RU2375315C2 - Method of purifying coastal water from film-type and dispersed petroleum products in water surface layer - Google Patents

Method of purifying coastal water from film-type and dispersed petroleum products in water surface layer Download PDF

Info

Publication number
RU2375315C2
RU2375315C2 RU2007106573/13A RU2007106573A RU2375315C2 RU 2375315 C2 RU2375315 C2 RU 2375315C2 RU 2007106573/13 A RU2007106573/13 A RU 2007106573/13A RU 2007106573 A RU2007106573 A RU 2007106573A RU 2375315 C2 RU2375315 C2 RU 2375315C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
algae
fucus
oil
svp
Prior art date
Application number
RU2007106573/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007106573A (en
Inventor
Григорий Михайлович Воскобойников (RU)
Григорий Михайлович Воскобойников
Вячеслав Александрович Коробков (RU)
Вячеслав Александрович Коробков
Михаил Владимирович Макаров (RU)
Михаил Владимирович Макаров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Сирена"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Сирена" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Сирена"
Priority to RU2007106573/13A priority Critical patent/RU2375315C2/en
Publication of RU2007106573A publication Critical patent/RU2007106573A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2375315C2 publication Critical patent/RU2375315C2/en

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method involves placing a filter in the contamination zone, where the filter is filled with sorbing medium, populated with oil oxidising microorganisms. The sorbing medium used is floating agal plantation, the base of which is a system of joined synthetic ropes, planted with laminaria and focus algae. Laminaria is placed deep in the water on vertical ropes of length 5 m, and focus algae are placed on horizontal ropes in the surface layer.
EFFECT: invention increases rate of converting oil contaminates dispersed on the sea surface to products which are safe for marine biota, increases service life of the proposed protective structure due to processes of natural development and restoration of association of algae and oil oxidising bacteria.
8 tbl

Description

Изобретение относится к области инженерной экологии и касается способа очистки поверхностных вод в прибрежных районах моря, бухтах и других зонах возможного промышленного загрязнения нефтью и нефтепродуктами (НП) путем биологической обработки воды с использованием водорослей в сочетании с углеводородокисляющими (УВ-окисляющими) микроорганизмами.The invention relates to the field of environmental engineering and relates to a method for treating surface waters in coastal areas of the sea, bays and other areas of possible industrial pollution by oil and oil products (NP) by biological treatment of water using algae in combination with hydrocarbon-oxidizing (HC-oxidizing) microorganisms.

Сущность изобретения сводится к разработке технологии очистки, включающей создание плантаций водорослей-макрофитов, заселенных микроорганизмами, способными разлагать углеводородные компоненты нефти и НП до безопасных для среды и бентоса веществ.The essence of the invention boils down to the development of purification technology, including the creation of plantations of macrophyte algae inhabited by microorganisms capable of decomposing hydrocarbon components of oil and oil to substances that are safe for the environment and benthos.

Необходимость разработки подобных способов диктуется тем, что прибрежные воды России все чаще становятся местом добычи, перегрузки, переработки, а также транспортировки газоконденсата, нефти и НП. Это ведет к усилению загрязнения прибрежных акваторий - зон размножения многих видов рыб, беспозвоночных, водорослей, планктона и птиц, подвергающихся воздействию соответствующих загрязнителей.The need to develop such methods is dictated by the fact that the coastal waters of Russia are increasingly becoming a place of production, transshipment, processing, as well as transportation of gas condensate, oil and oil products. This leads to increased pollution of coastal waters - breeding zones of many species of fish, invertebrates, algae, plankton and birds exposed to relevant pollutants.

Особый интерес представляют моря арктического шельфа. Основными источниками загрязнения здесь являются морской транспорт, вынос углеводородов реками, эксплуатация морских буровых платформ, адсорбирование углеводородов водной поверхностью и льдами из атмосферы, причем, самоочищение арктических морей от углеводородов происходит в 10-15 раз медленнее, чем морей средних широт [1].Of particular interest are the seas of the Arctic shelf. The main sources of pollution here are maritime transport, the removal of hydrocarbons by rivers, the exploitation of offshore drilling platforms, the adsorption of hydrocarbons by the water surface and ice from the atmosphere, and the self-cleaning of the Arctic seas from hydrocarbons occurs 10-15 times slower than mid-latitude seas [1].

Анализ современных уровней загрязнения вод в прибрежной зоне российского сектора Арктики [2] показал, что во многих районах содержание нефтяных углеводородов в воде соответствует установленной существующими нормативами предельно допустимой концентрации (ПДК). Это свидетельствует о том, что процессы естественного очищения от подобных загрязнений за период наблюдения оказывались эффективнее процессов их накопления. Эти данные касаются, в основном, участков с интенсивным водообменом.An analysis of current levels of water pollution in the coastal zone of the Russian sector of the Arctic [2] showed that in many areas the content of petroleum hydrocarbons in the water corresponds to the maximum permissible concentration (MPC) established by existing standards. This indicates that the processes of natural cleansing from such contaminants during the observation period were more effective than the processes of their accumulation. These data relate mainly to areas with intensive water exchange.

Разработка и внедрение предлагаемой технологии рекомендуются для различных климатических зон, но для северных регионов, где период естественного разложения поверхностных НП в силу природных условий существенно короче, это наиболее актуально. Угроза повышения загрязнения прибрежных акваторий существует, например, в Баренцевом море, где планируется не только разработка Штокмановского газоконденсатного месторождения, но и строительство на побережье Кольского полуострова завода по переработке газоконденсата и мощных перегрузочных топливных комплексов. Аналогичная опасность угрожает в настоящее время наиболее чистым и плодородным водам Охотского моря у побережья Западной Камчатки, где планируется проведение разведочного бурения на нефть и газ. Опыт проведения таких работ у восточного побережья о.Сахалин показывает, что в результате воздействия загрязнений, связанных с обустройством и эксплуатацией скважин, серьезно пострадали места обитания краба, гребешка и морского ежа. Детально вопросы воздействия морской добычи углеводородов на биоту рассмотрены в работе [3].The development and implementation of the proposed technology is recommended for various climatic zones, but for the northern regions, where the period of natural decomposition of surface NPs due to natural conditions is significantly shorter, this is most relevant. The threat of increased pollution of coastal waters exists, for example, in the Barents Sea, where it is planned not only to develop the Shtokman gas condensate field, but also to build a gas condensate processing plant and powerful refueling fuel complexes on the Kola Peninsula coast. A similar danger is currently threatening the cleanest and most fertile waters of the Sea of Okhotsk off the coast of Western Kamchatka, where it is planned to conduct exploratory drilling for oil and gas. The experience of carrying out such work off the eastern coast of Sakhalin Island shows that the habitats of crab, scallop and sea urchin were seriously affected by the effects of pollution associated with the development and operation of wells. Details of the impact of offshore hydrocarbon production on biota are considered in [3].

Обобщение результатов наблюдений и экспериментов, выполненных разными исследователями, позволяет приближенно оценить вклад отдельных факторов в процессы самоочищения следующим образом: испарение - 50-60%, окисление - 15-35%, биодеструкция - 10-20%. При этом надо иметь в виду, что зимой эффективность самоочищения снижается по сравнению с летом примерно в 3 раза. Происходит это в основном за счет снижения интенсивности первых двух факторов.A generalization of the results of observations and experiments performed by different researchers allows us to approximately estimate the contribution of individual factors to self-cleaning processes as follows: evaporation - 50-60%, oxidation - 15-35%, biodegradation - 10-20%. It should be borne in mind that in winter, self-cleaning efficiency decreases by about 3 times compared with summer. This happens mainly due to a decrease in the intensity of the first two factors.

Однако надеяться на процессы природного самоочищения нельзя, так как любая природная система выдерживает только определенный уровень внешних нагрузок, включая и антропогенное загрязнение углеводородами. Завышение предела нагрузки на среду в случае, например, крупномасштабного разлива нефти в результате аварии танкера или трубопровода, может вывести природную систему целого региона из состояния равновесия и привести к тяжелым экологическим последствиям. Не менее опасным оказывается и постоянное поступление НП в бухты, на акваториях которых размещаются порты и причалы судостроительных, судоремонтных и судоразделочных предприятий. Из-за постоянных технологических утечек НП эффекты воздействия углеводородов, а также сопутствующих им примесей на биоту в таких бухтах усиливаются, приводя без специальных мер очистки к ее полной деградации.However, one cannot rely on natural self-purification processes, since any natural system can withstand only a certain level of external loads, including anthropogenic pollution by hydrocarbons. An overestimation of the load limit on the medium in the case of, for example, a large-scale oil spill as a result of a tanker or pipeline accident, can bring the natural system of an entire region out of equilibrium and lead to severe environmental consequences. No less dangerous is the constant flow of NP to the bays, in the waters of which the ports and moorings of shipbuilding, ship repair and ship-breaking enterprises are located. Due to the constant technological leaks of the NP, the effects of hydrocarbons, as well as their impurities on the biota in such bays are amplified, leading to complete degradation without special cleaning measures.

В северных широтах низкие температуры, частые штормы и сезонный ледовый режим существенно ограничивают применение традиционных методов борьбы с загрязнениями нефтью и НП, таких как механический сбор, выжигание и пр. Применение же химических реагентов здесь способствует деградации природных систем сильнее, чем в теплых морях. Перспективным направлением борьбы с нефтяными загрязнениями прибрежных вод является использование биотехнологий, позволяющих увеличить вклад биодеструкции в процессы очистки акваторий, тем более, что последняя в зимний период по производительности самоочищения становится соизмеримой с испарением.In northern latitudes, low temperatures, frequent storms and seasonal ice regimes significantly limit the use of traditional methods of combating oil and oil pollution, such as mechanical collection, burning, etc. The use of chemical reagents here contributes to the degradation of natural systems more than in warm seas. A promising direction in the fight against oil pollution of coastal waters is the use of biotechnologies to increase the contribution of biodegradation to water purification processes, especially since the latter in winter, in terms of self-purification performance, becomes comparable with evaporation.

