Съедают нефтяное пятно за час. Норильск могут спасти бактерии и "химические пастухи"

 На случай подобных экологических катастроф у российских учёных есть собственные технологии переработки нефтепродуктов. Десять лет назад одна из них пригодилась в Мексиканском заливе.

9 июня 2020, 10:00
7200

Фото © Предоставлено РГУ нефти и газа имени Губкина

Вы знали, что в качестве топлива нефть начали использовать на Ближнем Востоке ещё эдак пять тысяч лет назад? Кстати, тогда её собирали с поверхности водоёмов. А первую в истории нефтяную скважину датируют 347 годом до нашей эры. В Древнем Китае горючую жидкость выкачивали по бамбуковым трубам. По мнению учёных, нефть появилась на Земле сотни миллионов лет назад. По сути, она не что иное, как осевшие глубоко в Земле остатки древних растений и животных.

В общем, для природы она нечужеродна. Другой вопрос, что природа предписывала ей лежать себе спокойно в недрах Земли. Тогда зачем она создала человека, который рано или поздно обнаружит, что эта жидкость отлично горит?

Нефтяной век начался на Земле вскоре с индустриальной эпохой — люди научились перегонять, то есть испарять и конденсировать нефть, и обнаружили в её составе множество полезных веществ. Так вот, в процессе первичной перегонки получается в том числе жёлтая маслянистая жидкость. Германцам её цвет напомнил солнце, они назвали её Solaröl — "солнечное масло". Так и прижилось слово "солярка". Впрочем, специалисты призывают не считать его синонимом понятия "дизельное топливо": они подчёркивают, что полноценным горючим для дизельных двигателей это масло становится после добавления разных веществ для улучшения нужных свойств — присадок. Вот такой продукт и вылился в реку Амбарную в Красноярском крае в объёме более 20 тысяч тонн.

Однако российские учёные призвали при виде такого ужасного зрелища не забывать, что это всё-таки в конечном итоге природное соединение. Биологам известно около сотни видов бактерий и грибов, которые питаются нефтью и перерабатывают её, в конце концов превращая в углекислый газ и воду. Естественно, они любят жить там, где побольше их любимой еды, — на месторождениях, в загрязнённой почве и воде. Поэтому и возникла идея поселять их на внезапно возникающих нефтяных пятнах.

В 2010 году в Мексиканском заливе недалеко от берегов Луизианы (США) взорвалась нефтяная платформа BP Deepwater Horizon. В воду вылилось пять миллионов баррелей нефти, пятно охватило 75 тысяч квадратных километров. Учёные из разных стран тогда вызвались помочь беде, в том числе и специалисты Тюменского государственного университета. Они предложили разместить в воде специальные плавучие заграждения — боны — и пропускать разлитую нефть через своеобразный биофильтр, полный микробов — поедателей чёрной маслянистой жидкости. Как тогда рассказали разработчики, их технология позволяла в сотни раз снизить концентрацию загрязнения. Впоследствии исследования подтвердили, что различные бактерии действительно помогали устранять последствия катастрофы.

Стоит упомянуть также работу Пермского государственного университета: там несколько лет назад собрали коллекцию из 700 культур бактерий из рода родококков и тоже предложили использовать их во спасение от экологических катастроф.

Впрочем, в Университете нефти и газа имени Губкина подчеркнули, что с биологической очисткой воды от нефти нужно соблюдать известную осторожность: микробы могут размножиться в таких масштабах, что очищать потом придётся уже от них.

Если бактерии там размножатся слишком сильно, они поглотят весь кислород, и хотя нефтепродуктов на поверхности не будет, но и кислорода тоже будет слишком мало — и там всё равно всё умрёт

Алексей Дедов

Заведующий кафедрой общей и неорганической химии Университета им. Губкина, академик РАН

<p>Если бактерии там размножатся слишком сильно, они поглотят весь кислород, и хотя нефтепродуктов на поверхности не будет, но и кислорода тоже будет слишком мало — и там всё равно всё умрёт</p><p></p>
<p>Если бактерии там размножатся слишком сильно, они поглотят весь кислород, и хотя нефтепродуктов на поверхности не будет, но и кислорода тоже будет слишком мало — и там всё равно всё умрёт</p><p></p>

Вместе с коллегами с биологического факультета МГУ специалисты университета нашли способ держать эту ситуацию под контролем: бактерии отправляют не в свободное плавание, а держат внутри полимерной матрицы. И пока эта матрица находится в воде, её микроскопические обитатели делают свою работу.

