Čištění olejových skvrn pomocí bakterií – jak to funguje

Čištění ropných skvrn pomocí bakterií se postupem času ukázalo jako velmi účinné při sanaci ropných skvrn. V tomto článku diskutujeme o tom, jak funguje čištění ropných skvrn s bakteriemi.

Incident Deepwater Horizon v roce 2010 byl pro nás přirozenou laboratoří. Poskytlo to situaci, která umožnila výzkumníkům z University of Rochester studovat systém, na jehož studium by nedostali finanční prostředky.

Byli schopni změřit celkovou hmotnost uhlovodíků, ropy a plynu, která byla vdechována v hlubokých vodách Mexického zálivu, a jak se to s časem měnilo.

A to nám dává odhad míry biologického rozkladu ropy a plynu. Výzkum ukázal, že přibližně 200,000 2010 tun ropných a plynových uhlovodíků bylo odstraněno bakteriemi do září 2, a to je 3-2010 měsíce po začátku katastrofy v roce XNUMX.

V hlubokých vodách Mexického zálivu došlo k prudkému nárůstu celkové spotřeby ropy a plynu. Do 4 měsíců po katastrofě tyto sazby překonaly svůj vrchol a již začaly klesat, protože byly omezeny na ropu a plyn.

V podstatě jedli sami z domu az domova v hlubokých vodách Mexického zálivu.

Kvantifikace míry spotřeby bakteriemi nám dává některé ze základních znalostí, které jsou schopny převést to, co jsme se naučili z katastrofy na hlubinném horizontu, potenciálně na další katastrofy, které by mohly nastat, na jiné ropné skvrny v jiných oblastech planety.

Zkoumáme některé základní kapacity čištění ropných skvrn pomocí bakterií s ohledem na uvolněnou ropu a uvolněný zemní plyn.

A to nám dává představu o množství času, který by v určitých oblastech světového oceánu trvalo odstranění jakýchkoli uvolněných uhlovodíků.

Je zajímavé, že výzkumníci z University of Rochester si všimli, že když se naše spotřeba ropy a plynu nejdramatičtěji zvýšila, korelovalo to s časovým obdobím, kdy nejagresivněji vstřikují disperzant do ústí vrtu.

Nyní, i když je třeba provést mnohem více výzkumu pro kvantifikaci účinnosti a vhodnosti použití disperzantu v přirozeném ekosystému, alespoň k prvnímu přiblížení, naše výsledky naznačují, že existuje korelace mezi rychlostmi biologického rozkladu chemikálií, ropy a plyn v hlubokých vodách Mexického zálivu s přídavkem dispergačních činidel.

Ke katastrofě Exxon Valdez došlo v roce 1989 poté, co tanker zasáhl Bligh Reef, který se nachází v Northern Prince Willam Sound. Tato nehoda vedla k tomu, že tanker vypustil 20 % své ropy Prudhoe Bay Oil, 42 milionů litrů, do moře u pobřeží Aljašky.

Toto obrovské množství ropy se rozšířilo podél pobřeží a kontaminovalo více než 1900 km pobřeží. To mělo strašlivý dopad na přírodu a vedlo to ke smrti mnoha zvířat.

První fází čištění po úniku Exxon Valdez bylo použití spalování na místě a ohnivzdorného ráhna. Tato metoda však byla rychle opuštěna kvůli nepříznivému počasí.

Po pokusu o spálení oleje byly vyzkoušeny mechanické metody s použitím skimmeru a výložníku. Tato metoda byla také neúspěšná kvůli povaze oleje, který byl velmi hustý a snadno ucpal sběrače. Hustota oleje také způsobila problémy a potíže při přenosu shromážděného oleje.

Kromě mechanických metod byly k čištění použity také chemické dispergační prostředky. Stejně jako dříve zkoušené metody byly disperzanty také neúspěšné. Tato kontroverzní metoda selhala kvůli nedostatku vln potřebných k řádnému smíchání chemikálií s mořem.

S malým štěstím vyplývajícím z použitého úklidového úsilí se výzkumníci z EPA domnívali, že tato situace je ideálním scénářem pro vyzkoušení bioremediace.