Изучение патентной литературы позволило выделить три основных направления в разработках биотехнологических способов борьбы с нефтезагрязнениями: сорбционные, микробиологические и прямую стимуляцию естественных реакций самоочищения. В настоящее время в практике работ по очистке вод наибольшая эффективность достигается путем одновременного использования сорбционного и микробиологического способов. Этот комбинированный способ и называется биосорбционным. Сорбент (порошкообразный, вспененный, гранулированный, волокнистый и т.п.) здесь играет роль подложки-носителя микроорганизмов и должен иметь развитую поверхность. Если в процессе чисто микробиологической очистки воды неокисляемые компоненты НП практически не удаляются, то сочетание с сорбцией дает возможность значительно повысить общую степень очистки.The study of patent literature allowed us to identify three main areas in the development of biotechnological methods of combating oil pollution: sorption, microbiological and direct stimulation of natural self-cleaning reactions. Currently, in the practice of water treatment, the greatest efficiency is achieved by the simultaneous use of sorption and microbiological methods. This combined method is called biosorption. Sorbent (powder, foamed, granular, fibrous, etc.) here plays the role of a carrier substrate for microorganisms and must have a developed surface. If in the process of purely microbiological water purification the non-oxidizable components of the NP are practically not removed, then the combination with sorption makes it possible to significantly increase the overall degree of purification.

В качестве аналога предлагаемого изобретения можно рассматривать, например, применение биосорбента, полученного способом, изложенным в заявке РФ на изобретение [4]. Способ включает смешивание пористого термически обработанного алюмосиликата в качестве носителя с питательной водной средой и УВ-окисляющими микроорганизмами. К недостаткам способа относится сравнительно непродолжительная «жизнь» сорбента в процессе хранения, требующая его периодической замены.As an analogue of the invention, it is possible to consider, for example, the use of a biosorbent obtained by the method described in the RF application for an invention [4]. The method involves mixing a porous heat-treated aluminosilicate as a carrier with a nutrient aqueous medium and hydrocarbon-oxidizing microorganisms. The disadvantages of the method include the relatively short “life” of the sorbent during storage, requiring periodic replacement.

Более эффективны составы, содержащие адсорбированные на пористом носителе препараты лиофильно высушенных культур автохтонных микроорганизмов, потребляющих определенные углеводороды. В этом плане в качестве другого аналога можно рассматривать патент РФ [5]. Здесь биосорбент содержит вещество-носитель, вещество-фактор роста микроорганизмов и биомассу углеводородокисляющих микроорганизмов. Основным компонентом вещества-носителя является композиция из Са-альгинатного геля и н-алканов (С14-С16). Состав биосорбента обеспечивает увеличение плотности микроорганизмов непосредственно в зоне носителя, прилегающей к границе раздела фаз НП и очищаемой среды. Биосорбент наносят на загрязненный участок, под действием воды он активируется, а микроорганизмы включаются в переработку углеводородов.Compositions containing preparations of lyophilically dried cultures of indigenous microorganisms consuming certain hydrocarbons adsorbed on a porous carrier are more effective. In this regard, another patent can be considered a patent of the Russian Federation [5]. Here, the biosorbent contains a carrier substance, a microorganism growth factor substance, and a biomass of hydrocarbon-oxidizing microorganisms. The main component of the carrier substance is a composition of Ca-alginate gel and n-alkanes (C14-C16). The composition of the biosorbent provides an increase in the density of microorganisms directly in the carrier zone adjacent to the interface between the NP and the medium being cleaned. Biosorbent is applied to the contaminated area, it is activated by the action of water, and microorganisms are included in the processing of hydrocarbons.

Так же как и в предыдущем способе, такой биопрепарат, не будучи ограничен от распространения по поверхности воды под воздействием ветровых и приливных течений, покидает обрабатываемую акваторию, что снижает эффективность очистки и приводит к значительному увеличению потребности в препаратах. Это же свойственно и чисто микробиологическим методам, которые, однако, эффективны для очистки вод в закрытых резервуарах, например трюмах нефтеналивных судов или цистерн для перевозки тяжелых фракций нефти.As in the previous method, such a biological product, not being limited from spreading on the surface of the water under the influence of wind and tidal currents, leaves the treated area, which reduces the cleaning efficiency and leads to a significant increase in the need for preparations. The same is true of purely microbiological methods, which, however, are effective for treating water in closed tanks, for example, holds of oil vessels or tanks for transportation of heavy oil fractions.

Реализовать перечисленные способы можно, используя не только отдельные виды микроорганизмов, но и их суперштаммы, см., например, патент РФ на изобретение [6], обладающие способностью окислять широкий класс углеводородов и сопутствующих соединений. Для ускорения этих процессов на водной поверхности в пятнах загрязнителей предлагается использовать микроорганизмы в сочетании с поверхностно-активными веществами, обеспечивающими предварительное диспергирование загрязнений. Один из недостатков подобных суперштаммов - вероятность вступления в конфликт с природными ассоциациями микроорганизмов [7].The above methods can be implemented using not only certain types of microorganisms, but also their superstrain, see, for example, the RF patent for the invention [6], which have the ability to oxidize a wide class of hydrocarbons and related compounds. To accelerate these processes on the water surface in stains of pollutants, it is proposed to use microorganisms in combination with surfactants that provide preliminary dispersion of contaminants. One of the drawbacks of such superstrain is the probability of conflict with natural associations of microorganisms [7].

Для обеспечения длительного хранения в гранулах биосорбентов бактерии чаще всего находятся в состоянии анабиоза в виде лиофильно или термически высушенных субстанций, активирующихся при попадании гранул в морскую воду, но начинают «работать» они только при контакте с нефтью и НП. Попав не в морскую воду, а непосредственно в толщу углеводородного пятна, часть гранул обволакиваются веществами, противодействующими попаданию воды в их поры, что, в свою очередь, препятствует активации бактерий и снижает эффективность применения соответствующих препаратов. Кроме того, необходимо учитывать высокую стоимость получения и хранения культур микроорганизмов и сорбентов.To ensure long-term storage of biosorbents in granules, bacteria are most often in a state of suspended animation in the form of lyophilically or thermally dried substances that are activated when granules enter sea water, but they begin to “work” only in contact with oil and NP. Once not in sea water, but directly in the thickness of the hydrocarbon stain, part of the granules are enveloped with substances that counteract the ingress of water into their pores, which, in turn, inhibits the activation of bacteria and reduces the effectiveness of the use of appropriate drugs. In addition, it is necessary to take into account the high cost of obtaining and storing cultures of microorganisms and sorbents.

К аналогам предлагаемого решения могут быть условно отнесены и более традиционные способы, например, с использованием боновых заграждений, см. работу [1]. Описанные в этой монографии устройства позволяют при хорошей погоде (волнение моря менее 2 баллов) на продолжительное время задерживать распространение поверхностных выбросов НП и достаточно эффективно собирать их с помощью специальных судов-сборщиков, но только при условии, что толщина пятна не превышает осадки бонов. Таким образом, боновые заграждения способны перекрыть распространение загрязнений лишь в сравнительно тонком слое поверхностных вод, не препятствуя в случае значительного волнения загрязнителю переливаться через боны или просачиваться под ними. При этом диспергированный под воздействием ветра и волновых процессов загрязнитель переносится в толщу вод.More traditional methods, for example, using booms, can be conditionally assigned to the analogues of the proposed solution, for example, see [1]. The devices described in this monograph allow in good weather (sea waves less than 2 points) to delay the spread of surface emissions of oil for a long time and collect them efficiently with the help of special collecting vessels, but only on condition that the spot thickness does not exceed the boom draft. Thus, boom barriers are able to block the spread of pollution only in a relatively thin layer of surface water, without preventing the pollutant from flowing through the booms or seeping under them in case of significant disturbance. At the same time, the pollutant dispersed under the influence of wind and wave processes is transferred to the water column.

Задачи, решаемые настоящим изобретением, заключаются в расширении функциональных возможностей системы очистки за счет объединения обоих направлений борьбы с пленочными загрязнениями поверхностных вод нефтью и НП, а также устранении изложенных выше недостатков аналогов и увеличении срока действия системы за счет использования в качестве сорбирующей среды симбиотической ассоциации «водоросли-макрофиты - УВ-окисляющие микроорганизмы». Кроме того, используемые макрофиты обеспечивают частичное поглощение углеводородов путем включения их в процессы метаболизма самих водорослей, а также и попутное частичное поглощение из морской воды ряда присутствующих в ней токсичных металлов (ТМ) [8], что особенно важно для районов промстоков упоминавшихся выше предприятий.The problems solved by the present invention are to expand the functionality of the purification system by combining both directions of combating film pollution of surface water with oil and oil, as well as eliminating the above disadvantages of analogues and increasing the life of the system by using a symbiotic association as a sorbing medium macrophyte algae — HC oxidizing microorganisms. ” In addition, the macrophytes used provide partial absorption of hydrocarbons by including them in the metabolism of the algae themselves, as well as a partial partial absorption of a number of toxic metals (TM) present in seawater [8], which is especially important for the industrial waste areas of the enterprises mentioned above.

Сущность изобретения состоит в том, что указанная симбиотическая ассоциация формируется в виде двухуровнего плавучего биофильтра, точнее санитарной водорослевой плантации (СВП), исполняющей роль биофильтра, каждый из уровней которого заселен своим видом водорослей-макрофитов. Верхний уровень занимает поверхностный слой толщиной примерно 0,3 м, обеспечивающий аккумуляцию, частичную ассимиляцию размещенными в нем водорослями пленки углеводородного загрязнителя и его окислительную деструкцию за счет населяющих пограничный слой у поверхностей водорослей микроорганизмов. На нижнем уровне располагается слой водорослей, способный занимать толщу вод до глубин 20-25 м и обеспечивающий окислительную деструкцию диспергированного в воде загрязнителя микроорганизмами и сорбционную очистку вод от ТМ.The essence of the invention lies in the fact that this symbiotic association is formed in the form of a two-level floating biofilter, more precisely, a sanitary algal plantation (SVP), which plays the role of a biofilter, each of which levels is populated by its own species of macrophyte algae. The upper level is occupied by a surface layer with a thickness of about 0.3 m, which ensures the accumulation, partial assimilation of films of a hydrocarbon pollutant placed in it by algae and its oxidative destruction due to microorganisms that inhabit the boundary layer at the surfaces of algae. At the lower level there is a layer of algae that can occupy the water column to depths of 20–25 m and provide oxidative degradation of microorganisms dispersed in water and the sorption purification of water from HM.