В полимерной матрице живут ассоциации микробов, она впитывает нефтепродукты, а микробы их съедают, а потом эти матрицы нужно собрать

Алексей Дедов

Заведующий кафедрой общей и неорганической химии Университета им. Губкина, академик РАН

<p>В полимерной матрице живут ассоциации микробов, она впитывает нефтепродукты, а микробы их съедают, а потом эти матрицы нужно собрать</p>
<p>В полимерной матрице живут ассоциации микробов, она впитывает нефтепродукты, а микробы их съедают, а потом эти матрицы нужно собрать</p>

При этом сами матрицы стараются делать из материалов, съедобных по меркам нефтеразлагающих бактерий. Таким образом, получается безотходное производство: ни нефтепродуктов, ни бактерий, ни матриц — только чистая вода. Биологи подчёркивают, что нефть и нефтепродукты лучше скармливать не всем микробам подряд, а только тем, которые являются "аборигенами" в данной местности, иначе между "чужаками" и "местными" начнутся войны.

У нас есть разнообразные микроорганизмы и грибы, которые используют наши биологи, их довольно много. Есть, в частности, ряд микробов, которые привезли наши биологи с Белого моря и культивировали, и они способны работать при низких температурах

Алексей Дедов

Заведующий кафедрой общей и неорганической химии Университета им. Губкина, академик РАН

<p>У нас есть разнообразные микроорганизмы и грибы, которые используют наши биологи, их довольно много. Есть, в частности, ряд микробов, которые привезли наши биологи с Белого моря и культивировали, и они способны работать при низких температурах</p>
<p>У нас есть разнообразные микроорганизмы и грибы, которые используют наши биологи, их довольно много. Есть, в частности, ряд микробов, которые привезли наши биологи с Белого моря и культивировали, и они способны работать при низких температурах</p>

Однако бактериям нужно время. Академик РАН Алексей Дедов заверил, что биологический метод — не всегда лучшее решение в момент аварии. Он рассказал, что в его лаборатории учёные из РГУ нефти и газа совместно с Институтом нефтехимического синтеза РАН придумали ещё один эффективный способ борьбы с загрязнениями в экстренной ситуации.

Видео предоставлено академиком РАН А.Г. Дедовым

Нечто чёрное в этой ёмкости — нефть. Учёный отметил, что для демонстрации эффекта её добавили даже несколько больше, чем "надо", то есть чем обычно бывает после того, как с места аварии убрали всё, что можно убрать механически. А в шприце — особые реагенты. Микробов в них нет. Как сказал Дедов, они сделаны на основе органических соединений и абсолютно "дружественны окружающей среде". Их назвали "химическими пастухами".

Их бросают в воду по периметру пятна, и они сбивают тонкую плёнку в более толстую "лепёшку", которую можно после этого собрать или поджечь, в зависимости от ситуации

Алексей Дедов

Заведующий кафедрой общей и неорганической химии Университета им. Губкина, академик РАН

<p>Их бросают в воду по периметру пятна, и они сбивают тонкую плёнку в более толстую "лепёшку", которую можно после этого собрать или поджечь, в зависимости от ситуации</p>
<p>Их бросают в воду по периметру пятна, и они сбивают тонкую плёнку в более толстую "лепёшку", которую можно после этого собрать или поджечь, в зависимости от ситуации</p>

По словам учёного, в нужном количестве такие "химические пастухи" могут съесть нефтяное пятно за час. Он считает, что именно они сейчас больше всего нужны в Норильске. Однако пока за помощью к разработчикам технологии по этому поводу никто не обращался. А между тем дизтопливо стремительно расползается не только вширь, но и вглубь, а в такой эмульсии могут выжить разве что микробы и грибы с довольно необычными кулинарными предпочтениями.

Больше интересного из мира науки и техники — в телеграм-канале автора.

Комментариев: 0

avatar
Для комментирования авторизуйтесь!
Layer 1