Очищення розливу нафти від бактерій – як це працює

Очищення розливів нафти бактеріями з часом довело свою ефективність у ліквідації розливів нафти. У цій статті ми обговорюємо, як працює очищення нафтових розливів за допомогою бактерій.

Інцидент на Deepwater Horizon у 2010 році був для нас природною лабораторією. Це забезпечило ситуацію, яка дала дослідникам з Університету Рочестера можливість вивчити систему, на вивчення якої вони б не отримали фінансування.

Їм вдалося виміряти загальну масу вуглеводнів, нафти та газу, які видихаються в глибоких водах Мексиканської затоки, і як це змінюється з часом.

І це дає нам оцінку швидкості біодеградації нафти та газу. Дослідження показали, що до вересня 200,000 року бактерії винесли близько 2010 2 тонн нафтових і газових вуглеводнів, тобто через 3-2010 місяці після початку катастрофи в XNUMX році.

У глибоких водах Мексиканської затоки почалося різке зростання загального споживання нафти та газу. Через 4 місяці після катастрофи ці темпи перевищили свій пік і вже почали знижуватися, оскільки вони були обмежені нафтою та газом.

Вони в основному їли себе поза домом і вдома в глибоких водах Мексиканської затоки.

Кількісне визначення темпів споживання бактеріями дає нам деякі фундаментальні знання, які можуть перенести те, що ми дізналися з катастрофи глибоководного горизонту, потенційно потім на інші катастрофи, які можуть статися, на інші розливи нафти в інших районах планети.

Ми розглядаємо деякі з основних можливостей очищення розливів нафти за допомогою бактерій, беручи до уваги викид нафти та викид природного газу.

І це дає нам уявлення про кількість часу, який знадобиться в певних районах світового океану для видалення будь-яких вивільнених вуглеводнів.

Досить цікаво, що дослідники Рочестерського університету помітили, що коли наші темпи споживання нафти й газу зросли найбільш драматично, це корелювало з періодом часу, коли вони найбільш агресивно закачували диспергатор у гирлі свердловини.

Тепер, хоча необхідно провести ще багато досліджень для кількісної оцінки ефективності та відповідності використання диспергатора в природній екосистемі, принаймні в першому наближенні, наші результати вказують на те, що існує кореляція між темпами біологічного розпаду хімічних речовин, нафти та газу в глибоких водах Мексиканської затоки з додаванням диспергаторів.

Катастрофа Exxon Valdez сталася в 1989 році після того, як танкер зіткнувся з рифом Блай, який розташований у північній частині затоки Принс-Віллам. Ця аварія призвела до того, що танкер скинув 20% нафти Prudhoe Bay Oil, 42 мільйони літрів, у море біля узбережжя Аляски.

Ця величезна кількість нафти поширилася вздовж узбережжя, забруднивши понад 1900 км берегової лінії. Це жахливо вплинуло на природне середовище існування та призвело до загибелі багатьох тварин.

Першим етапом очищення після розливу Exxon Valdez було використання спалювання на місці та вогнетривкого загравача. Однак від цього методу швидко відмовилися через погану погоду.

Після спроби спалити нафту випробували механічні методи з використанням скімера та бонового загравача. Цей метод також був невдалим через природу нафти, яка була дуже щільною і легко забивала скимери. Щільність нафти також створювала проблеми та труднощі при транспортуванні зібраної нафти.

Крім механічних методів, для очищення також використовувалися хімічні диспергатори. Як і попередні методи, диспергатори також були невдалими. Цей суперечливий метод не вдався через відсутність хвиль, необхідних для забезпечення належного змішування хімікатів з морем.

З невеликою удачею в результаті застосованих заходів з очищення дослідники з EPA вважали, що ця ситуація є ідеальним сценарієм для спроби біоремедіації.