Техническим результатом изобретения является очистка поверхностных вод от рассредоточенных по морской поверхности и в приповерхностных водах углеводородных загрязнений путем преобразования их в неопасные для морской биоты продукты. СВП может обеспечить в течение 2-3 недель снижение уровня загрязнения УВ-окисляемыми компонентами НП от 10-20 ПДК до нормальной величины ПДК (0,05 мг/л). Кроме того, опыт авторов показывает, что при правильной эксплуатации срок службы СВП за счет происходящих в ее модулях процессов естественного развития и восстановления ассоциации водорослей и УВ-окисляющих микроорганизмов может достигать 6-8 лет.The technical result of the invention is the purification of surface waters from hydrocarbon pollutants dispersed over the sea surface and in the surface waters by converting them into products that are harmless to marine biota. SVP can provide within 2-3 weeks a reduction in the level of pollution by HC-oxidizable components of NP from 10-20 MPC to the normal MPC (0.05 mg / l). In addition, the authors' experience shows that with proper operation, the life of the SVP due to the processes of natural development and restoration of the association of algae and hydrocarbon-oxidizing microorganisms in its modules can reach 6-8 years.

Полученный результат достигается путем совместного использования свойств плавучей СВП, служащей преградой распространению пленки загрязнителя под воздействием течений и среды, удаляющей и окисляющей углеводороды. Это осуществляется за счет частичного включения углеводородов НП в процессы метаболизма ряда водорослей, а также их микробиологической деструкции путем создания условий для обеспечения жизнедеятельности в объеме плантации ассоциации «водоросли - УВ-окисляющие микроорганизмы». Особый интерес к деструкции УВ связан с тем, что они доминируют среди прочих компонентов различных сортов нефти, а их доля варьирует от 50 до 98%.The obtained result is achieved by sharing the properties of floating SVP, which serves as an obstacle to the spread of the pollutant film under the influence of currents and a medium that removes and oxidizes hydrocarbons. This is due to the partial inclusion of NP hydrocarbons in the metabolism of a number of algae, as well as their microbiological degradation by creating conditions for life support in the plantation volume of the association “algae - HC-oxidizing microorganisms”. Of particular interest in the destruction of hydrocarbons is the fact that they dominate among other components of various types of oil, and their share varies from 50 to 98%.

В объеме СВП создается развитая активная поверхность из талломов водорослей - концентратор микроорганизмов, происходит выделение в среду продуцируемого водорослями кислорода и ряда метаболитов, необходимых для обеспечения жизнедеятельности микроорганизмов, а также снижение скорости движения водных масс, препятствующее вымыванию углеводородов и микроорганизмов за пределы СВП. Эффективность использования описанного подхода подтверждается результатами работы [9], где показано увеличение УВ-окисляющей активности микроорганизмов при симбиозе с растениями на 20% по сравнению с их нахождением в свободном состоянии в морской воде. Дополнительным свойством такой СВП, как уже отмечалось выше, является способность ряда водорослей сорбировать присутствующие в морской воде катионы ТМ.In the volume of SVPs, a developed active surface from algae thalli is created - a concentrator of microorganisms, oxygen and a number of metabolites produced by algae are released into the environment, which are necessary to ensure the vital activity of microorganisms, as well as a decrease in the speed of movement of water masses, preventing the leaching of hydrocarbons and microorganisms beyond the SVP. The effectiveness of using the described approach is confirmed by the results of [9], which show an increase in the HC-oxidizing activity of microorganisms in symbiosis with plants by 20% compared with their free state in sea water. An additional property of this SVP, as noted above, is the ability of a number of algae to sorb TM cations present in seawater.

Принципиальное отличие способов с использованием СВП и с использованием минеральных сорбентов, гранулы которых заселены бактериями-деструкторами, состоит в возможности наращивания в процессе естественного роста водорослей эффективности работы плантации. Эффективность же основного аналога падает по мере уменьшения сорбционной емкости насыщенного загрязнителями минерального сорбента, поддерживаемой только за счет добавления новых гранул. Плантация-биофильтр является самовоспроизводящейся системой благодаря способности ассоциации водорослей и УВ-окисляющих микроорганизмов к развитию даже в суровых условиях приполярных морей.The fundamental difference between the methods using SVP and using mineral sorbents, the granules of which are populated by destructive bacteria, is the possibility of increasing the plantation efficiency during the natural growth of algae. The effectiveness of the main analogue decreases as the sorption capacity of the mineral sorbent saturated with contaminants decreases, supported only by the addition of new granules. The biofilter plantation is a self-reproducing system due to the ability of the association of algae and hydrocarbon-oxidizing microorganisms to develop even in the harsh conditions of the polar seas.

Для заселения приповерхностного уровня СВП предлагается использовать фукусовые водоросли, распространение определенных представителей которых соответствует региону ее установки. Выбор вида диктуется его способностью обитать на морской поверхности, выдерживая воздействие ультрафиолета, распреснение вод, отрицательные температуры в зимний период, воздействие волн и течений. Виды фукусовых, соответствующих задаче, решаемой предлагаемым изобретением, с указанием ареалов и глубин распространения см. в табл.1.To populate the near-surface level of SVP, it is proposed to use fucus algae, the distribution of certain representatives of which corresponds to the region of its installation. The choice of species is dictated by its ability to dwell on the sea surface, withstanding the effects of ultraviolet radiation, water freshening, negative temperatures in winter, the effects of waves and currents. Types of Fucus, corresponding to the problem solved by the invention, indicating the ranges and depths of distribution, see table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Для заселения нижнего уровня плантации предлагается использовать ламинариевые водоросли (см. табл.2). Исключение составляет Азово-Черноморский бассейн, где нет ламинариевых, но заменить их можно глубоководным представителем фукусовых С.barbata.

Figure 00000002
To populate the lower plantation level, it is proposed to use kelp algae (see Table 2). The exception is the Azov-Black Sea basin, where there are no laminaria, but you can replace them with the deep-sea representative of the Fucus C. barbata.
Figure 00000002

Использование ламинариевых в толще морской воды позволяет в дополнение к созданию достаточно большого объема, заселенного с помощью водорослей микроорганизмами-деструкторами НП, обеспечить еще и очистку воды от целого ряда загрязнителей, попадающих в прибрежные воды вследствие некачественной очистки производственных стоков. Показана способность накопления ТМ, в том числе радионуклидов, бурыми водорослями в сотни и тысячи раз больше по сравнению с их концентрацией в окружающей среде [8].The use of laminaria in the thickness of sea water allows, in addition to creating a sufficiently large volume, populated with algae by microorganisms-destructors of NP, to provide water purification from a number of pollutants entering the coastal waters due to poor-quality treatment of industrial effluents. The ability to accumulate HM, including radionuclides, by brown algae was shown to be hundreds and thousands of times greater than their concentration in the environment [8].

Важным моментом является выращивание водорослей на двух горизонтах, позволяющее локализовать и нейтрализовать поверхностное загрязнение за счет фукусовых водорослей приповерхностного уровня, выдерживающих более высокие концентрации углеводородов. За счет же ламинариевых водорослей подповерхностного уровня происходит обогащение объема СВП кислородом, а также нейтрализация эмульгированной и растворенной в морской воде части НП и следов ТМ.An important point is the cultivation of algae on two horizons, which allows localizing and neutralizing surface pollution due to fucus algae near the surface level, withstanding higher concentrations of hydrocarbons. Due to the laminar algae of the subsurface level, the volume of SVP is enriched with oxygen, as well as the neutralization of the emulsified and dissolved in seawater part of the NP and traces of HM.

Предлагаемый способ реализуется в несколько этапов. Примеры конкретного исполнения отличаются в зависимости от имеющихся видов морской флоры, характерной микрофауны и климатических условий.The proposed method is implemented in several stages. Examples of specific performance differ depending on the available species of marine flora, the characteristic microfauna and climatic conditions.

Вариант 1 (баренцевоморский)Option 1 (Barents Sea)

Подготовительный период. Прежде всего, производится изучение района предполагаемой установки будущей СВП. При этом оцениваются географические, гидрофизические и гидрохимические характеристики, включая рельеф дна, скорости и направления преимущественных течений, определяются потенциальные направления поступления поверхностных загрязнений, оценивается характер и интенсивность общего загрязнения бухты для проведения предварительной очистки акватории от нежелательных плавучих объектов. В случае необходимости, проводится очистка. Для выявления и удаления представляющих опасность для СВП затонувших объектов производятся водолазное обследование дна и устранение помех.Preparation period. First of all, the study of the area of the proposed installation of the future SVP is carried out. At the same time, geographical, hydrophysical, and hydrochemical characteristics are estimated, including the bottom topography, velocities, and directions of the main currents, the potential directions of surface pollution are determined, and the nature and intensity of the total pollution of the bay for preliminary cleaning of the water area from unwanted floating objects is estimated. If necessary, a cleaning is carried out. To identify and remove sunken objects that are dangerous for SVP, a diving survey of the bottom and elimination of interference are carried out.

Затем берутся пробы воды для определения фонового содержания нефтяных углеводородов и, в случае необходимости, ТМ, включая радионуклиды. Выполняются необходимые гидродинамические расчеты для определения конфигурации СВП, массы и расположения гравитационных якорей, длины крепежных тросов, длины и диаметра заготовок будущих элементов силового контура (основания) плантации для последующего крепления к ним канатов меньшего диаметра, выполняющих для водорослей роль субстрата.Then water samples are taken to determine the background content of petroleum hydrocarbons and, if necessary, HM, including radionuclides. The necessary hydrodynamic calculations are carried out to determine the configuration of the SVP, the mass and location of the gravity anchors, the length of the fastening cables, the length and diameter of the workpieces of the future elements of the plant's power circuit (base) for subsequent fastening to them ropes of smaller diameter, which act as a substrate for algae.

Параллельно производятся заготовка и разделка отрезков канатов требуемого диаметра и установка на них элементов для крепления. Для выращивания фукуса нарезаются модули из полимерного каната диаметром 10-20 мм, длиной не менее 20 м (субстраты), а для выращивания ламинарии - канаты диаметром 10 мм длиной, например, 3-6 м (поводцы). В случае необходимости, заготовки поводцов для выращивания ламинарии предварительно стерилизуются в растворе, например, NaClO, после чего они на 10-12 ч замачиваются в пресной воде.At the same time, billets and cuts of rope segments of the required diameter and installation of fastening elements on them are made. For the cultivation of fucus, modules from a polymer rope with a diameter of 10–20 mm and a length of at least 20 m (substrates) are cut, and for the cultivation of kelp, ropes with a diameter of 10 mm long, for example, 3–6 m (leads), are cut. If necessary, blanks for streamers for growing kelp are pre-sterilized in a solution, for example, NaClO, after which they are soaked for 10-12 hours in fresh water.

