Очистка разливов нефти с помощью бактерий – как это работает

Со временем оказалось, что очистка разливов нефти с помощью бактерий очень эффективна при устранении разливов нефти. В этой статье мы обсудим, как работает очистка разливов нефти с помощью бактерий.

Инцидент с Deepwater Horizon в 2010 году стал для нас естественной лабораторией. Это создало ситуацию, которая дала исследователям из Рочестерского университета возможность изучать систему, на изучение которой им не было бы предоставлено финансирование.

Они смогли измерить общую массу углеводородов, нефти и газа, выдыхаемых в глубоких водах Мексиканского залива, и то, как она менялась со временем.

И это дает нам оценку скорости биоразложения нефти и газа. Исследование показало, что к сентябрю 200,000 года, то есть через 2010-2 месяца после начала катастрофы в 3 году, бактериями было вывезено около 2010 XNUMX тонн углеводородов нефти и газа.

В глубоких водах Мексиканского залива начался резкий рост темпов общего потребления нефти и газа. К 4 месяцам после катастрофы эти ставки прошли свой пик и уже начали снижаться, поскольку они стали ограничиваться нефтью и газом.

Они в основном ели себя вне дома и дома в глубоких водах Мексиканского залива.

Количественная оценка скорости потребления бактериями дает нам некоторые фундаментальные знания, которые позволяют применить то, что мы узнали из глубоководной катастрофы, потенциально затем к другим бедствиям, которые могут произойти, к другим разливам нефти в других районах планеты.

Мы рассматриваем некоторые из основных возможностей очистки разливов нефти с помощью бактерий с учетом высвобождаемой нефти и природного газа.

И это дает нам представление о том, сколько времени потребуется в определенных районах мирового океана, чтобы удалить все выпущенные углеводороды.

Интересно, что исследователи из Университета Рочестера заметили, что когда наши темпы потребления нефти и газа увеличились наиболее резко, это коррелировало с периодом времени, когда они наиболее агрессивно закачивали диспергент на устье скважины.

Теперь, когда предстоит провести гораздо больше исследований для количественной оценки эффективности и целесообразности использования диспергента в природной экосистеме, по крайней мере, в первом приближении, наши результаты показывают, что существует корреляция между скоростью биоразложения химических веществ, нефти и газ в глубоких водах Мексиканского залива, с добавлением диспергентов.

Катастрофа Exxon Valdez произошла в 1989 году после того, как танкер столкнулся с рифом Блай, расположенным в северной части пролива Принца Уиллама. Эта авария привела к тому, что танкер сбросил 20% своей нефти Prudhoe Bay Oil, 42 миллиона литров, в море у побережья Аляски.

Это огромное количество нефти распространилось вдоль побережья, загрязнив более 1900 км береговой линии. Это оказало ужасное воздействие на естественную среду обитания и привело к гибели многих животных.

Первым этапом очистки после разлива Exxon Valdez было использование сжигания на месте и огнеупорного бонового заграждения. Однако от этого метода быстро отказались из-за плохой погоды.

После попытки сжигания нефти были опробованы механические методы с использованием скиммера и стрелы. Этот метод также оказался неудачным из-за характера нефти, которая была очень густой и легко забивала скиммеры. Плотность масла также создавала проблемы и трудности при перекачке собранного масла.

Помимо механических методов, для очистки использовались и химические диспергаторы. Как и предыдущие методы, диспергаторы также не увенчались успехом. Этот противоречивый метод не удался из-за отсутствия волн, необходимых для правильного смешивания химикатов с морем.

Исследователи из Агентства по охране окружающей среды сочли, что эта ситуация была идеальным сценарием для попытки биоремедиации.

Несмотря на то, что в то время было очень мало опыта биоремедиации, эксперты решили, что «ситуацию с разливом нефти на Аляске следует рассматривать как лабораторию для повышения уровня знаний и готовности страны к действиям в отношении будущих разливов нефти», а также следует использовать удобрения. использоваться.

Было известно, что в проливе Принца Уильяма присутствовали местные микроорганизмы, разлагающие углеводороды, и после разлива нефти было обнаружено, что количество этих бактерий увеличилось на 10,000 XNUMX единиц в районах, пострадавших от разлива.

Использование биоремедиации доказало свою эффективность при разливе Exxon Valdez, и в течение 10-14 дней после применения питательных веществ была заметна разница в снижении содержания нефти на участках, подвергшихся биостимуляции, по сравнению с теми, которые не подвергались обработке.

Это показало, что использование биоремедиации не только помогло очистить нефть, но и очень быстро. После успеха биоремедиации после первого лета ее использования Агентство по охране окружающей среды поддержало дальнейшее использование биоремедиации на загрязненных пляжах, и после дополнительных исследований Агентство по охране окружающей среды объявило этот метод безопасным методом очистки морских разливов нефти.

Итак, если бактерии так важны, что же такое бактерии?

Бактерии, также называемые прокариотами, представляют собой микроскопические одноклеточные организмы, у которых отсутствует ядро ​​и другие связанные с мембраной органеллы. Большинство бактерий имеют одни и те же основные части: защитную клеточную стенку, клеточную мембрану и нить ДНК. помогите им двигаться, и все бактерии размножаются путем бинарного деления.

Они растут, пока не разделятся на две одинаковые клетки, бактерии очень разнообразны. Они могут адаптироваться к жизни в любой среде на Земле, включая области с высокой температурой, сильным холодом, высокой кислотностью или высоким содержанием соли.

Они имеют форму стержня или спирали, некоторые легко устраняются лекарствами, а некоторые сопротивляются им. Из трех больших групп или доменов, которые биологи используют для классификации живых организмов, бактерии составляют две из них: архебактерии и эубактерии.

Археи или древние бактерии имеют уникальные гены, которые позволяют им получать энергию из необычных источников, таких как аммиак, метан и газообразный водород. в вашем кишечнике помогают переваривать пищу специальные бактерии, называемые цианобактериями, производят огромное количество кислорода посредством фотосинтеза, чтобы мы могли дышать.

Люди даже используют бактерии в повседневных целях. Бактерии помогают нам производить такие продукты, как йогурт и сыр, а некоторые бактерии даже играют решающую роль в производстве лекарств. 90% клеток, из которых состоит человеческое тело, на самом деле являются клетками бактерий, и они являются неотъемлемой частью того, что вы есть.

Можно ли убрать разливы нефти с помощью бактерий?

Да, вы можете очистить разливы нефти с помощью бактерий. Путем очистки разливов нефти с помощью бактерий можно ликвидировать 80% разливов нефти.

Какие бактерии используются для удаления разливов нефти?

Некоторые из бактерий, которые можно использовать для очистки разливов нефти с помощью бактерий, также известных как бактерии, разлагающие нефть, включают:

• Артробактер
• Ахромоббактерий
• Acinetobacter
• Actinomyces
• Аэромонас
• Алкалигены
• Альканиворакс боркуменсис
• Артробактер
• Сенная палочка
• Бенекеа
• Бревебактерии
• Удовлетворяет
• цитофога
• Deutzia
• Эрвиния
• флавобактерия
• галокарция
• Klebsiella
• Лактобацилла
• лейкотрикс
• микро бактерия
• Моракселла
• Нокардия
• Пептококк
• синегнойная палочка
• Псевдомонас Путида
• Псевдомонас штутцери
• Ризофора
• Задача
• спартина
• Сферотилус
• спирилла
• Streptomyces
• вибрион
• ксантомицеты

Нельзя сказать, что это полный список бактерий, которые можно использовать для очистки разливов нефти (нефтеядные бактерии), потому что бактерии развиваются с каждым днем, и мы обнаруживаем все больше и больше бактерий, способных разлагать нефть.

У некоторых из них есть плазмиды, которые помогают им противостоять маслам. Они также производят много поверхностно-активных веществ, называемых биосурфактантами, которые помогают удалять масло с поверхности воды.

Основные питательные вещества, добавляемые к микробам или бактериям для повышения их способности разлагать нефть, включают углерод, азот, фосфор, кислород и воду.

Например, для разложения одного грамма разлива углеводородной нефти потребуется 15 мг азота и 30 мг фосфора, и в основном используются водорастворимые питательные вещества, в том числе:

нитрат калия, нитрат натрия, нитрат аммония и гидрофосфат калия способствуют росту местных микроорганизмов, способных разлагать нефть.

Когда удобрение добавляется в среду разлива нефти, необходимо проверить следующее:

1. Скорость выпуска
2. Эффект вымывания: это относится к приливу, который уносит воду в море и уносит с собой некоторые питательные вещества.
3. Тип питательных веществ.

Cсклонность Oil Sтаблетки с Bактерии - как Tего Wорки

Поскольку процесс естественного разложения нефти занимает много времени, от нескольких недель до нескольких лет, люди должны были найти решение, позволяющее эффективнее и быстрее избавиться от огромных утечек нефти в Мировом океане. Многие решения, которые придумали люди, не являются экологически чистыми, в то время как другие являются безопасными.

Использование биологических агентов, включающее бактериальную очистку разливов нефти, является экологически безопасным вариантом помощи океану и уменьшения загрязнения, вызванного утечкой нефти. Очистка разливов нефти с помощью бактерий может помочь сохранить дикую природу.

Это связано с тем, что, когда разлив нефти происходит рядом с дикой природой, самым безопасным и наименее опасным методом очистки воды будет использование биологических агентов, а это относительно естественный метод.

Бактерии попадают в разлив, где начинается процесс, называемый биоразложением или биоремедиацией, а также добавляются удобряющие вещества, которые стимулируют рост бактерий.

После того, как оно добавлено, бактерии начинают расщеплять масло на природные соединения, которые могут быть поглощены землей.

По сути, это означает, что составное масло расщепляется и превращается в химическое вещество, вырабатываемое живым организмом, и, в отличие от масла, это природное вещество может поглощаться окружающей средой. Это удаляет нефть и защищает диких животных от вредных жидкостей, таких как утечки масла.

