Забруднення водного середовища припортових територій є досить тривожною та все більш актуальною проблемою для України, яка потребує розробки та просування інноваційних та екологічно чистих технологій. Забруднювачі у воді включають багато поширених речовин, які можуть потрапляти у водні екосистеми кількома шляхами, включаючи стічні води, атмосферу чи скиди з суден через недосконалість технологій. Більшість цих токсичних сполук засвоюється водними організмами, що призводить до біоакумуляції та поширення харчовими ланцюгами. Ці механізми можуть перерости в несприятливий вплив на фізіологію організмів і біохімічні процеси природних екосистем, таким чином впливаючи на тварин, навколишнє середовище і опосередковано на здоров'я людини. Одним з інноваційних способів боротьби із забрудненням навколишнього середовища є біоремедіація. Це екологічний підхід, який використовує здатність мікроорганізмів засвоювати відходи та токсичні речовини у процесі своєї життєдіяльності без подальшого негативного впливу на довкілля [1, с. 58].
Одними з найбільш розповсюджених полютантів у внутрішній акваторії портів є нафта та нафтопродукти. Забруднення моря з суден нафтою та нафтопродуктами у акваторії найчастіше відбувається під час бункерування суден, приймання забруднених речовин і сміття з суден, прийманні палива на судна. Також забруднення може відбуватися унаслідок зіткнення суден, пожеж на борту, посадки судна на мілину та викидання його на берег, аварій суднових машин та механізмів, витоку за борт судна забруднюючих речовин через відсутність належного контролю за виконанням робіт з боку екіпажу під час промивання танків, бункерування судна чи збору баластових вод.
Одним із найефективніших механізмів видалення вуглеводнів з навколишнього середовища є їх розкладання за допомогою мікроорганізмів. Мікроорганізми, здатні до такої специфічної деградації, це бактерії, гриби та дріжджі різних видів, такі як Arthrobacter, Bacillus, Mycobacterium, Pseudomonas чи Rhodococcus, які, згідно з дослідженнями [2, с. 260], відповідальні за деградацію алкільних ароматичних сполук у морських відкладах. Також були ідентифіковані та використані мікробні спільноти, здатні метаболізувати токсичні хімічні речовини. До них відносяться ризосферні бактерії, такі як види Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum, Bacillus amyloliquefaciens та Bacillus subtilis [3, с. 37].
Рис. 1. Схематичне зображення основних етапів мікробіологічної активності у процесах біодеградації нафтових вуглеводнів.
Нафтопродукти є гідрофобними речовинами, які можуть легко адсорбувати тверді частинки, і, як наслідок, прибережні та морські відкладення стають їх поглиначами. Мікроорганізмів, здатних розкладати вуглеводні нафти, зазвичай мало в морському середовищі, але якщо вони присутні, забруднення здатне стимулювати їх зростання. Для повноцінного розуміння та оцінки стратегії біоремедіації території, необхідно знати та ідентифікувати організми, які можуть здійснювати цей процес [4, с. 7]. Щоб зробити біоремедіацію більш ефективною необхідним є застосування додаткових засобів стимуляції бактеріальної діяльності та підвищення ступеня доступу мікроорганізмів до забруднюючих речовин. При використанні технологій біоремедіації розрізняють два основних підходи – «in situ» та «ex situ». У першому випадку, біотехнологічний метод із застосуванням біопрепарату необхідно поєднувати в єдиному комплексному рішенні ліквідації нафтовмісних забруднень після збирання основної частини механічними засобами. Далі проводиться штучне підвищення концентрації мікроорганізмів-нафтодеструкторів у локалізованих місцях забруднення. Зазначена методика у тому числі здатна застосовувати новітні розробки у сфері мобільних роботів, що сприяє автоматизації та підвищенню ефективності процесів. Подібна практика має певне поширення, наприклад в Україні зареєстрований препарат «Еконадін», який в основному застосовується для ліквідації забруднень у водному середовищі [5, с. 3].
Біоремедіація «ex situ» передбачає поводження з поллютантами у окремо відведеному місці та загалом технологія може бути застосована у комплексному підході з попередньою методикою, пропонуючи ефективний спосіб утилізації забруднень, особливо берегової зони. Біотехнологічна схема процесу біоремедіації «ex situ» передбачає використання біопрепаратів, наприклад на основі протестованих мікроорганізмів роду Bacillus, а також добрив чи меліорантів, введених у певній послідовності, необхідності підтримки певного рівня вологості, системи аерації та пов’язаної з нею можливості введення субстратів для зміни щільності та пористості забрудненої суміші.
Зазначені технологічні підходи до забезпечення екологічної безпеки водного середовища припортових територій можуть бути реалізовані у комбінації з автоматизованими системами контролю та відбору проб води у акваторіальній зоні. Таким чином, набір екологічних технологій сприяє сприятиме відновленню забрудненого середовища в акваторіях портів та судноремонтних заводів.
Список використаної літератури
1. Jer N. Y., et al. Recent advances of biosurfactant for waste and pollution bioremediation: Substitutions of petroleum-based surfactants. Environmental Research. 2022. Vol. 212. P. 55-63. https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.113126
2. Jones, R.J.; Megarrity, R.G. Successful transfer of DHP-degrading bacteria from Hawaiian goats to Australian ruminants to overcome the toxicity of Leucaena. Aust. Vet. J. 1986, 63, 259–262.
3. Nedoroda V., Trokhymenko G., Khrapko T., Koliehova A. Analysis of Petroleum Biodegradation by a Bacterial Consortium of Bacillus amyloliquefaciens ssp. plantarum and Bacillus subtilis. Journal of Ecological Engineering. 2021. Vol. 22(11). P. 36–42. https://doi.org/10.12911/22998993/143017
4. Sattar S., et al. Composition, impacts, and removal of liquid petroleum waste through bioremediation as an alternative clean-up technology: A review. Heliyon. 2022. Vol. 8(10). P. 1-10. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e11101
5. Соловйов В.І., Губанов В.В., Кожанова Г.О., Гудзенко Т.В. Стратегія застосування в портах України сорбентів і біологічних препаратів для ліквідації нафтового забруднення моря. [Електронний ресурс]. Режим доступу з https://econadin.com/strategiya-zastosuvannya-v-portah-ukrayini-sorbentiv-i-biologichnih-preparativ-dlya-likvidacziyi-naftovogo-zabrudnennya-morya/
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter