Βιοδιέγερση ενδογενών αποδομητών πετρελαίου με υλικά χαμηλού κόστους

Abstract

Οι διαρροές πετρελαίου εξακολουθούν να αποτελούν σοβαρό κίνδυνο για το θαλάσσιο περιβάλλον, παρά τους αυστηρότερους περιβαλλοντικούς κανονισμούς, που έχουν υιοθετηθεί από τις περισσότερες χώρες. Ο στόχος αυτής της εργασίας είναι η βιοδιέγερση των ενδογενών αποδομητών με την προσθήκη ενός ή περισσοτέρων θρεπτικών συστατικών (π.χ. Ν, Ρ), προκειμένου να ενισχυθεί ο ρυθμός βιοαποδόμησης. Στην παρούσα εργασία εξετάστηκε η αποτελεσματικότητα του συνδυασμού μέσων αποδόμησης χαμηλού κόστους. Στη παρούσα μελέτη, εξετάστηκαν δύο πειραματικοί σχεδιασμοί. Στόχο του πρώτου πειραματικού σχεδιασμού αποτελεί η μελέτη της βιοδιέγερσης με τη χρήση θρεπτικών χαμηλού κόστους, την εμπορική λεκιθίνη Bolec Zt και το χαμηλού κόστους εμπορικό λίπασμα, Basfoliar 36 Extra, και τη χαμηλού κόστους επιφανειοδραστική ένωση βιολογικής προέλευσης, το εμπορικό λίπασμα Οil Begone Bio. Η λεκιθίνη χρησιμοποιείται ως πηγή του φωσφόρου και του ουρικού οξέος ή εμπόρευμα λίπασμα χρησιμοποιήθηκαν ως πηγή αζώτου. Η αποδόμηση του πετρελαίου συγκρίνεται, επίσης, μεταξύ των διαφορετικών συνδυασμών θρεπτικών ουσιών με την παρουσία ή όχι της βιο-επιφανειοδραστικής ένωσης. Προκύπτει ότι η χρήση του χαμηλού κόστους βιο-επιφανειοδραστικού ενισχύει κατά 1.5 φορές την αποδόμηση των αλκανίων και τη μικροβιακή ανάπτυξη μετά από 28 ημέρες επώασης σε σύγκριση με τις άλλες δοκιμές. Συγκρίνοντας τις δοκιμές με τη διαφορετική πηγή αζώτου, το χαμηλό κόστος λίπασμα Basfoliar 36 Extra και το ουρικό οξύ, η αποδόμηση των υδρογονανθράκων προκύπτει ίδια. Στο δεύτερο πειραματικό σχεδιασμό, μελετάται η βιοδιέγερση μεταξύ της χρήσης διαφορετικών πηγών φωσφόρου, τη χαμηλού κόστους λεκιθίνη Bolec Zt και L-a-λεκιθίνη. H L-a-λεκιθίνη ευνόησε το ποσοστό αποδόμησης των αλκανίων κατά τη διάρκεια των πρώτων 28 ημερών παρακολούθησης περισσότερο από τη λεκιθίνη Bolec Zt. Επίσης, υπολογίζονται οι ειδικοί ρυθμοί αποδόμησης για τις ενώσεις C20, C25 and C30 της δοκιμής με τη χρήση της L-a-λεκιθίνη 2, 2 και 1.6 φορές υψηλότεροι, αντίστοιχα, από αυτούς της δοκιμής με τη λεκιθίνη Bolec Zt χαμηλού κόστους. Ωστόσο, η χρήση της λεκιθίνης Bolec Zt οδηγεί σε ποσοστό αποδόμησης των αλκανίων 59% σε 56 ημέρες, ενώ η L-a-λεκιθίνη σε 56%. Η καθυστέρηση της αποδόμησης της δοκιμής με τη λεκιθίνη χαμηλού κόστους οδηγεί στο συμπέρασμα ότι οι ενδογενείς αποδομητές υδρογονανθράκων προτιμούν να χρησιμοποιήσουν πρώτα το οργανικό ελαιόφιλο θρεπτικό συστατικό, ως πηγή άνθρακα, και στη συνέχεια να αποδομήσουν τους υδρογονάνθρακες πετρελαίου. Επιπλέον, η χρήση της λεκιθίνης Bolec Zt ενισχύει τη μικροβιακή ανάπτυξη των ενδογενών αποδομητών υδρογονανθράκων. Το γεγονός αυτό οφείλεται στο ότι περιέχει ίχνη μετάλλων, τα οποία ενισχύουν την ανάπτυξη της βιομάζας των κυττάρων, που οδηγεί στο σχηματισμό βιοφίλμ στην επιφάνεια του πετρελαίου. Κλείνοντας, τα μέσα βιολογικής αποδόμησης, La-λεκιθίνη και το ουρικό οξύ, μπορούν να αντικατασταθούν από τα μέσα χαμηλού κόστους, λεκιθίνη Bolec Zt και το λίπασμα Basfoliar 36 Extra. Παρόλα αυτά για να γίνει βιώσιμη η μελέτη θα πρέπει να ληφθεί υπόψιν όχι μόνο το διαθέσιμο κόστος αποκατάστασης, αλλά και το απαιτούμενο χρονικό περιθώριο αποκατάστασης της θαλάσσιας ρύπανσης.