Способ заселения поводцов выбирается в зависимости от требуемых сроков установки СВП. Поводцы либо оспориваются, для чего их укладывают в ванны для посева спор и заливают заранее подготовленной суспензией спор ламинарии требуемой концентрации, либо засаживаются путем вплетения молодых спорофитов в толщу канатов. Время выдержки субстрата в посадочных ваннах, необходимое для оседания и закрепления спор на субстрате, составляет 24 часа [14]. В процессе выдержки субстрата в посадочных ваннах ведется контроль за ходом посева, о качестве которого судят по остаточной концентрации спор в растворе. Оспоривание поводцов менее трудозатратно по сравнению с вплетением спорофитов, однако после оспоривания в августе-сентябре водоросли в Баренцевом море начнут функционировать в ассоциации только в мае-июне (после прорастания спор и развития спорофитов).The method of settlement of streamers is selected depending on the required time for installation of the SVP. The streamers are either disputed, for which they are placed in baths for sowing spores and poured with a pre-prepared suspension of spores of kelp of the required concentration, or planted by weaving young sporophytes into the thickness of the ropes. The exposure time of the substrate in the planting baths necessary for settling and fixing spores on the substrate is 24 hours [14]. During the exposure of the substrate in the planting baths, the sowing process is monitored, the quality of which is judged by the residual concentration of spores in the solution. Controversy of streamers is less labor-consuming than interweaving of sporophytes, however, after challenging in August-September, algae in the Barents Sea will begin to function in association only in May-June (after spore germination and sporophyte development).

Отбор в природе (на нижнем горизонте литорали) растений ламинарии (молодые спорофиты L. saccharina длиной 10-20 см) и вплетение отобранных растений в заранее подготовленные поводцы производят группами по 3 растения через каждые 5-10 см. Для ускоренного заселения ламинарии микроорганизмами их на сутки помещают в емкости с морской водой, обогащенной природной композицией из культур УВ-окисляющих бактерий в комплексе с другими микроорганизмами-деструкторами НП и питательными веществами.The selection in nature (on the lower horizon of the littoral) of kelp plants (young L. saccharina sporophytes 10–20 cm long) and the weeding of selected plants into pre-prepared streaks are carried out in groups of 3 plants every 5–10 cm. For accelerated colonization of kelp with microorganisms, they day is placed in containers with sea water, enriched with a natural composition from cultures of hydrocarbon-oxidizing bacteria in combination with other microorganisms-destructors of NP and nutrients.

Для подготовки этой композиции заранее производится культивация соответствующих микроорганизмов. Для Кольского залива Баренцева моря такая композиция может включать, например, представителей дрожжеподобных грибов рода Candida sp., а также бактериальной микрофлоры - Pseudomonas sp., Corynebacterium sp., Brevibacterium sp., Nocardia sp., Arthrobacter sp., Streptomyces sp., Acremonium sp., являющихся сложившимися компонентами сообщества морских микроорганизмов прибрежья Баренцева моря, независимо от уровня их загрязнения НП [9].To prepare this composition, the cultivation of the corresponding microorganisms is performed in advance. For the Kola Bay of the Barents Sea, such a composition may include, for example, representatives of yeast-like fungi of the genus Candida sp., As well as bacterial microflora - Pseudomonas sp., Corynebacterium sp., Brevibacterium sp., Nocardia sp., Arthrobacter sp., Streptomyces sp., Acremonium sp., which are the established components of the community of marine microorganisms of the coast of the Barents Sea, regardless of their level of NP pollution [9].

При посадке фукусовых растения заранее отбираются на литорали, а вплетение производится в подготовленные субстраты группами по три-четыре растения через 5 см. Затем, так же, как и в случае ламинариевых, засаженные субстраты помещаются в емкости с морской водой, обогащенной описанной выше композицией микроорганизмов. Подготовленные модули в тех же емкостях доставляются к месту установки СВП.When planting Fucus plants, they are preliminarily selected for littoral, and weaving is done in prepared substrates in groups of three to four plants after 5 cm. Then, as in the case of kelp plants, the planted substrates are placed in containers with sea water enriched with the above-described composition of microorganisms . Prepared modules in the same containers are delivered to the installation site of the SVP.

Первый этап монтажа. В расчетных точках дна заданного района очищаемой бухты производится установка гравитационных якорей с прикрепленными к ним с помощью стальных тросов или полимерных канатов силовых буев для удержания плавучего силового основания СВП из полимерных канатов диаметром 30-40 мм, используемого в качестве каркаса для последующего крепления модулей-субстратов в приповерхностном слое воды.The first stage of installation. At settlement points of the bottom of a given area of the bay being cleaned, gravity anchors are installed with steel buoys attached to them using steel cables or polymer ropes of power buoys to hold the floating power base of SVP from polymer ropes with a diameter of 30-40 mm, used as a frame for subsequent fastening of substrate modules in the surface layer of water.

Второй этап монтажа. К растянутым на якорях силовым канатам с помощью крепежных элементов присоединяются горизонтальные модули-субстраты приповерхностного слоя, засаженные фукусовыми водорослями. К ним присоединяются поплавки для удержания поводцов.The second stage of installation. With the help of fasteners, horizontal modules-substrates of the surface layer, planted with fucus algae, are attached to power ropes stretched at anchors. They are joined by floats to hold the streamers.

Третий этап монтажа. Производится установка вертикальных поводцов, несущих на себе спорофиты ламинариевых. Одним концом поводцы крепятся к горизонтальным канатам, а к их свободным концам прикрепляются грузы, обеспечивающие вертикальное положение поводцов в толще воды. После этого производится окончательное натяжение силовых тросов, обеспечивающее требуемую конфигурацию СВП и ее ориентацию относительно характерного направления поступления загрязнений.The third stage of installation. The installation of vertical streamers bearing laminaria sporophytes is carried out. At one end, the leads are attached to horizontal ropes, and weights are attached to their free ends, ensuring the vertical position of the leads in the water column. After that, the final tension of the power cables is made, which ensures the required configuration of the SVP and its orientation relative to the characteristic direction of the contamination.

Обслуживание СВП. В процессе эксплуатации на ранних сроках периодически ведется наблюдение за ростом водорослей, за состоянием конструкции и искусственным симбиотическим биоценозом, осуществляется в случае необходимости замена разрушившихся рабочих модулей, а также прореживание или дополнение рассады.Service SVP. During operation in the early stages, the algae growth, the state of the structure and the artificial symbiotic biocenosis are periodically monitored, and if necessary, the destroyed working modules are replaced, as well as thinning or seedling supplementation.

После выхода СВП на рабочий режим периодически производится проверка состояния силового каркаса, целостности водорослевого покрова, добавление в случае необходимости новых рабочих модулей. Периодически ведется отбор проб воды в пределах СВП и на подходах к ней, а также водорослей для проведения лабораторных исследований с целью определения фильтрующих свойств СВП.After the SVP enters the operating mode, the condition of the power frame, the integrity of the algal cover is periodically checked, and new working modules are added, if necessary. Periodically, water samples are taken within the SVP and on the approaches to it, as well as algae for laboratory research in order to determine the filtering properties of the SVP.

В случае необходимости, плантация может наращиваться новыми модулями, могут также вноситься изменения в ее конфигурацию.If necessary, the plantation can be expanded with new modules, changes in its configuration can also be made.

Вариант 2 (черноморский)Option 2 (Black Sea)

Отличается от варианта 1 тем, что в процессе подготовительного периода:It differs from option 1 in that during the preparatory period:

1) оба вида рабочих модулей подготавливаются вплетением заранее отобранных растений, причем для посадки на канаты приповерхностного слоя используется представитель фукусовых вида Cystoseira crinita, а для посадки на вертикальные поводцы - более тенеустойчивый вид С.barbata.1) both types of working modules are prepared by interweaving pre-selected plants, moreover, a representative of the fucus species Cystoseira crinita is used for planting on the ropes of the surface layer, and a more unstable species of C. barbata is used for planting on vertical leads.

2) предварительное ускорение заселения модулей микроорганизмами не производится в связи с тем, что при достаточно высоких температурах воды оно происходит достаточно быстро естественным образом и начинается сразу после погружения засаженными водорослями модулей в воду.2) preliminary acceleration of the colonization of modules by microorganisms is not performed due to the fact that at sufficiently high water temperatures it occurs quite quickly in a natural way and begins immediately after the modules are immersed in algae planted in water.

Этапы монтажа и обслуживания остаются такими же, как в варианте 1.Installation and maintenance steps remain the same as in option 1.

Вариант 3 (япономорский)Option 3 (Japanese)

Отличается от варианта 1 видами используемых водорослей (см. табл.1, 3) и возможностью не прибегать к искусственному обсеменению микрорганимами аналогично варианту 2. В случае образования в районе расположения СВП ледового покрытия необходимо предусмотреть возможность заглубления плантации во избежание перетирания канатов льдом.It differs from option 1 in the types of algae used (see Tables 1, 3) and in the possibility not to resort to artificial seeding with microorganisms similarly to option 2. In the case of formation of ice cover in the area where the SVP is located, it is necessary to provide for the possibility of deepening the plantation in order to avoid grinding the ropes with ice.

Вариант 4 (авачинский)Option 4 (Avachinsky)

Аналогичен варианту 3.Similar to option 3.

Результаты изучения работы экспериментальной СВПThe results of the study of the experimental SVP

Предлагаемый способ изначально разрабатывался для тонкой («финишной») очистки поверхностных вод, начинающейся, как правило, после окончания сбора основной массы оказавшихся на поверхности моря нефти и НП известными механическими способами, а также постоянной профилактической очистки акватории вблизи источников загрязнения. Однако опыт изучения экспериментальной СВП, установленной в одной из бухт Кольского залива, показывает, что плантация выдерживает и достаточно серьезные залповые выбросы НП. Так, при аварийном разливе НП, когда практически вся поверхность воды в губе, где стоит СВП, была покрыта пленкой, а содержание НП превышало 100 мг/л, фукусовые водоросли оказались функционально активными. Более того, в связи с тем, что загрязнение от источника поступало в губу длительное время (около 15 дней), они, задерживая и аккумулируя НП, все это время подвергались постоянному воздействию их высоких концентраций. Массовая доля НП в водорослях достигала 6 г/кг (сухой вес). Однако и в этом случае они сохраняли функциональную активность, хотя и на меньшем уровне (ниже на 30-40%), чем в чистой воде. Для баренцевоморского варианта СВП в зонах повышенной интенсивности движения водных масс оказалось предпочтительным использовать вид L. digitata, лучше переносящий воздействие турбулентных течений.The proposed method was originally developed for fine ("finishing") surface water treatment, which begins, as a rule, after the bulk of oil and oil products that have appeared on the sea surface are collected by known mechanical methods, as well as continuous preventive cleaning of the water area near pollution sources. However, the experience of studying the experimental SVP, installed in one of the bays of the Kola Bay, shows that the plantation can withstand quite serious volley emissions of NP. So, during an accidental spill of NP, when almost the entire surface of the water in the lip where the SVP is located was covered with a film, and the NP content exceeded 100 mg / l, fucus algae turned out to be functionally active. Moreover, due to the fact that pollution from the source entered the lip for a long time (about 15 days), they, delaying and accumulating NP, all this time were constantly exposed to their high concentrations. The mass fraction of NP in algae reached 6 g / kg (dry weight). However, in this case too, they retained functional activity, although at a lower level (30–40% lower) than in pure water. For the Barents Sea variant of SVP in zones of increased intensity of movement of water masses, it turned out to be preferable to use the species L. digitata, which better tolerates the effects of turbulent flows.

