Влияет ли форма остатков сырой нефти на скорость биодеградации?

Исследователи из Колледжа инженерии Виргинского политехнического института получили грант Национального научного фонда США в размере 60 000 долларов на один год для изучения того, как естественные микроорганизмы могут быть наиболее эффективно использованы для уничтожения остатков разлитой в Мексиканском заливе сырой нефти. Их объект исследования — геометрия нефтяных остатков.

Питаясь кислородом, природные бактерии могут медленно разрушать скопления и плёнки сырой нефти без использования дополнительных химикатов. Исследователи из Департамента гражданского строительства и экологической инженерии (CEE) Виргинского политехнического института хотят определить, влияет ли форма остатков нефти — будь то плоская сиропообразная плёнка или смоляной шар (тарбол) — на скорость её разложения. Также будет изучено, как недостаток кислорода может препятствовать росту микробов, и как вымывание углерода из рассеивающейся нефти может дополнительно стимулировать этих "поедающих нефть" микробов — двухэтапный процесс, известный как массоперенос и биодеградация. Оставшиеся после разлива токсичные химические вещества также будут изучены в лабораториях института в Блэксберге.

Это исследование может улучшить понимание долгосрочного сохранения химических веществ в окружающей среде. С точки зрения очистки, остаётся много нерешённых проблем, связанных с наиболее токсичными и устойчивыми загрязнителями, которые растворяются из жидких источников — не только при разливах нефти, но и на промышленных объектах. Профессор Марк Уиддоусон, со-руководитель исследования, подчёркивает, что остатки нефти с геометрией плоских поверхностей будут рассеиваться медленнее по сравнению с тарболами, которые микроорганизмы могут "окружать". Скорость растворения контролируется площадью открытой поверхности, а для нефтяных слоёв аэробная биодеградация на нижней стороне отложения будет сильно ограничена доступностью кислорода.

Более 200 миллионов галлонов нефти, по оценкам, попало в залив после аварии на платформе Deepwater Horizon компании BP 20 апреля, что подчёркивает острую необходимость в исследованиях для точного прогнозирования долгосрочного сохранения сырой нефти в прибрежных средах. Неизвестно, как различные химические диспергенты повлияют на будущий уровень кислорода. Если уровень кислорода останется низким, микробы вряд ли будут быстро размножаться.

Остатки сырой нефти, погребённые под песком или в болотах, могут сохраняться годами, как, например, после разлива танкера Exxon Valdez в 1989 году, где ограниченный доступ кислорода является большой проблемой. В ходе предварительной поездки на побережье Алабамы в июле исследователи собрали образцы. На богатых кислородом пляжах они обнаружили не большие плёнки, а более мелкие, похожие на изюм, куски нефти. В бедных кислородом болотистых районах до сих пор сообщают о толстых, похожих на шлам, шарообразных скоплениях.

По словам со-руководителя исследования Эми Пруден-Багчи, большая часть оставшейся нефти окажется в болотах и на морском дне, где её будет не так легко обнаружить, как на пляжах. Планируются новые поездки в регион залива. Исследователи намерены делиться информацией с организациями, занимающимися ликвидацией последствий разлива, и публиковать результаты в рецензируемых научных журналах.