Преимущества биологических агентов

• Это естественный метод ускорения биоразложения нефти без ущерба для окружающей среды.
• Как только подходящее средство найдено, его нанесение на разлив нефти может оказаться очень рентабельным по сравнению с другими методами.
• Биологические агенты не влияют на рост окружающей дикой природы, а имеют дело только с нефтью и ее разрушением.

Недостатки биологических агентов

• Вы не можете контролировать биологические агенты и то, какими культурами они управляют. Они могут быть нацелены на других вредителей, а не на тех, которые изначально были нацелены на ученых.
• Процесс поиска подходящих биологических агентов и создания системы может быть очень дорогостоящим.
• Хотя они ускоряют процесс биодеградации, полное разложение масла может занять много лет.

Независимо от всех других методов, у нас есть физический метод скимминга, бонов, сжигания на месте, опрыскивания и т. Д. Но все это методы, с которыми можно справиться, когда речь идет о небольших площадях, но что, если это распространяется на большой площади и когда приходится иметь дело с большим количеством разливов нефти.

Поэтому в таких случаях очень важную роль играет биоремедиация, то есть очистка разливов нефти бактериями. Биоремедиация — это использование бактерий, грибков или бактерий для разложения загрязняющих веществ на более простые соединения.

Мы ожидаем, что в результате биоремедиации микробы будут утилизировать эти загрязняющие вещества и преобразовывать их в углекислый газ, который является простейшей формой углерода, и другие соединения, а также вода будут высвобождаться.

Таким образом, основная цель состоит в том, чтобы создать оптимальную среду для бактерий, чтобы разлагать загрязняющие вещества, а биоремедиация является очень рентабельной альтернативой, но это медленный процесс, и по сравнению с другими методами биоремедиация требует больше времени. .

Результаты этого будут удовлетворены по прошествии определенного периода времени, и еще одним преимуществом является то, что бактерии могут разрушать токсичные углеводородные соединения, и они не переносят их в другую область, то есть бактерии сами будут расти и будут разлагать углеводород на месте. само состояние на месте.

Как улучшить очистку разливов нефти с помощью бактерий?

Биоремедиацию, заключающуюся в очистке разливов нефти с помощью бактерий, можно усилить, создав среду, благоприятную для роста организма. Это может быть по-разному. У нас есть :

• Добавление кислорода: Это можно сделать с помощью биовентиляции и биобарботажа.
• Питательная добавка: Это делается путем добавления питательных веществ в окружающую среду, также известной как биостимуляция. Здесь организмы стимулируются и способны утилизировать углеводород. Бактерии будут способствовать росту
• Использование альтернативных акцепторов электронов: Это добавление акцепторов электронов для ускорения роста и деградации.
• Добавление поверхностно-активных веществ: Поверхностно-активные вещества — это вещества, которые помогают маслу растворяться в воде. Бактерии лучше усваивают его.
• Добавление бактерий: Также известный как биоаугментация, это добавление большего количества бактерий к разливу нефти, чтобы ускорить процесс очистки разливов нефти с помощью бактерий. Для очистки разливов нефти с помощью бактерий лучше всего применять бактерии на месте разлива нефти, чтобы происходил процесс биоаугментации.

Биоусиление: это добавление бактерий и других микроорганизмов для восполнения существующей популяции с целью разложения нефти и других углеводородов. Важно помнить, что разлив нефти, как правило, происходит в местах, где ранее уже имелись нефтяные отходы.

Например, если у вас есть буровая установка, там перекачивалась нефть, и в таких случаях, естественно, в этой конкретной среде будет много организмов, разлагающих углеводороды, но для улучшения восстановления может быть,

когда происходит разлив нефти, мы можем использовать бактерии и другие микробы, которые способны разлагать разливы нефти, и вводить их в среду разлива нефти, позволяя бактериям расти.

Это около 70 основных микробов, микроорганизмов и бактерий, которые, как известно, разлагают углеводороды.

Таким образом, лучшие бактерии, способные разлагать нефть, должны быть введены в среду разлива нефти в виде подготовленного консорциума, представляющего собой смесь микробов или микроорганизмов, или бактерий, которые выращены и могут иметь различную природу.

Разложение нефти будет происходить только тогда, когда будут соблюдены другие условия, например, наличие питательных веществ и надлежащая температура окружающей среды, и все эти условия должны поддерживаться, чтобы процесс биоаугментации стал эффективным для удаления углеводородов из нефти.

СОВЕТЫ

• КАК ПРЕКРАЩАТЬ НЕПРЕРЫВНУЮ ДЕГРАДАЦИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РЕЗУЛЬТАТЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НЕФТЬЮ
  .
• 3 типа деградации окружающей среды
  .
• 25 экологических законов в Нигерии
  .
• 9 видов загрязнения воды
  .
• 25 экологических законов в Нигерии
  .
• 7 типов загрязнения окружающей среды