Ačkoli v té době bylo velmi málo zkušeností s bioremediací, odborníci se rozhodli, že „situaci ropné havárie na Aljašce je třeba pojmout jako laboratoř pro zvýšení znalostí a připravenosti země jednat v případě budoucích ropných havárií“ a také používání hnojiv být využit.

Bylo známo, že v Prince William Sound byly přítomny původní mikroorganismy degradující uhlovodíky a po úniku ropy bylo zjištěno, že v oblastech, které byly zasaženy únikem, došlo k nárůstu počtu těchto bakterií o 10,000 XNUMX.

Použití bioremediace se osvědčilo u úniku Exxon Valdez a během 10 až 14 dnů po aplikaci živin byl patrný rozdíl v redukci mazu na místech, která měla biostimulaci, ve srovnání s těmi, která nebyla ošetřena.

To ukázalo, že použití bioremediace fungovalo nejen při čištění oleje, ale fungovalo to také velmi rychle. S úspěchem bioremediace po prvním létě jejího používání pak EPA podpořila další využití bioremediace na kontaminovaných plážích a po dalším výzkumu ji EPA prohlásila za bezpečnou metodu čištění mořských ropných skvrn.

Takže pokud jsou bakterie tak důležité, co jsou bakterie?

Bakterie nazývané také prokaryota jsou mikroskopické jednobuněčné organismy, které postrádají jádro a další organely vázané na membránu, většina bakterií má stejné hlavní části, ochrannou buněčnou stěnu, buněčnou membránu a řetězec DNA, mnoho bakterií má také bičíkovité struktury, které se podobají bičíkům. pomoci jim v pohybu a všechny bakterie se rozmnožují binárním štěpením.

Rostou, dokud se nerozdělí na dvě identické buňky, bakterie jsou velmi rozmanité. Dokážou se přizpůsobit životu v každém typu prostředí na Zemi, včetně oblastí s vysokým horkem, extrémním chladem, vysokým obsahem kyselin nebo solí.

Jsou kolem tyče nebo spirálovitého tvaru, některé lze snadno odstranit léky, zatímco některé jim odolávají. Ze tří velkých skupin nebo domén, které biologové používají ke klasifikaci živých organismů, tvoří bakterie dvě z nich Archaebacteria a Eubacteria.

Archae nebo starověké bakterie mají jedinečné geny, které jim umožňují získávat energii z neobvyklých zdrojů, jako je amoniak, metan a plynný vodík, většina bakterií však spadá do nové bakteriální domény, zatímco některé bakterie vám mohou způsobit onemocnění většiny druhů extrémně důležitých funkcí, například bakterií, které žijí. ve vašem střevě vám pomohou trávit potravu speciální bakterie zvané cyanobakterie produkují fotosyntézou obrovské množství kyslíku, abychom mohli dýchat.

Lidé dokonce používají bakterie pro každodenní účely. Bakterie nám pomáhají vyrábět potraviny, jako je jogurt a sýr, a některé bakterie dokonce hrají klíčovou roli při výrobě léků. 90 % buněk, které tvoří lidské tělo, jsou ve skutečnosti bakteriální buňky a jsou nezbytnou součástí toho, co vy.

Můžete vyčistit olejové skvrny pomocí bakterií?

Ano, ropné skvrny můžete vyčistit bakteriemi. Čištěním ropných skvrn pomocí bakterií lze 80 % úniku ropy napravit.

Které bakterie se používají k odstranění ropných skvrn?

Některé z bakterií, které lze použít k čištění ropných skvrn s bakteriemi známými také jako bakterie degradující olej, zahrnují:

• Arthrobacter
• achromobacter
• Acinetobacter
• Actinomyces
• Aeromonas
• Alkaligeny
• Alcanivorax borkumensis
• Arthrobacter
• Bacillus subtilis
• Beneckea
• Brevebacterium
• Odpovídá
• Cytofoga
• deutzia
• erwinia
• Flavobacterium
• haloscarcia
• Klebsiella
• Lactobacillus
• Leucothrix
• mikrobakterie
• Moraxella
• Nokardie
• Peptokok
• Psedomonas aeruginosa
• Pseudomonas putida
• Pseudomonas stutzeri
• Rhizophora
• Úkol
• spartina
• Spherotilus
• Spirillum
• Streptomyces
• Vibrio
• xantomyces

Nemůžete říci, že toto je úplný seznam bakterií, které lze použít k čištění ropných skvrn (bakterie požírající ropu), protože bakterie se vyvíjejí každý den a my objevujeme stále více bakterií, které jsou schopné znehodnocovat ropu.

