumilus (ID tulpină: BPL-1), printre altele.
Luând în considerare pe deplin interacțiunile sinergice dintre comunitățile microbiene, au fost evaluate diferite combinații de tulpini pentru a identifica combinația cu cea mai mare eficiență de degradare a petrolului. Apoi, au fost efectuate teste la scară de laborator și la scară pilot pentru a determina performanța de degradare a petrolului a consorțiului microbian selectat. De asemenea, a fost evaluată siguranța tulpinilor, inclusiv teste de toxicitate acută la șoareci și teste de toxicitate acută pe organisme marine.
(3) Fermentarea culturilor microbiene și procesarea agenților microbieni
Procesul de fermentație microbiană a fost investigat, inclusiv compoziția mediului de cultură, pH-ul, temperatura de fermentație, aerarea și agitarea în fermentator, concentrația și starea culturii în timpul transferului între rezervoarele de fermentație, durata fermentației și determinarea etapelor cheie de fermentație. Pentru cultura microbiană a fost efectuat un proces de fermentație în trei etape.
În zona de remediere acoperită de acest proiect, adâncimea medie a apei este de aproximativ 25-30 m. Dacă cultura microbiană ar fi livrată direct pe fundul mării, doar o mică parte din microorganismele de remediere ar ajunge la sedimente. Pentru a se asigura că cantități mari de tulpini care degradează petrolul cu eficiență ridicată ajung la sedimentele de pe fundul mării, cultura microbiană fermentată trebuie să fie supusă unei prelucrări suplimentare.
Metodele de procesare includ adsorbția purtătorilor, agregarea și încapsularea. Aceste tehnici pot reduce eficient dispersia și pierderea agenților microbieni în timpul implementării, minimizând în același timp impactul tulpinilor microbiene introduse asupra zonelor marine necontaminate.
(4) Implementarea agenților microbieni
Costul ridicat al operațiunilor offshore și marja limitată de eroare reprezintă provocări semnificative pentru cercetarea, aplicarea și dezvoltarea tehnologiilor de remediere a poluării marine în urma deversărilor de petrol.
Înainte de implementarea agenților microbieni, trebuie efectuate teste complete de simulare a implementării, inclusiv simulări numerice și simulări de implementare la scară de laborator. Pe baza rezultatelor simulării, se poate determina dimensiunea adecvată a ambalajului și zona de acoperire a implementării, maximizând astfel siguranța și fezabilitatea operațiunilor offshore.
Pentru a asigura implementarea eficientă a agenților microbieni și remedierea cu succes a deșeurilor petroliere, întregul proces - inclusiv operațiunile de implementare, cantitatea de agenți microbieni aplicați și performanța remedierii - poate fi monitorizat prin mai multe metode, cum ar fi teledetecția aeriană, supravegherea video la nivel de suprafață și monitorizarea subacvatică. Aceste măsuri de monitorizare ajută la asigurarea implementării fără probleme a proiectului, oferind în același timp referințe tehnice și metodologii valoroase pentru proiecte viitoare de natură similară.
Operațiuni offshore
Echipamente de monitorizare subacvatică dezvoltate independent
(5) Evaluarea eficacității remedierii
Evaluarea eficacității remedierii a inclus un studiu de bază înainte de implementarea agentului microbian și două studii de monitorizare ulterioară după implementare.
Principalii parametri de monitorizare au inclus indicatori convenționali ai calității apei (OD, fosfat, fosfor total, azot anorganic, azot total etc.); concentrațiile de petrol în apele de suprafață și sedimente; numărul total de bacterii în apa de formațiune și sedimente; abundența relativă a tulpinilor care degradează petrolul înainte și după remediere; și modificările diversității și abundenței comunității microbiene înainte și după remediere.
În urma remedierii, concentrația de petrol a scăzut de la o valoare inițială de 1.260 × 10⁻⁶ la 210 × 10⁻⁶ în primul studiu de urmărire efectuat la 70 de zile după desfășurare. În al doilea studiu de urmărire, efectuat la 210 zile după desfășurare, concentrația de petrol a scăzut în continuare la 155 × 10⁻⁶. La stațiile de monitorizare din apropierea platformei de deversare de petrol, rata medie de degradare a petrolului a fost de 56,34% după 70 de zile și de 70,14% după 210 zile.
Structura comunității organismelor macrobentonice și meiobentonice nu a prezentat diferențe substanțiale înainte și după remediere. În urma remedierii, biomasa bentonică, diversitatea și abundența au crescut ușor, iar comunitățile biologice din stațiile remediate au prezentat o similaritate mai mare cu cele din zonele marine necontaminate.
Implementarea acestui proiect a contribuit la abordarea contaminării sedimentelor cu petrol în regiunea marină centrală a [Locație]. De asemenea, a abordat diverse provocări implicate în transpunerea descoperirilor cercetării științifice și a tehnologiilor în aplicații practice de inginerie. În plus, au fost explorate noi abordări în proiectarea și aplicarea echipamentelor de simulare de laborator pentru operațiuni offshore.
Pentru a sprijini implementarea agenților microbieni în apa de mare și monitorizarea ulterioară, au fost proiectate și implementate echipamente de monitorizare la suprafață și subacvatice, dezvoltate independent. În timpul operațiunilor offshore, echipa de proiect a investigat, de asemenea, limitele existente ale echipamentelor de monitorizare și a explorat soluții fezabile pentru a le aborda.
În urma implementării proiectului, concentrațiile de petrol din sedimentele din zona desemnată au scăzut semnificativ, însoțite de un anumit grad de recuperare ecologică. Proiectul reprezintă o demonstrație de succes a restaurării ecologice marine, aducând beneficii sociale și ecologice substanțiale.
Data publicării: 12 oct. 2026