Пилотная СВП, построенная и действующая по описанному принципу, проработала более 18 месяцев в достаточно суровых условиях, выдержала несколько штормов и подтвердила эффекты локализации и нейтрализации углеводородных загрязнений. Указанный срок - не предел существования несущей конструкции.The pilot SVP, built and operating according to the described principle, worked for more than 18 months in rather severe conditions, withstood several storms and confirmed the effects of localization and neutralization of hydrocarbon pollution. The indicated period is not the limit of the existence of the supporting structure.

Параллельно проводившийся эксперимент в Дальнезеленецкой бухте Баренцева моря показал возможность использования подобных СВП в качестве защитных заграждений для хозяйств марикультуры, что особенно важно в связи с развитием в прибрежье Баренцева моря садкового подращивания крабов и ихтиофауны.A parallel experiment in the Dalnezelenets Bay of the Barents Sea showed the possibility of using such SVPs as protective barriers for mariculture farms, which is especially important in connection with the development of cage and ichthyofauna in the Barents Sea.

Анализ технических результатов использования предлагаемого изобретенияAnalysis of the technical results of the use of the invention

Исследования, подтверждающие эффективность СВП, проводились, в основном, in vitro на лабораторной базе ММБИ КНЦ РАН, МГУ им. М.В.Ломоносова и ВНИИМ им. Д.И.Менделеева. Результаты экспериментов отражают таблицы 3-7, в таблицу 8 сведены итоговые данные, позволяющие судить о преимуществах предложенного способа.Studies confirming the effectiveness of SVP were carried out mainly in vitro at the laboratory base of MMBI KSC RAS, Moscow State University M.V. Lomonosov and VNIIM them. D.I. Mendeleev. The experimental results are shown in tables 3-7, table 8 summarizes the final data, allowing to judge the advantages of the proposed method.

Образцы фукусовых водорослей для подтверждения их способности усваивать (включать в процессы метаболизма) углеводородные фракции НП были собраны с упомянутой СВП, установленной в одной из загрязненных производственными отходами бухт Кольского залива Баренцева моря. Контрольные образцы брались в чистых от НП водах этой же бухты. Затем все образцы были переданы на исследование в сектор хроматографии и хромато-масспектроскопии ВНИИМ. Результаты анализа приведены в табл.3.Samples of Fucus algae to confirm their ability to assimilate (include in the metabolism processes) hydrocarbon fractions of NPs were collected from the mentioned SVP installed in one of the bays of the Kola Bay polluted by industrial waste in the Barents Sea. Control samples were taken in the waters of the same bay clean from NP. Then all the samples were transferred for research to the sector of chromatography and chromatography-mass spectroscopy of VNIIM. The results of the analysis are given in table.3.

Таблица 3
Ассимиляция углеводородных фракций нефтепродуктов двухлетними образцами водорослей F. vesiculosus
Table 3
Assimilation of hydrocarbon fractions of petroleum products by biennial samples of algae F. vesiculosus
№№ п/п№№ Место к дата взятия пробыPlace by date of sampling Содержание нефтепродуктов на поверхности и в тканях водорослей СВПThe content of petroleum products on the surface and in the tissues of algae SVP Суммарная массовая доля, мг/кгTotal mass fraction, mg / kg Удалено с поверхности водорослей, мг/кгRemoved from the surface of algae, mg / kg Выделено из тканей НП, мг/кгIsolated from tissues NP, mg / kg 1one 22 33 4four 55 1one Проба №1. Чистый район (губа Ярнышная, 24.06.08),Sample No. 1. Clean area (Yarnyshnaya Bay, 06/24/08), СледыTraces 00 <50<50 22 Проба №2. Загрязненный район (порт, г.Мурманск, сутки после взятия 25.06.08)Sample No. 2. Contaminated area (port, Murmansk, 24 hours after capture 25.06.08) 69566956 32283228 37183718 33 Проба №2 через 7 суток хранения (02.07.08)Sample No. 2 after 7 days of storage (07/02/08) 10841084 832832 252252 4four Проба №2 через 14 суток хранения (09.07.08)Sample No. 2 after 14 days of storage (07/09/08) 807807 2525 782782 *В процессе эксперимента водоросли выдерживались в охлаждаемой камере при температуре 6°С и влажности 98%.* During the experiment, the algae were kept in a cooled chamber at a temperature of 6 ° C and a humidity of 98%.

По результатам эксперимента можно сделать вывод о нелинейном характере снижения общего количества углеводородов, находящихся на поверхности фукусовых водорослей. При этом скорость ассимиляции и переработки углеводородов фукусовыми падает по мере снижения общей массы поверхностного загрязнения талломов водорослей, с одной стороны, и по мере насыщения их тканей продуктами переработки, с другой. Приведенные данные подтверждают факт усвоения фукусовыми углеводородов нефти и, следовательно, возможность использования последних для переработки поверхностных пленок НП.According to the results of the experiment, it can be concluded that the total amount of hydrocarbons located on the surface of fucus algae is non-linear in nature. At the same time, the rate of assimilation and processing of Fucus hydrocarbons decreases as the total mass of surface contamination of algal thalli decreases, on the one hand, and as their tissues become saturated with processed products, on the other. The data presented confirm the fact of the assimilation of Fucus oil hydrocarbons and, therefore, the possibility of using the latter for the processing of surface NP films.

Эти данные позволяют проводить предварительные расчеты скорости усвоения фукусом НП, что важно для оценки параметров СВП. Следует обратить особое внимание на изменение определяемых НП в тканях фукуса (колонка 5). За первые 7 суток выдержки в условиях термокамеры преобразовано 3466 мг/кг НП при средней скорости преобразования 495 мг/кг/сутки. Для последующей недели хранения отмечается значительное снижение скорости преобразования, так как переработано было всего 252 мг/кг НП при средней скорости 36 мг/кг/сутки.These data allow us to carry out preliminary calculations of the rate of assimilation of Fucus NP, which is important for assessing the parameters of the SVP. Particular attention should be paid to the change in the detected NP in the tissues of Fucus (column 5). For the first 7 days of exposure in a heat chamber, 3466 mg / kg NP was converted at an average conversion rate of 495 mg / kg / day. For the next week of storage, a significant decrease in the conversion rate is noted, since only 252 mg / kg NP was processed at an average speed of 36 mg / kg / day.

Такое снижение скорости переработки в лабораторных условиях не означает, что СВП в целом прекращает процесс усвоения НП. Дело в том, что в природе за 14 суток поток через СВП только по причине возникновения приливно-отливных течений не менее 28 раз изменял направление движения (со свойственным для Кольского побережья свойственны полусуточные приливы). При этом нефтяное пятно то откатывалось от СВП, то вновь накрывало ее. Более того, та часть НП, которая до этого была «в тылу» СВП, имела возможность вернуться и осесть на фукус в тыловой части. Таким образом, за счет реверсивных процессов обтекания СВП в поверхностных модулях происходит перераспределение НП и усиливаются процессы усвоения НП в ранее менее загрязненных зонах.Such a decrease in processing speed in laboratory conditions does not mean that SVP as a whole stops the process of assimilation of NP. The fact is that in nature, over 14 days, the flow through the SVP only because of the occurrence of tidal currents changed the direction of movement at least 28 times (semi-diurnal tides are characteristic of the Kola coast). At the same time, the oil slick either rolled away from the SVP or covered it again. Moreover, that part of the NP, which had previously been “in the rear” of the SVP, had the opportunity to return and settle on fucus in the rear. Thus, due to the reverse processes of the flow around the SVP in the surface modules, the redistribution of the NP occurs and the processes of assimilation of the NP in previously less polluted zones are enhanced.

Характер взаимодействия СВП с водной средой целиком зависит от погодных условий, накладывающихся на стационарные явления, каковыми являются приливные течения. В табл.4 приведены данные изменения скорости движения водных масс внутри СВП, полученные в межприливный период, когда течение в бухте формировалось под действием сравнительно слабого ветрового нагона при волнении моря не более 1 балла. Для измерения гидродинамической активности внутри СВП использовали метод гипсовых структур (растворение в потоке гипсовых шаров диаметром 31 мм).The nature of the interaction of SVPs with the aquatic environment depends entirely on weather conditions superimposed on stationary phenomena, such as tidal currents. Table 4 shows the data on changes in the speed of movement of water masses inside the SVP obtained during the inter-tidal period, when the current in the bay was formed under the influence of a relatively weak wind surge during sea waves of no more than 1 point. To measure the hydrodynamic activity inside the SVP, the method of gypsum structures was used (dissolution in a stream of gypsum balls with a diameter of 31 mm).

