Ученые знают, что морские бактерии могут помочь в очистке после разливов нефти. Что удивительно, так это то, что при правильном поощрении они могут быть еще более эффективными.«Мы знаем, что разливы нефти случаются и что они будут повторяться снова», — говорит Роман Нецер, исследователь и биолог SINTEF. «Мы также знаем, что это может иметь серьезные негативные последствия для окружающей среды. Вот почему мы изучаем ряд химических и биологических аналитических методов для оценки степени серьезности нефтяных разливов.
Мы также хотели выяснить, действительно ли так называемая биоремедиация представляет собой эффективный подход к очистке после таких аварий », — объясняет он.Биовосстановление — это природный способ очистки.
Растения, бактериальные разложители или ферменты используются для удаления загрязняющих веществ и восстановления природного баланса после инцидентов, связанных с загрязнением.Ящик для инструментовКогда мы убираем после разлива нефти определенного размера, например, вдоль береговой линии, мы начинаем с применения механических методов, используя лопаты и веники в сочетании с химическими веществами.
Однако мы не должны обманываться, даже когда самая большая часть разлива устранена. Поверхность обычно скрывает нефть, залегающую глубже в отложениях.
«Именно здесь биологические методы, или методы биоремедиации, вступают в свои права», — говорит Нетцер. «Такой подход может сделать операции по очистке еще более тщательными и экономически эффективными. Мы хотели выяснить, что работает — и как.
И не в последнюю очередь собрать данные, которые можно использовать для поддержки процессов принятия решений в ситуациях, когда природа требует эта небольшая дополнительная помощь », — объясняет он.Поэтому исследователи поставили ряд экспериментов в морской лаборатории.
Их цель состояла в том, чтобы изучить, как микроскопические обитатели океанов, такие как бактерии и другие микробы, могут помочь нам в очистке от загрязняющих веществ, и способны ли они впоследствии восстановить естественный баланс. И не в последнюю очередь, чтобы определить ограничивающие факторы, участвующие в этом процессе. Их сенсационные результаты появились только после того, как они не смогли добиться какого-либо значительного отклика от своих первоначальных экспериментов, что заставило их изменить экспериментальные параметры.Имитация природы вдоль береговой линии
Здесь, в Братторкая в Тронхейме, исследователи собрали обширную «масляную библиотеку», которую они используют в исследованиях такого типа. Свойства масел были точно измерены и зарегистрированы, что позволило исследователям выбрать идеальное масло для своего эксперимента.
«Выбранная нами нефть добывается в больших объемах на норвежском шельфе и поэтому идеально подходит для моделирования реалистичного сценария, включающего скопление нефти на норвежском побережье», — объясняет Нетцер. «Затем мы попытались смоделировать то, что происходит в природе, когда нефть застывает», — говорит он.Шестнадцать резервуаров были заполнены отложениями, а также естественной бактериальной флорой, нефтью и морской водой.
Исследователи также смоделировали действие приливов, заменив морскую воду и, таким образом, обеспечив достаточный запас кислорода и питательных веществ. То, что потом происходило в танках, тщательно фиксировалось.
Но после месяца наблюдений было удалено лишь незначительное количество загрязняющих веществ.Биологические анализы самые чувствительныеПроведенные впоследствии химические и биологические анализы дали примерно такие же результаты.
«Однако мы отметили, что биологические подходы, которые анализируют концентрацию бактерий, их ДНК и потребление кислорода, были очень чувствительны и предоставили нам большой объем информации. Химические подходы должны быть очень продвинутыми, чтобы достичь того же пороги обнаружения ", — говорит Нетцер.
«Даже результаты бактериальных экспериментов явно разочаровывали», — объясняет он. «Но биологические результаты показали, что мы на правильном пути, и это натолкнуло нас на мысль протянуть природе руку помощи. Мы уже знали, что бактерии будут размножаться — и, следовательно, будут более эффективны в своей работе — если они будут снабжены дополнительными питательными веществами.
В природе бактерии лучше всего развиваются в присутствии высоких концентраций фосфатов и азота », — говорит Нетцер.Проблема в том, что естественная концентрация этих веществ недостаточна », — говорит он. Поэтому исследователи решили дать им небольшую добавку.Они также повысили температуру воды, снизили концентрацию кислорода и увеличили продолжительность эксперимента.
Также был скорректирован приливный режим, так что теперь между подачей новой воды в резервуары был 12-часовой интервал (вместо прежних 3).И это дало результаты! Через месяц исследователи получили ясные и однозначные ответы.
Анализы показали, что дополнительные питательные вещества позволили бактериям более эффективно расщеплять масло. В то же время повышение температуры, снижение концентрации кислорода и корректировка приливного цикла не оказали существенного влияния.
«Мы думаем, что данные, полученные в результате этих экспериментов, будут иметь большое значение для нефтяных компаний — не в последнюю очередь потому, что они теперь расширяют свою деятельность на экологически уязвимые районы в Баренцевом море и вокруг него», — говорит Нецер. Теперь он предполагает использование нового оружия в битве для ликвидации последствий разливов нефти.
«Мы уверены, что со временем мы сможем изготавливать капсулы, которые можно будет прикреплять к камням вдоль береговой линии. Это обеспечит бактериям идеальные условия для роста, высвобождая питательные вещества по мере необходимости», — говорит Нетцер.