Сфера застосуванняЗабруднення морських відкладень нафтою
Опис продукту:Мікробний агент розроблений з використанням консорціуму місцевих бактеріальних штамів, виділених з районів Тихого океану, постраждалих від розливу нафти. Мікроорганізми адсорбуються на носії та інкапсулюються плівкоутворювальним агентом для отримання мікробного препарату. Всі штами пройшли оцінку біобезпеки. Мікробний агент був успішно застосований для очищення від нафтового забруднення осадових пород на морських ділянках, постраждалих від розливу нафти.
Випадок застосування: Демонстраційний проект з мікробної ремедіації осаду in-situ у громадських водоймах
Демонстраційний проект з відновлення осаду на місці було проведено на площі приблизно 670 000 км² морських вод, постраждалих від розливу нафти. Було використано понад 360 метричних тонн мікробного агента, після чого було проведено моніторинг після відновлення. Концентрації нафтових вуглеводнів на станціях моніторингу навколо платформи розливу нафти значно знизилися, а швидкість деградації сягала 90%.
(1) Зона відновлення
Зона відновлення відкладень розташована в центральному морському регіоні, на глибині приблизно 28 м. Швидкість придонних течій становить близько 2 вузлів. Відкладення морського дна складаються переважно з глинистого мулу. Поблизу зони відновлення розташовані морські платформи та підводні трубопроводи.
(2) Розробка безпечних та високоефективних мікробних агентів, що руйнують нафту
Розробка мікробних агентів надає пріоритет місцевим мікробним штамам з низьким екологічним ризиком. Місцеві штами, виділені та відсіяні з осадових порід у морських районах, що постраждали від розливів нафти, можуть ефективно запобігати вторгненню немісцевих штамів та мінімізувати зміни в екологічній структурі та функціях зони рекультивації.
У лабораторних випробуваннях було відібрано штами, які досягли ефективності розкладання нафти понад 80% протягом 7 днів. До них належали, серед інших, Bacillus subtilis (ідентифікатор штаму: Bs), Bacillus amyloliquefaciens (ідентифікатор штаму: Ba), Bacillus safensis (ідентифікатор штаму: Bb), Bacillus cereus (ідентифікатор штаму: KF8), Acinetobacter calcoaceticus (ідентифікатор штаму: T32), Pseudomonas putida (ідентифікатор штаму: SP1), Acinetobacter sp. (ідентифікатори штамів: HC8-3 та LKG-A), Oceanimonas baumannii (ідентифікатор штаму: N6) та Bacillus pumilus (ідентифікатор штаму: BPL-1).
Беручи до уваги синергетичну взаємодію між мікробними спільнотами, було оцінено різні комбінації штамів, щоб визначити комбінацію з найвищою ефективністю деградації нафти. Потім було проведено лабораторні та пілотні випробування для визначення ефективності деградації нафти обраним мікробним консорціумом. Також було оцінено безпеку штамів, включаючи випробування на гостру токсичність на мишах та випробування на гостру токсичність на морських організмах.
(3) Ферментація мікробної культури та обробка мікробних агентів
Було досліджено процес мікробної ферментації, включаючи склад культурального середовища, pH, температуру ферментації, аерацію та перемішування у ферментері, концентрацію та стан культури під час перенесення між ферментаційними резервуарами, тривалість ферментації та визначення ключових стадій ферментації. Для мікробної культури було проведено тристадійний процес ферментації.
У зоні рекультивації, що охоплюється цим проєктом, середня глибина води становить приблизно 25–30 м. Якби мікробну культуру доставляли безпосередньо на морське дно, лише невелика частина рекультиваційних мікроорганізмів досягла б донних відкладень. Щоб забезпечити потрапляння великої кількості високоефективних штамів, що розкладають нафту, до донних відкладень, ферментована мікробна культура повинна пройти подальшу обробку.