Таблица 4
Пример изменения скорости течения в зависимости от глубины и удаления от входного сечения СВП
Table 4
An example of a change in the flow velocity depending on the depth and distance from the input section of the SVP
Участки СВПSVP sites Глубина установки датчиков, мDepth of installation of sensors, m Расстояние от входного сечения СВП до места установки датчика скорости (м) и скорость потока (см/с)The distance from the input section of the SVP to the installation site of the speed sensor (m) and the flow velocity (cm / s) 00 55 1010 15fifteen 1one 22 33 4four 55 66 Прибрежный
(внутренний)
Coastal
(interior)
0,20.2 32,532,5 27,527.5 26,626.6 16,116.1
3,03.0 19,519.5 19,619.6 15,015.0 13,013.0 7,07.0 14,514.5 22,822.8 14,714.7 9,29.2 10,010.0 14,314.3 17,317.3 -- -- Удаленный Remote 0,20.2 58,558.5 23,823.8 28,328.3 12,212,2 от берега from the coast 3,03.0 52,352.3 17,617.6 20,220,2 9,39.3 (внешний)(external) 7,07.0 45,245,2 14,814.8 22,222.2 10,510.5 10,010.0 38,838.8 14,914.9 → направление основного переноса загрязнений на момент проведения съемки→ direction of the main pollution transfer at the time of the survey

Направление течения в районе установки СВП не является постоянным, что связано с изменением приливной и ветровой составляющих, векторы которых обычно разнонаправлены. В случае усиления ветра и увеличения волнения на фоне прилива одномерный характер взаимодействия среды с СВП сменяется на более сложный. В результате появляются восходящие потоки, изменяется направление движения вод с глубиной, усиливается нагрузка на водоросли, возникает турбулентность, в результате которой талломы не просто отклоняются по течению, но включаются в колебательные процессы с горизонтальной и вертикальной составляющими. Все это усиливает перенос углеводородных загрязнений и выравнивает их перераспределение по всему объему СВП.The direction of flow in the area of the SVP installation is not constant, which is associated with a change in the tidal and wind components, the vectors of which are usually multidirectional. In the case of increased wind and increased waves against the background of the tide, the one-dimensional nature of the interaction of the medium with the SVP is replaced by a more complex one. As a result, ascending flows appear, the direction of water movement with depth changes, the load on the algae increases, turbulence occurs, as a result of which the thalli not only deviate with the flow, but are included in oscillatory processes with horizontal and vertical components. All this enhances the transfer of hydrocarbon pollution and evens out their redistribution throughout the volume of SVP.

Прочие исследования проводились в лабораторных условия, при этом изучались заселенность фукуса и ламинарии УВ-окисляющими микроорганизмами (табл.5), их окисляющая способность (табл.6), интегральные показатели очистки морской воды от НП фукусовыми водорослями (табл.7).Other studies were carried out in laboratory conditions, while the population of Fucus and kelp was studied by hydrocarbon-oxidizing microorganisms (Table 5), their oxidizing ability (Table 6), and the integral indicators of sea water purification from NP by Fucus algae (Table 7).

Результаты, приведенные в табл.5, позволяют оценить относительную роль фукуса и ламинарии в процессах окисления НП эпифитными УВ-окисляющими микроорганизмами, сосредоточенными на поверхностях талломов.The results presented in Table 5 make it possible to evaluate the relative role of fucus and kelp in oxidation of NS by epiphytic hydrocarbon-oxidizing microorganisms concentrated on the surfaces of thalli.

Таблица 5
Заселенность фукуса и ламинарии УВ-окисляющими микроорганизмами в характерных точках акватории порта Мурманска (Кольский залив)
Table 5
Population of Fucus and Kelp with hydrocarbon-oxidizing microorganisms at characteristic points in the water area of the port of Murmansk (Kola Bay)
Объект исследованияObject of study ММС (УВ-окисляющие бактерии)MMS (HC-oxidizing bacteria) Среда Зобелла (сапротрофные бактерии)Zobella medium (saprotrophic bacteria) ростheight НВЗ, кл/млNVZ, cells / ml НВЗ, кл/см2 NVZ, cells / cm 2 ростheight НВЗ, кл/млNVZ, cells / ml НВЗ, кл/см2 NVZ, cells / cm 2 1one 22 33 4four 55 66 77 ВГ вода (загрязненная вода от причала)VG water (polluted water from the pier) 101
101
10 1
10 1
50fifty 102
103
10 2
10 3
12001200
ВЧ вода (чистая вода, взятая из чистого места у берега)HF water (pure water taken from a clean place offshore) 102
101
10 2
10 1
120120 102
103
10 2
10 3
12001200
ФЧ-2р (фукус из чистого места, 2 повторности)FC-2r (fucus from a clean place, 2 replicates) 101
101
10 1
10 1
125125 103
102
10 3
10 2
29872987
ФГ-1p (грязный фукус от причала, 1 повторность)FG-1p (dirty fucus from the pier, 1 repetition) 103
102
10 3
10 2
17281728 104
104
10 4
10 4
7198471984
ЛЧ-1р (чистая ламинария от бочки, 1 повторность)LCh-1r (pure kelp from the barrel, 1 repetition) 102
101
10 2
10 1
150150 103
103
10 3
10 3
313313
ЛГ-1р (загрязненная ламинария от причала, 1 повторность)LG-1r (contaminated kelp from the pier, 1 repetition) 101
102
10 1
10 2
150150 103
102
10 3
10 2
15001500
Примечания: ММС - морская минеральная среда, НВЗ-наиболее вероятное значение;
в дальнейших расчетах используются данные столбца 4.
Notes: MMS - marine mineral environment, NVZ - the most probable value;
further calculations use column 4 data.

Выявлено, что число клеток бактерий на поверхности таллома ламинарии может достигать 6250 кл/см2, в том числе углеводородокисляющих 150 кл/см2. С учетом средней площади пластины двухлетней ламинарии на Баренцевом море 3600 см2, общее количество бактерий на двухсторонней пластине достигает 22500000 кл, в том числе УВ-окисляющих 540000 кл. Соотношения между количеством УВ-окисляющими микроорганизмов на талломах фукуса и ламинарии отличаются примерно в 11 раз в пользу фукуса.It was revealed that the number of bacterial cells on the surface of kelp thallus can reach 6250 cells / cm 2 , including hydrocarbon-oxidizing 150 cells / cm 2 . Given the average plate area of two-year kelp in the Barents Sea 3600 cm 2 , the total number of bacteria on a double-sided plate reaches 22.5 million cells, including hydrocarbon-oxidizing 540000 cells. The ratios between the number of HC-oxidizing microorganisms on the thalli of Fucus and kelp are approximately 11 times different in favor of Fucus.

Сравнительные исследования продемонстрировали превышение данных показателей более чем в четыре раза у ламинарий из загрязненных мест обитания по сравнению с ламинариями из чистых мест. Надо отметить, что в реальных условиях большее количество таких микроорганизмов сосредоточено не на поверхности пластины, а в ее пограничном слое, составляющем в зависимости от ее размеров и скорости обтекания потоком воды от нескольких миллиметров до 2 см.Comparative studies have shown that these indicators are more than four times higher in kelp from contaminated habitats compared with kelp from clean places. It should be noted that under real conditions, a greater number of such microorganisms are concentrated not on the surface of the plate, but in its boundary layer, which, depending on its size and speed, flows around the water flow from a few millimeters to 2 cm.

Результаты, приведенные в табл.6, позволяют оценить окисляющую способность УВ-окисляющих микроорганизмов как на фукусе, так и на ламинарии. Вероятно, что в реальных системах эти показатели для фукуса и ламинарии отличаются.The results shown in Table 6 make it possible to evaluate the oxidizing ability of hydrocarbon-oxidizing microorganisms both in fucus and in kelp. It is likely that in real systems these indicators for fucus and kelp are different.

Следующим этапом эксперимента было определение окисляющей способности эпифитных УВ-окисляющих микроорганизмов, субстратом для которых являются талломы водорослей. Эксперимент включал обработку талломов фукуса ультразвуком для десорбции бактерий. Талломы массой 1,78-1,90 г обмывали стерильным 3% раствором хлористого натрия, помещали в стерильный стеклянный стакан на 100 мл, содержащий 50 мл стерильной минеральной среды ММС и подвергали ультразвуковой обработке. Затем очищенный фукус удаляли из стакана, а его содержимое переливали в качалочный стакан объемом 0,5 л, содержащий 150 мл среды ММС, куда затем вносился 1 мл (0,76 г) стерильного дизельного топлива (ДТ), имитировавшего НП.The next stage of the experiment was to determine the oxidizing ability of epiphytic hydrocarbon-oxidizing microorganisms, the substrate for which are thalli of algae. The experiment included sonication of Fucus thalli with ultrasound to desorb bacteria. Thalli weighing 1.78-1.90 g were washed with a sterile 3% sodium chloride solution, placed in a 100 ml sterile glass beaker containing 50 ml of sterile MMC mineral medium and subjected to ultrasonic treatment. Then, the purified fucus was removed from the glass, and its contents were poured into a 0.5 L rocking cup containing 150 ml of MMS medium, where 1 ml (0.76 g) of sterile diesel fuel (DT) imitating NP was then introduced.

Колбы помещали на качалку и инкубировали при температуре 20°С в течение 3 недель, после чего экстрагировали остаточное ДТ четыреххлористым углеродом, отстаивали в течение суток, сливали нижний слой экстрагента и анализировали на спектрофотометре. Результаты анализа приведены в табл.6.The flasks were placed on a shaker and incubated at 20 ° C for 3 weeks, after which the residual DT was extracted with carbon tetrachloride, settled for 24 hours, the bottom layer of the extractant was drained and analyzed on a spectrophotometer. The results of the analysis are given in table.6.

Таблица 6
Лабораторные исследования окисляющей способности УВ-окисляющих микроорганизмов
Table 6
Laboratory studies of the oxidizing ability of HC-oxidizing microorganisms
№№ п/п№№ ОбразецSample Масса образца фукуса, гFucus sample weight, g Остаток ДТ в стакане, мг/лThe remainder of DT in a glass, mg / l Потребление ДТ, %DT consumption,% ПримечаниеNote 1one 22 33 4four 55 66 1one Фукус чистыйFucus clean 1,801.80 40004000 40,040,0 22 Фукус чистыйFucus clean 1,781.78 38003800 42,042.0 33 Фукус загрязненныйFucus contaminated 1,761.76 33003300 49,049.0 4four Фукус загрязненныйFucus contaminated 1,941.94 33003300 49,049.0 55 Фукус загрязненныйFucus contaminated 35,035.0 0,1740.174 63,063.0 Примечание: - в качестве образца НП использовалось стерильное дизельное топливо (ДТ) при начальной концентрации в сосуде 6500 мг;
- эпифитные УВ-окисляющие микроорганизмы получены путем десорбции с поверхности водорослей вида Fucus vesiculosus;
- опыт 5 проводился в отличных от опытов 1-4 условиях путем помещения фукуса из загрязненного района моря в 100 мл раствора ДТ с его начальной концентрацией 0,316 мг/л.
Note: - as a sample of NP, sterile diesel fuel (DT) was used at an initial concentration in the vessel of 6500 mg;
- epiphytic hydrocarbon-oxidizing microorganisms obtained by desorption from the surface of algae of the species Fucus vesiculosus;
- experiment 5 was carried out in conditions different from experiments 1-4 by placing fucus from the contaminated area of the sea in 100 ml of a solution of diesel fuel with its initial concentration of 0.316 mg / l.