Незважаючи на те, що на той час було дуже мало досвіду біоремедіації, експерти вирішили, що «ситуацію з розливом нафти на Алясці слід розглядати як лабораторію для підвищення знань і готовності нації до дій у разі майбутніх розливів нафти», а також слід використовувати добрива. бути використаним.

Було відомо, що в затоці Принца Вільяма присутні місцеві мікроорганізми, що розкладають вуглеводні, і після розливу нафти виявилося, що кількість цих бактерій у районах, які постраждали від розливу, зросла на 10,000 XNUMX разів.

Використання біоремедіації було доведено як ефективне під час розливу Exxon Valdez, і протягом 10-14 днів після внесення поживних речовин спостерігалася помітна різниця у зменшенні нафти на ділянках, які біостимулювали, порівняно з тими, що не були оброблені.

Це показало, що використання біоремедіації не тільки спрацювало на очищення нафти, але й спрацювало дуже швидко. З успіхом біоремедіації після першого літа її використання EPA підтримало подальше використання біоремедіації на забруднених пляжах і після додаткових досліджень EPA оголосило це безпечним методом для очищення морських розливів нафти.

Отже, якщо бактерії настільки важливі, що таке бактерії?

Бактерії, також звані прокаріотами, — це мікроскопічні одноклітинні організми, які не мають ядра та інших пов’язаних з мембраною органел. Більшість бактерій мають однакові основні частини — захисну клітинну стінку, клітинну мембрану та ланцюг ДНК. допомагають їм рухатися, а всі бактерії розмножуються шляхом подвійного поділу.

Вони ростуть, поки не розпадуться на дві однакові клітини, бактерії дуже різноманітні. Вони можуть адаптуватися до життя в будь-якому середовищі на землі, включаючи зони з високою температурою, екстремальним холодом, високим вмістом кислоти або солі.

Вони розташовані навколо стрижня або мають форму спіралі, деякі з них легко видаляються ліками, а деякі протистоять їм. З трьох великих груп або доменів, які біологи використовують для класифікації живих організмів, бактерії складають дві з них: архебактерії та еубактерії.

Археї, або стародавні бактерії, мають унікальні гени, які дозволяють їм отримувати енергію з незвичайних джерел, таких як аміак, метан і водень, але більшість бактерій належать до нової бактеріальної сфери, хоча деякі бактерії можуть викликати у вас захворювання, виконуючи надзвичайно важливі функції, наприклад бактерії, які живуть у вашому кишечнику допомагають перетравлювати їжу спеціальні бактерії, які називаються ціанобактеріями, завдяки фотосинтезу виробляють величезну кількість кисню, щоб ми могли дихати.

Люди навіть використовують бактерії в повсякденних цілях. Бактерії допомагають нам виготовляти такі продукти, як йогурт і сир, а деякі бактерії навіть відіграють вирішальну роль у виробництві ліків. 90% клітин, з яких складається людське тіло, насправді є клітинами бактерій, і вони є важливою частиною того, що ви.

Чи можете ви очистити розливи нафти за допомогою бактерій?

Так, ви можете очистити розлиту нафту бактеріями. Очистивши розливи нафти бактеріями, можна усунути 80% розливів нафти.

Які бактерії використовуються для видалення розливів нафти?

Деякі з бактерій, які можна використовувати для очищення розливів нафти за допомогою бактерій, також відомих як бактерії, що розкладають нафту, включають:

• Артробактер
• Ахромоббактер
• Ацинетобактер
• Actinomyces
• Аеромонади
• Alcaligenes
• Alcanivorax borkumensis
• Артробактер
• Сінна паличка
• бенекея
• Brevebacterium
• Відповідність
• Цитофога
• дейція
• Ервінія
• флавобактерія
• галокарція
• Klebsiella
• Лактобацила
• Лейкотрікс
• мікро бактерія
• Моракселла
• Нокардія
• Пептокок
• Синьогнійна паличка
• Pseudomonas Putida
• Pseudomonas stutzeri
• Ризофора
• завдання
• спартина
• Spherotilus
• спірил
• Streptomyces
• вібріон
• xanthomyces

Ви не можете сказати, що це повний список бактерій, які можна використовувати для очищення розливів нафти (бактерії, що харчуються нафтою), тому що бактерії розвиваються щодня, і ми виявляємо все більше бактерій, які здатні розкладати нафту.