Některé z nich mají plazmidy, které pomáhají v jejich odolnosti vůči oleji, produkují také spoustu povrchově aktivních látek nazývaných biosurfaktanty, které by napomáhaly odstraňování oleje z vodních ploch.

Mezi hlavní živiny, které se přidávají k mikrobům nebo bakteriím, aby se zvýšila jejich schopnost degradovat olej, patří uhlík, dusík, fosfor, kyslík a voda.

Například, aby byl degradován jeden gram uniklé uhlovodíkové ropy, vyžadovalo by to 15 mg dusíku a 30 mg fosforu, přičemž se používají hlavně ve vodě rozpustné nutriční produkty, které zahrnují:

dusičnan draselný, dusičnan sodný, dusičnan amonný a hydrogenfosforečnan draselný podporují růst původních mikroorganismů, které jsou schopné degradovat olej.

Když se hnojivo přidává do prostředí s únikem ropy, je třeba zkontrolovat následující věci:

1. Rychlost uvolňování
2. Vymývací efekt: označuje příliv a odliv, který vynáší vodu do moře a bere s sebou některé živiny.
3. Druh živin.

Cnaklánět se Oil Spilulky s Bacteria – Jak Tjeho Worky

Protože proces přirozeného rozkladu ropy trvá dlouho, v rozmezí týdnů až let, lidé museli najít řešení, jak se zbavit obrovských úniků ropy ve světových oceánech efektivněji a rychleji. Mnohá ​​z řešení, na která lidé přišli, nejsou šetrná k životnímu prostředí, zatímco jiná ano.

Použití biologických prostředků, které zahrnuje čištění ropných skvrn pomocí bakterií, je ekologicky bezpečnou možností, jak pomoci oceánu a snížit znečištění způsobené únikem ropy. Čištění ropných skvrn pomocí bakterií může pomoci udržet divokou zvěř udržitelnou.

Je to proto, že když dojde k úniku ropy v blízkosti volně žijících živočichů, nejbezpečnější a nejméně poškozující metodou čištění vody by bylo použití biologických prostředků, což je relativně přirozená metoda.

Bakterie jsou zavedeny do úniku, kde začíná proces nazývaný biodegradace nebo bioremediace, a přidávají se také hnojiva, která podporují růst bakterií.

Po jeho přidání začnou bakterie rozkládat olej na přírodní sloučeniny, které mohou být absorbovány do půdy.

To v podstatě znamená, že složený olej se rozštěpí a vytvoří chemickou látku produkovanou živým organismem a na rozdíl od ropy může být tato přirozeně produkovaná látka absorbována prostředím. To odstraní olej a ochrání divokou zvěř před škodlivými kapalinami, jako je únik oleje.

Výhody biologických činidel

• Jde o přirozenou metodu urychlení biologického rozkladu ropy bez poškození okolního prostředí.
• Jakmile je vhodný prostředek nalezen, může být použití prostředků na únik oleje ve srovnání s jinými metodami velmi nákladově efektivní.
• Biologické látky neovlivňují růst okolní přírody, ale zabývají se pouze ropou a jejím rozkladem.

Nevýhody biologických činidel

• Nemůžete kontrolovat biologické činitele a jaké plodiny obhospodařují. Mohou se zaměřit na jiné škůdce, než na kterého se původně zaměřili vědci.
• Proces hledání vhodných biologických činitelů a vytvoření systému může být velmi nákladný.
• Přestože urychlují proces biologického rozkladu, může jim trvat mnoho let, než se olej plně rozloží.

Bez ohledu na všechny ostatní metody, jako máme fyzikální metodu sbírání, výložníky, vypalování na místě, stříkání atd. Ale to vše jsou metody, se kterými se lze vypořádat, pokud jde o malé oblasti, ale co když se to šíří na velké oblasti a když se musíte vypořádat s velkým množstvím úniku ropy.