На основе данных табл.6 можно сделать вывод о способности эпифитных микроорганизмов к декструкции НП в условиях лабораторного эксперимента. Максимальное потребление ДТ бактериями в течение 3 недель экспозиции составило 49% от контроля. При этом УВ-окисляющие микроорганизмы, обитающие на талломах фукуса, взятого в загрязненных НП точках акватории, потребляют на 7-9% ДТ больше, чем их аналоги, обитающие на фукусе, извлеченном на чистом от НП талломе. Последнее подтверждает, что выдержка фукуса в среде с повышенным содержанием ДТ повышает его УВ-окислительную активность. Таким образом, очевидно, что предварительная обработка фукуса небольшим количеством ДТ позволяет ускорить вывод бактериальной составляющей процесса окисления НП на «рабочий» режим.Based on the data in Table 6, we can conclude that the ability of epiphytic microorganisms to destruct NP in a laboratory experiment. The maximum consumption of DT by bacteria within 3 weeks of exposure was 49% of the control. At the same time, HC-oxidizing microorganisms that live on the thalli of fucus taken at contaminated NP points in the water area consume 7-9% more diesel fuel than their counterparts that live on fucus extracted on pure thallus from NP. The latter confirms that exposure to fucus in a medium with a high content of DT increases its HC oxidative activity. Thus, it is obvious that the preliminary treatment of fucus with a small amount of DT allows accelerating the withdrawal of the bacterial component of the NP oxidation process to the “working” mode.

Кроме эксперимента на фукусе, покрытом нефтяной пленкой (табл.3), в 2008 г. в ММБИ было проведено исследование поглощения «чистым» фукусом ДТ при различных концентрациях последнего в среде (табл.7).In addition to the experiment on a Fucus coated with an oil film (Table 3), in 2008, a study of the absorption of pure Fucus DT at various concentrations of the latter in the medium was conducted at MMBI (Table 7).

Таблица 7
Результаты лабораторного эксперимента по очистке морской воды фукусовыми водорослями (ФВ)
(район взятия проб - Кольский залив, губа Белокаменная, 02.09.08)
Table 7
The results of a laboratory experiment for the purification of sea water by fucus algae (PV)
(sampling area - Kola Bay, Belokamennaya Bay, 09/02/08)
Объект/ срок выдержки,Object / exposure time, Изменение содержания НП в морской воде (мг/л) и водорослях, мг/кгChange in the content of NP in sea water (mg / l) and algae, mg / kg Вода чистаяClean water Вода чистая+ФВPure water + PV Вода+ДТWater + DT Вода+ДТ+ФВWater + DT + PV Вода+ДТ+ФВWater + DT + PV Вода+ДТ/ ФВWater + DT / PV ОпытExperience 1one 22 33 4four 55 66 Контроль Вода/ФукусWater / Fucus Control 0,050.05 0,050.05 1.541.54 1,531,53 6,426.42 12,24/0.16512.24 / 0.165 3 сут3 days -- -- -- 0,410.41 1,91.9 -- 7 сут7 days 0,050.05 0,0340,034 1,541,54 0,26 (0,32)0.26 (0.32) 0,720.72 2,84/5,622.84 / 5.62 14 сут14 days 0,050.05 0,030,03 1,521,52 0,06 (0,09)0.06 (0.09) 0,09/8,680.09 / 8.68 21 сут21 days 0,050.05 0,030,03 1,541,54 0,032(0,04)0.032 (0.04) 0,04 (0,8)0.04 (0.8) -- Примечание: - ПДК содержания НП в морской воде 0,04-0,05 мг/л;
- использовались талломы водорослей с 6-7 дихотомиями (возраст 3 г);
- использовалось «летнее» дизельное топливо;
- эксперимент проводился в батарейных стаканах емкостью 3 л на магнитных мешалках при температуре +8-10°С;
- после внесения топлива в стакан и интенсивного перемешивания ему давали сутки отстояться, а затем удаляли поверхностную пленку;
- значения в скобках в колонках 4 и 5 являются результатом 2 повторов эксперимента;
- в колонке 6 приведены соотношения содержания ДТ в воде и в тканях талломов водорослей.
Note: - MPC of NP content in sea water 0.04-0.05 mg / l;
- thalli of algae with 6-7 dichotomies were used (age 3 g);
- used "summer" diesel fuel;
- the experiment was carried out in battery cups with a capacity of 3 l on magnetic stirrers at a temperature of + 8-10 ° C;
- after adding fuel to the glass and intensively mixing it was allowed to stand for a day, and then the surface film was removed;
- the values in parentheses in columns 4 and 5 are the result of 2 repetitions of the experiment;
- in column 6 the ratios of the content of diesel fuel in water and in the tissues of thalli of algae are given.

Результаты этого эксперимента показывают, что в системе вода-ДТ-ФВ, в отличие от системы вода-НП-ФВ, процесс поглощения существенно ускоряется. Вероятно, это связано с лучшими условиями взаимодействия ДТ и поверхности мембран ФВ при более высоких температурах. В этом случае, так же как и в случае с пленкой НП (табл.3), на последней неделе эксперимента скорость переработки ДТ в тканях снизилась: судя по данным столбца 6, за первые 10 суток средняя скорость переработки составляла 0,38 мг ДТ/кг ФВ /сут, а за последующие 7 суток - 0,31 мг ДТ/кг ФВ, т.е. примерно на 18% меньше. Таким образом, тенденция к снижению скорости переработки ДТ в тканях фукуса так же, как и таковая для НП, проявляется, хотя и не так сильно. Можно сделать вывод, что в теплых морях для утилизации разливов ДТ можно использовать предлагаемую СВП с большей эффективностью.The results of this experiment show that in the water-DT-PV system, in contrast to the water-NP-PV system, the absorption process is significantly accelerated. This is probably due to better conditions for the interaction of DT and the surface of the PV membranes at higher temperatures. In this case, as in the case of the NP film (Table 3), in the last week of the experiment, the processing rate of DT in tissues decreased: judging by the data of column 6, the average processing rate in the first 10 days was 0.38 mg DT / kg PV / day, and over the next 7 days - 0.31 mg DT / kg PV, i.e. about 18% less. Thus, the downward trend in the processing rate of DT in fucus tissues, as well as that for NP, is manifested, although not so strongly. It can be concluded that in warm seas for the disposal of DF spills, it is possible to use the proposed SVP with greater efficiency.

В табл.8 собраны и обобщены результаты описанных выше экспериментов по окислению и переработке ПН, позволяющих дать предварительную оценку эффективности СВП для северного варианта.Table 8 summarizes and summarizes the results of the above experiments on the oxidation and processing of PN, allowing a preliminary assessment of the effectiveness of the SVP for the northern version.

Figure 00000003
Figure 00000003

Данные табл. 8 свидетельствуют о том, чтоThe data table. 8 indicate that

1) основной эффект пилотная СВП дает благодаря использованию естественной симбиотической ассоциации «водоросли-макрофиты - УВ-окисляющие микроорганизмы»;1) the main effect of the pilot SVP is due to the use of the natural symbiotic association “algae-macrophytes - HC-oxidizing microorganisms”;

2) из графы 9 таблицы следует, что эффективность бикультурной СВП почти в 2 раза превышает таковую для монокультурной;2) from column 9 of the table it follows that the effectiveness of bicultural SVP is almost 2 times higher than that for monocultural;

3) процесс усвоения НП фукусом при температуре 2-12°С составляет лишь около 6% от общего положительного эффекта, даваемого монокультурным вариантом;3) the process of assimilation of NP by fucus at a temperature of 2-12 ° C is only about 6% of the total positive effect given by the monocultural option;

4) достоинство монокультурного варианта на фукусе состоит с том, что фукус способен локализовать поверхностное пятно НП и за счет этого создать условия для более эффективного развития УВ-окисляющих микроорганизмов, нежели заглубленная и свободная от пленки НП ламинария;4) the advantage of the monocultural variant on fucus is that fucus is able to localize the surface spot of the NP and thereby create the conditions for more efficient development of hydrocarbon-oxidizing microorganisms, rather than a buried and free from film NP kelp;

5) производительность СВП по окислению НП в теплых водах при температуре воды около 25°С увеличивается примерно в 5-7 раз [7], однако, в связи с необходимостью удалять не ДТ, распространяющееся по поверхности, а его часть, проникающую в подповерхностные слои, стоит вопрос о замене ламинариевых (предел устойчивости 15°С) на более устойчивые к теплу виды водорослей, например для Черного моря - цистозирой бородатой. Такая плантация здесь сможет работать в любое время года.5) the productivity of SVP on oxidation of NP in warm waters at a water temperature of about 25 ° C increases by about 5–7 times [7], however, due to the need to remove not the DT propagating along the surface, but part of it penetrating into the subsurface layers , the question is about replacing laminaria (stability limit 15 ° C) with more heat-resistant algae species, for example, for the Black Sea - with cystosira bearded. Such a plantation can work here at any time of the year.

Список использованной литературыList of references

1. Каменщиков Ф.А., Богомольный Е.И. Удаление нефтепродуктов с водной поверхности и грунта. - М. - Ижевск, 2006. - 528 с.1. Kamenshchikov F.A., Bogomolny E.I. Removal of oil products from the water surface and soil. - M. - Izhevsk, 2006 .-- 528 p.

2. Серова И.П., Петров B.C. Нефть в морях с ледовым режимом и использование биотехнологий для деструкции нефтяного загрязнения в Арктике // Арктические моря: биоиндикация, состояние среды, биотестирование и технология деструкции загрязнений. - Апатиты, 1993. - С.127-136.2. Serova I.P., Petrov B.C. Oil in ice-bound seas and the use of biotechnologies for the destruction of oil pollution in the Arctic // Arctic seas: bioindication, environmental conditions, bioassay and pollution destruction technology. - Apatity, 1993 .-- S.127-136.

3. С.А.Патин. Нефть и экология континентального шельфа. - М.: Изд-во ВНИРО, 2001. - 248 с.3. S.A. Patin. Oil and ecology of the continental shelf. - M.: VNIRO Publishing House, 2001 .-- 248 p.

4. Заявка РФ на изобретение №2001135951/13 «Способ получения биосорбента для очистки природных вод от нефти и нефтепродуктов».4. Application of the Russian Federation for invention No. 20011135951/13 “Method for producing a biosorbent for purifying natural waters from oil and oil products”.