Деякі з них мають плазміди, які сприяють їх стійкості до нафти, вони також виробляють багато поверхнево-активних речовин, які називаються біосурфактантами, які допомагають у видаленні нафти з поверхні води.

Основні поживні речовини, які додають до мікробів або бактерій, щоб збільшити їх здатність розкладати нафту, включають вуглець, азот, фосфор, кисень і воду.

Наприклад, для розщеплення одного грама розлитої вуглеводневої нафти буде потрібно 15 мг азоту та 30 мг фосфору, і в основному використовуються водорозчинні поживні продукти, які включають:

нітрат калію, нітрат натрію, нітрат амонію та двокалій гідрофосфат сприяють росту місцевих мікроорганізмів, які здатні розкладати нафту.

Коли в середовище розливу нафти додається добриво, необхідно перевірити наступне:

1. Швидкість випуску
2. Ефект вимивання: це відноситься до припливу, який несе воду в море і забирає з собою деякі поживні речовини.
3. Вид поживних речовин.

Cнахиляючись Oil Sтаблетки з Bacteria – Як Tйого Works

Оскільки процес природного розщеплення нафти займає тривалий час, від тижнів до років, людям довелося знайти рішення, щоб ефективніше та швидше позбутися величезних витоків нафти у світовому океані. Багато рішень, які винайшли люди, не є екологічно чистими, тоді як інші є.

Використання біологічних агентів, яке передбачає очищення розливів нафти бактеріями, є екологічно безпечним варіантом допомоги океану та зменшення забруднення, спричиненого витоком нафти. Очищення розливів нафти бактеріями може допомогти зберегти дику природу.

Це тому, що коли розлив нафти відбувається поруч із дикою природою, найбезпечнішим і найменш шкідливим методом очищення води буде використання біологічних агентів, і це відносно природний метод.

Бактерії вводяться в розлив, де починається процес, який називається біодеградацією або біоремедіацією, а також додаються добрива, які стимулюють ріст бактерій.

Після його додавання бактерії починають розщеплювати масло на природні сполуки, які можуть поглинатися землею.

По суті, це означає, що складна нафта розщеплюється та утворюється в хімічну речовину, вироблену живим організмом, і, на відміну від нафти, ця природна речовина може поглинатися навколишнім середовищем. Це видаляє нафту та зберігає дику природу чистою від шкідливих рідин, таких як витік нафти.

Переваги біологічних агентів

• Це природний метод прискорення біодеградації нафти без шкоди для навколишнього середовища.
• Після того, як пристосування знайдено, застосування агентів до розливу нафти може бути дуже економічно ефективним у порівнянні з іншими методами.
• Біологічні агенти не впливають на ріст навколишньої дикої природи, а лише борються з нафтою та її руйнуванням.

Недоліки біологічних агентів

• Ви не можете контролювати біологічні агенти та які культури вони керують. Вони можуть націлюватися на інших шкідників, ніж ті, на яких спочатку були спрямовані вчені.
• Процес пошуку відповідних біологічних агентів і створення системи може бути дуже дорогим.
• Хоча вони прискорюють процес біологічного розкладання, їм може знадобитися багато років, щоб повністю розкласти олію.

Незалежно від усіх інших методів, як-от у нас є фізичний метод знежирення, бони, спалювання на місці, розпилення тощо. Але всі ці методи можна використовувати, коли мова йде про невеликі площі, але що, якщо це поширюється на на великій площі та коли вам доводиться мати справу з розливом великої кількості нафти.