Takže v takových případech hraje velmi důležitou roli bioremediace, což je čištění ropných skvrn s bakteriemi. Bioremediace je použití bakterií, hub nebo bakterií k rozkladu znečišťujících látek na jednodušší sloučeniny.

V důsledku bioremediace očekáváme, že mikrobi tyto znečišťující látky využijí a přemění je na oxid uhličitý, což je nejjednodušší forma uhlíku a budou se uvolňovat další sloučeniny a také voda.

A tak je hlavním cílem vytvořit optimální prostředí pro bakterie k degradaci znečišťujících látek a bioremediace je velmi nákladově efektivní alternativou, ale je to pomalý proces a ve srovnání s jinými metodami trvá bioremediace více času .

Výsledky by byly po čase uspokojeny a další výhodou je, že bakterie dokážou zničit toxické uhlovodíkové sloučeniny a nepřenesou je do jiné oblasti, tedy bakterie samy porostou a budou degradovat uhlovodík v samotný stav in-situ.

Jak můžete zlepšit čištění olejových skvrn pomocí bakterií?

Bioremediace, kterou je čištění ropných skvrn s bakteriemi, může být podpořena vytvořením prostředí příznivého pro růst organismu. Může to být různými způsoby. My máme :

• Přídavek kyslíku: Toho lze dosáhnout biologickým odvětráním a biologickým rozstřikováním.
• Doplnění živin: To se děje prostřednictvím přidávání živin do prostředí, známého také jako biostimulace. Zde jsou organismy stimulovány a jsou schopny využít uhlovodík. Bakterie budou podporovány v růstu
• Použití alternativních akceptorů elektronů: Jedná se o přidání akceptorů elektronů pro podporu růstu a degradace
• Přídavek povrchově aktivních látek: Povrchově aktivní látky jsou látky, které pomáhají oleji, aby se stal rozpustným ve vodě. Bakterie jej mohou využít lépe.
• Přidání bakterií: Také známý jako bio-augmentace, to je přidání více bakterií do ropné skvrny, aby se urychlil proces čištění ropných skvrn s bakteriemi. Pro čištění ropných skvrn s bakteriemi je nejlepší aplikovat bakterie na místo úniku oleje, aby došlo k procesu bio-augmentace.

Bio-augmentace: Jedná se o přidání bakterií a dalších mikrobů k doplnění současné populace k degradaci ropy a dalších uhlovodíků. Je dobré mít na paměti, že kdykoli dojde k úniku ropy, tím větší je pravděpodobnost, že k ní dojde v místě, kde se dříve s ropou manipulovalo.

Například, pokud máte vrtnou plošinu, manipuluje se tam s ropou a v takových případech by v tomto konkrétním prostředí přirozeně existovalo mnoho organismů degradujících uhlovodíky, ale pro zlepšení nápravy by mohlo být

když dojde k úniku ropy, můžeme využít bakterie a další mikroby, které jsou schopné znehodnocovat ropné skvrny a vstřikovat je do prostředí úniku ropy a umožnit tak bakteriím růst.

Je to asi 70 obecných mikrobů, mikroorganismů a bakterií, o kterých je známo, že rozkládají uhlovodíky.

Nejlepší bakterie, které jsou schopny degradovat ropu, by tedy měly být vstřikovány do prostředí úniku ropy v připraveném konsorciu, které je směsí mikrobů nebo mikroorganismů nebo bakterií, které rostou a mohou být různé povahy.

K degradaci ropy dojde pouze tehdy, jsou-li splněny ostatní podmínky, například dostupné živiny a vhodné teplotní prostředí a všechny tyto podmínky by měly být zachovány, aby se proces bioaugmentace stal účinným pro odstranění uhlovodíků z ropy.

Doporučení

• JAK OMEZIT KONTINUÁLNÍ ZNIČOVÁNÍ ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ V DŮSLEDKU ZNEČIŠTĚNÍ ROPOU
  .
• 3 Typy degradace životního prostředí
  .
• 25 zákonů o životním prostředí v Nigérii
  .
• 9 Druhy znečištění vod
  .
• 25 zákonů o životním prostředí v Nigérii
  .
• 7 typů znečištění životního prostředí