Методи обробки включають адсорбцію носіїв, агрегацію та інкапсуляцію. Ці методи можуть ефективно зменшити розсіювання та втрату мікробних агентів під час розгортання, а також мінімізувати вплив введених мікробних штамів на незабруднені морські зони.
(4) Розгортання мікробного агента
Висока вартість морських операцій та обмежений запас для помилок створюють значні труднощі для дослідження, застосування та розробки технологій ліквідації забруднення внаслідок розливів нафти.
Перед розгортанням мікробних агентів необхідно провести комплексні симуляційні випробування розгортання, включаючи числове моделювання та моделювання розгортання в лабораторних умовах. На основі результатів моделювання можна визначити відповідний розмір упаковки та зону покриття розгортання, тим самим максимізуючи безпеку та доцільність морських операцій.
Для забезпечення ефективного застосування мікробних агентів та успішної рекультивації нафтопродуктів, весь процес, включаючи операції з розгортання, кількість застосованих мікробних агентів та ефективність рекультивації, може контролюватися за допомогою різних методів, таких як дистанційне зондування з повітря, відеоспостереження на рівні поверхні та підводний моніторинг. Ці заходи моніторингу допомагають забезпечити безперебійну реалізацію проекту, водночас надаючи цінні технічні довідки та методології для майбутніх проектів подібного характеру.
Офшорні операції
Незалежно розроблене обладнання для підводного моніторингу
(5) Оцінка ефективності відновлення
Оцінка ефективності відновлення включала одне базове обстеження перед застосуванням мікробних агентів та два подальших моніторингових обстеження після їх застосування.
Основні параметри моніторингу включали звичайні показники якості води (розчинений розчин, фосфати, загальний фосфор, неорганічний азот, загальний азот тощо); концентрацію нафтопродуктів у поверхневих водах та відкладеннях; загальну кількість бактерій у пластовій воді та відкладеннях; відносну чисельність штамів, що розкладають нафту, до та після відновлення; а також зміни в різноманітності та чисельності мікробної спільноти до та після відновлення.
Після проведення відновлювальних робіт концентрація нафтопродуктів знизилася з базового значення 1260 × 10⁻⁶ до 210 × 10⁻⁶ під час першого подальшого дослідження, проведеного через 70 днів після розгортання. Під час другого подальшого дослідження, проведеного через 210 днів після розгортання, концентрація нафтопродуктів ще більше знизилася до 155 × 10⁻⁶. На станціях моніторингу поблизу платформи розливу нафти середній коефіцієнт деградації нафтопродуктів становив 56,34% після 70 днів та 70,14% після 210 днів.
Структура угруповань макробентосних та мейобентосних організмів не виявила суттєвих відмінностей до та після рекультивації. Після рекультивації біомаса, різноманітність та чисельність бентосу дещо збільшилися, а біологічні угруповання на рекультивованих станціях демонстрували більшу схожість з біологічними угрупованнями в незабруднених морських районах.
Реалізація цього проєкту допомогла вирішити проблему забруднення нафтою відкладень у центральному морському регіоні [Location]. Він також вирішив різні проблеми, пов'язані з втіленням результатів наукових досліджень і технологій у практичні інженерні застосування. Крім того, були досліджені нові підходи до проектування та застосування лабораторного симуляційного обладнання для морських операцій.
Для підтримки розгортання мікробних агентів у морській воді та подальшого моніторингу було розроблено та розгорнуто незалежно розроблене обладнання для моніторингу на поверхні та під водою. Під час операцій на шельфі команда проекту також досліджувала існуючі обмеження обладнання для моніторингу та шукала можливі рішення для їх усунення.
Після реалізації проекту концентрація нафтопродуктів у відкладеннях на визначеній території значно знизилася, що супроводжувалося певним ступенем екологічного відновлення. Проект являє собою успішну демонстрацію відновлення морської екології, забезпечуючи суттєві соціальні та екологічні переваги.
Час публікації: 12 жовтня 2026 р.