Тому в таких випадках дуже важливу роль відіграє біоремедіація, яка полягає в очищенні розливів нафти від бактерій. Біоремедіація — це використання бактерій, грибків або бактерій для розкладання забруднюючих речовин на простіші сполуки.

Ми очікуємо, що в результаті біоремедіації мікроби будуть використовувати ці забруднювачі та перетворювати їх на вуглекислий газ, який є найпростішою формою вуглецю та інших сполук, а також води.

Отже, головна мета полягає в тому, щоб створити оптимальне середовище для бактерій, щоб розщепити забруднювачі, і біоремедіація є дуже економічно ефективною альтернативою, але це повільний процес, і порівняно з іншими методами для біоремедіації потрібно більше часу. .

Результати цього будуть задоволені через певний період часу, і ще одна перевага полягає в тому, що бактерії можуть руйнувати токсичні вуглеводневі сполуки, і вони не переносять їх в іншу область, тобто бактерії самі будуть рости і розкладати вуглеводні на місці. умови на місці.

Як ви можете покращити очищення нафтових розливів за допомогою бактерій?

Біоремедіацію, яка полягає в очищенні розливів нафти з бактеріями, можна посилити, створивши середовище, сприятливе для росту організму. Це може бути по-різному. Ми маємо :

• Додавання кисню: Це можна зробити за допомогою біовентиляції та біорозбризкування.
• Додавання поживних речовин: Це досягається шляхом додавання поживних речовин до середовища, також відомого як біостимуляція. Тут організми стимулюються і здатні використовувати вуглеводень. Бактерії будуть сприяти зростанню
• Використання альтернативних акцепторів електронів: Це додавання акцепторів електронів для сприяння росту та деградації
• Додавання поверхнево-активних речовин: Поверхнево-активні речовини - це речовини, які допомагають олії розчинятися у воді. Він може бути використаний бактеріями кращим чином.
• Додавання бактерій: Також відомий як біозбільшення, це додавання більшої кількості бактерій до розливу нафти, щоб прискорити процес очищення розливу нафти бактеріями. Для очищення розливів нафти бактеріями найкраще нанести бактерії на місце розливу нафти, щоб відбувся процес біозбільшення.

Біозбільшення: Це додавання бактерій та інших мікробів для доповнення поточної популяції для розкладання нафти та інших вуглеводнів. Варто пам’ятати, що щоразу, коли відбувається розлив нафти, більша ймовірність того, що це станеться в місці, де раніше працювали з нафтою.

Наприклад, якщо у вас є бурова установка, там переробляють нафту, і в таких випадках, природно, у цьому конкретному середовищі буде багато організмів, що розкладають вуглеводні, але, щоб покращити рекультивацію,

коли відбувається розлив нафти, ми можемо використати бактерії та інші мікроби, які здатні руйнувати розливи нафти, і ввести їх у середовище розливу нафти та дати можливість бактеріям розвиватися.

Це близько 70 загальних мікробів, мікроорганізмів і бактерій, які, як відомо, розкладають вуглеводні.

Таким чином, найкращі бактерії, які здатні розкладати нафту, слід вводити в середовище розливу нафти у підготовлений консорціум, який є сумішшю мікробів, мікроорганізмів або бактерій, які вирощуються та можуть бути різної природи.

Деградація нафти відбуватиметься лише тоді, коли будуть дотримані інші умови, наприклад, доступні поживні речовини та відповідна температура середовища, і всі ці умови повинні підтримуватися, щоб процес біозбільшення став ефективним для видалення вуглеводнів з нафти.

Рекомендації

• ЯК СКОРМУВАТИ ПОСТІЙНУ ДЕГРАДАЦІЮ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА В РЕЗУЛЬТАТІ ЗАБРУДНЕННЯ НАФТОЮ
  .
• 3 Типи деградації навколишнього середовища
  .
• 25 екологічних законів Нігерії
  .
• 9 Типи забруднення води
  .
• 25 екологічних законів Нігерії
  .
• 7 типів забруднення навколишнього середовища