5. Патент РФ на изобретение №2255052 «Способ очистки водной среды от загрязнений нефтепродуктами и биопрепарат для очистки водной среды от загрязнений нефтепродуктами».5. RF patent for invention No. 2255052 “A method for purifying the aquatic environment from oil pollution and a biological product for purifying the aquatic environment from oil pollution”.

6. Патент РФ на изобретение №2182529 «Консорциум штаммов микроорганизмов-декструкторов: Bacillus species, Aeromonas species, Alcaligenes eutro-phus, Alcaligenes denitrificans, используемый для очистки почв, почвогрунтов и вод от нефтяных загрязнений».6. RF patent for the invention No. 2182529 "Consortium of strains of microorganisms-destructors: Bacillus species, Aeromonas species, Alcaligenes eutro-phus, Alcaligenes denitrificans used to clean soils, soils and water from oil pollution."

7. Ильинский В.В. Гетеротрофный бактериопланктон: экология и роль в процессах естественного очищения среды от нефтяных загрязнений. Автореф. дис. докт. биол. наук. - Москва, МГУ, 2000. - 53 с.7. Ilyinsky V.V. Heterotrophic bacterioplankton: ecology and role in the processes of natural purification of the environment from oil pollution. Abstract. dis. Doct. biol. sciences. - Moscow, Moscow State University, 2000 .-- 53 p.

8. Камнев А.Н. Структура и функции бурых водорослей. - М.: Изд-во МГУ, 1989. - 200 с.8. Kamnev A.N. The structure and functions of brown algae. - M.: Publishing House of Moscow State University, 1989 .-- 200 p.

9. Перетрухина И.В. Гетеротрофный бактериопланктон литорали Кольского залива и его роль в процессах естественного очищения вод от нефтяных углеводородов. Автореф. дис.…канд. биол. наук. - М., 2006. - 25 с.9. Peretrukhina I.V. Heterotrophic bacterioplankton of the littoral of the Kola Bay and its role in the processes of natural water purification from oil hydrocarbons. Abstract. dis ... cand. biol. sciences. - M., 2006 .-- 25 p.

10. Воскобойников Г.М. Механизмы адаптации, регуляции роста и перспективы использования макрофитов Баренцева моря. Дис. на соиск. учен. ст. докт. биол. наук. - Мурманск, ММБИ КНЦ РАН, 2006. - 465 с.10. Voskoboinikov G.M. Mechanisms of adaptation, growth regulation and prospects for the use of macrophytes of the Barents Sea. Dis. for a job. scientist Art. Doct. biol. sciences. - Murmansk, MMBI KSC RAS, 2006. - 465 p.

11. Кизеветтер И.В., Суховеева М.В., Шмелькова Л.П. Промысловые морские водоросли и травы дальневосточных морей. - М.: Пищ. пром-сть, 1981.11. Kizevetter I.V., Sukhoveeva M.V., Shmelkova L.P. Commercial algae and herbs of the Far Eastern seas. - M .: Food. industry, 1981.

12. Афанасьев Д.Ф., Степаньян О.В. Размерно-возрастная структура популяции цистозиры Северо-Кавказского побережья Черного и Азовского морей. // Среда, биота и моделирование экологических процессов в Азовском море. - Апатиты: Изд.-во КНЦ РАН. 2001 - С.125-135.12. Afanasyev D.F., Stepanyan O.V. Size and age structure of the cystozira population of the North Caucasian coast of the Black and Azov Seas. // Environment, biota and modeling of environmental processes in the Sea of Azov. - Apatity: Publishing House of KSC RAS. 2001 - S.125-135.

13. Селиванова О.Н. Поглощение токсических элементов некоторыми бурыми водорослями из загрязненных участков Авачинской губы // Сб. научных статей по экологии и охране окружающей среды Авачинской бухты. - Петропавловск. - Токио: Изд.-во Госкомкамчатэкологии, 1998. - С.39-45.13. Selivanova O.N. Absorption of toxic elements by some brown algae from contaminated areas of Avacha Bay // Sat. scientific articles on the ecology and environmental protection of Avacha Bay. - Petropavlovsk. - Tokyo: Publishing House of the Goskomkamchatekologiya, 1998. - S.39-45.

14. Макаров В.Н., Джус В.Е., Матишов Г.Г. и др. Научно-практические аспекты культивирования ламинарии сахаристой в Баренцевом море: Препр.-Апатиты: Изд.-во КНЦ РАН, 1986 - 35 с.14. Makarov V.N., Dzhus V.E., Matishov G.G. etc. Scientific and practical aspects of the cultivation of sugar kelp in the Barents Sea: Prep.-Apatity: Publishing House of KSC RAS, 1986 - 35 p.

Claims (1)

Способ очистки морских прибрежных вод от пленочных и диспергированных в поверхностном слое воды нефтепродуктов, включающий размещение в районе загрязнения фильтра, заполненного сорбирующей средой, заселенной нефтеокисляющими микроорганизмами, отличающийся тем, что в качестве сорбирующей среды используют плавучую водорослевую плантацию, основу которой составляет система соединенных между собой синтетических канатов, засаженных ламинарией и фукусовыми водорослями, причем ламинарию размещают в толще воды на вертикальных канатах длиной 5 м, а фукусовые водоросли размещают на горизонтальных канатах в поверхностном слое воды. The method of purification of marine coastal waters from film and dispersed in the surface water layer of petroleum products, including the placement in the contamination area of a filter filled with a sorbing medium populated by oil-oxidizing microorganisms, characterized in that a floating algae plantation is used as the sorbing medium, the basis of which is a system of interconnected synthetic ropes planted with kelp and fucus algae, the kelp being placed in the water column on vertical ropes of length 5 m, and fucus algae are placed on horizontal ropes in the surface layer of water.
RU2007106573/13A 2007-02-21 2007-02-21 Method of purifying coastal water from film-type and dispersed petroleum products in water surface layer RU2375315C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007106573/13A RU2375315C2 (en) 2007-02-21 2007-02-21 Method of purifying coastal water from film-type and dispersed petroleum products in water surface layer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007106573/13A RU2375315C2 (en) 2007-02-21 2007-02-21 Method of purifying coastal water from film-type and dispersed petroleum products in water surface layer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007106573A RU2007106573A (en) 2008-08-27
RU2375315C2 true RU2375315C2 (en) 2009-12-10

Family

ID=41489783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007106573/13A RU2375315C2 (en) 2007-02-21 2007-02-21 Method of purifying coastal water from film-type and dispersed petroleum products in water surface layer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2375315C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012018283A1 (en) * 2010-08-02 2012-02-09 Deneko Yuliya Viktorovna Apparatus for cleaning impurities from bodies of water
RU2496724C2 (en) * 2010-12-16 2013-10-27 "Камчатский гос. университет им. Витуса Беринга" Apparatus for finish treatment of coastal sea water
RU2760011C1 (en) * 2019-07-12 2021-11-22 Хуадянь Ватер Текнолоджи Ко., Лтд. Bioecological microenergy device of a floating island and a method for purification of water bodies with waste and odorous water with its use

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СТЕПАНЬЯН О.В. и др. Влияние нефти и нефтепродуктов на многофункциональные особенности морских макроводорослей. Биология моря, 2006, т.32, № 4, с.241-248. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012018283A1 (en) * 2010-08-02 2012-02-09 Deneko Yuliya Viktorovna Apparatus for cleaning impurities from bodies of water
RU2496724C2 (en) * 2010-12-16 2013-10-27 "Камчатский гос. университет им. Витуса Беринга" Apparatus for finish treatment of coastal sea water
RU2760011C1 (en) * 2019-07-12 2021-11-22 Хуадянь Ватер Текнолоджи Ко., Лтд. Bioecological microenergy device of a floating island and a method for purification of water bodies with waste and odorous water with its use

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007106573A (en) 2008-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Qin et al. Mechanism and control of lake eutrophication
Trollope et al. Concentrations of copper, iron, lead, nickel and zinc in freshwater algal blooms
Ideriah et al. Distribution of heavy metals in water and sediment along Abonnema Shoreline, Nigeria
Levine et al. Impacts of the long-term presence of buried crude oil on salt marsh soil denitrification in Barataria Bay, Louisiana
Floodgate Some environmental aspects of marine hydrocarbon bacteriology
Mantiri et al. Metals in seawater, sediment and Padina australis (Hauck, 1887) algae in the waters of North Sulawesi
Ali et al. Purification of aqueous solutions from toxic metals using laboratory batch mode adsorption unit antimony (V) ions as a case study
RU2375315C2 (en) Method of purifying coastal water from film-type and dispersed petroleum products in water surface layer
Manzetti Heavy metal pollution in the Baltic Sea, from the North European coast to the Baltic states, Finland and the Swedish coastline to Norway
Boult et al. Recognition of a biofilm at the sediment–water interface of an acid mine drainage‐contaminated stream, and its role in controlling iron flux
Yun et al. PAHs contamination and PAH-degrading bacteria in Xiamen Western Sea
Bose et al. Comparative study of the physico-chemical parameters of the coastal waters in rivers Matla and Saptamukhi: impacts of coastal water coastal pollution
Phuphumirat et al. The colonization of palynomorphs by chytrids and thraustochytrids during pre–depositional taphonomic processes in tropical mangrove ecosystems
Nodder Short‐term sediment trap fluxes from Chatham Rise, southwest Pacific Ocean
KR101741836B1 (en) Water purification environment-friendly method
Wahwakhi et al. Potency of Acanthus ilicifolius as phytoremediation agent against copper pollution in Jagir River estuary, Wonorejo Village, Surabaya, Indonesia
RU2496724C2 (en) Apparatus for finish treatment of coastal sea water
Baker et al. A note on the effects of crude oil on microbial activities in a stream sediment
Chen et al. Biophysical contexture of coastal biofilm-sediments varies heterogeneously and seasonally at the centimeter scale across the bed-water interface
Azuka et al. ASSESSMENT OF THE VARIATIONS IN PHYSICO-CHEMICAL PARAMETERS AND HEAVY METALS POLLUTION POTENTIALS OF EKERIKANA WATERBODY, RIVERS STATE, NIGERIA
Dauvalter et al. Chalcophile elements Hg, Cd, Pb, As in Lake Umbozero, Murmansk Region, Russia
Lonborg et al. Impacts of global change on ocean dissolved organic carbon (DOC) cycling
Lenzi For an Effective and Sustainable Management of Non-Tydal Lagoon Environments to Counteract the Eutrophication Effects
Nisha et al. Phycoremediation of hydrocarbon using two marine seaweeds from the Bay of Bengal coast of India
Larrance et al. Source, composition and flux of organic detritus in lower Cook Inlet

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130222