Ιδρυματικό Αποθετήριο
Πολυτεχνείο Κρήτης
EN  |  EL

Αναζήτηση

Πλοήγηση

Ο Χώρος μου

Βιοαποδόμηση βαρέως κλάσματος πετρελαίου σε ίζημα, με χρήση βιοεπιφανειοδραστικών ουσιών

Gkika Ioanna-Spyridoula

Πλήρης Εγγραφή


URI: http://purl.tuc.gr/dl/dias/165EEF04-5058-4478-9102-A553EFFD0608
Έτος 2017
Τύπος Διπλωματική Εργασία
Άδεια Χρήσης
Λεπτομέρειες
Εμφανίζεται στις Συλλογές

Περίληψη

Αν και στις μέρες μας παρατηρείται μια προσπάθεια απομάκρυνσης από συμβατικές πηγές ενέργειας, όπως το πετρέλαιο, και η αντικατάστασή τους με ανανεώσιμες, εν τούτοις οι επιπτώσεις από λάθος χειρισμούς του παρελθόντος παραμένουν. Ατυχήματα σε θάλασσες και διαρροές που έχουν λάβει χώρα, έχουν οδηγήσει σε απελευθέρωση μεγάλων ποσοτήτων πετρελαίου στο περιβάλλον, οι οποίες ακόμα και αρκετά χρόνια μετά δεν έχουν εξαλείφει πλήρως. Παρόλα αυτά, η τεχνική της βιοεξυγίανσης που αναπτύσσεται τα τελευταία χρόνια, αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη και φιλική προς το περιβάλλον μεθοδολογία που μπορεί να συμβάλλει στην αποκατάσταση του θαλάσσιου περιβάλλοντος από πετρελαιοειδή. Η τεχνική αυτή, βασίζεται στην ικανότητα ορισμένων μικροοργανισμών να βιοδιασπούν το πετρέλαιο, καθώς έχει αποδειχθεί πως περισσότερα από 200 γένη βακτηρίων και μυκήτων έχουν την ικανότητα να αποικοδομούν υδρογονάνθρακες. Για καλύτερα αποτελέσματα, συχνά προστίθενται και βιοεπιφανειοδραστικές ουσίες, οι οποίες αυξάνουν τη βιοδιαθεσιμότητα του πετρελαίου στους μικροοργανισμούς, κάνοντας ευκολότερο το έργο τους.Στο πείραμα που διεξάχθηκε, χρησιμοποιήθηκε μείγμα μικροοργανισμών που έχει απομονωθεί από ίζημα λίμνης στην Τυνησία και θαλασσινό νερό από τον Άγιο Ονούφριο (με αυτόχθονες μικροοργανισμούς), καθώς και τασιενεργή ουσία βιολογικής προέλευσης, και μελετήθηκαν διάφορα σενάρια, με σκοπό να εξεταστεί η αποτελεσματικότητα του καθενός στην αποικοδόμηση ιζήματος βαρέως κλάσματος πετρελαίου, για διαφορετικά χρονικά διαστήματα. Τα σενάρια αυτά περιελάμβαναν δείγματα με i) πετρέλαιο και θαλασσινό νερό (αυτόχθονες μικροοργανισμοί), ii) πετρέλαιο, αποστειρωμένο θαλασσινό νερό και μικροοργανισμούς που απομονώθηκαν από ίζημα λίμνης στην Τυνησία, iii) πετρέλαιο, θαλασσινό νερό και βιοτασιενεργή ουσία, iv) πετρέλαιο, αποστειρωμένο θαλασσινό νερό, μικροοργανισμούς που απομονώθηκαν από ίζημα λίμνης στην Τυνησία και βιοτασιενεργή ουσία και τέλος, δείγματα με πετρέλαιο και αποστειρωμένο νερό ως control. Σε επόμενο στάδιο, παρασκευάστηκε και δεύτερη σειρά δειγμάτων, όμοια με τα πρώτα αλλά με χρήση διαφορετική ουσίας φυτικής προέλευσης και με προσθήκη άμμου, προκειμένου να προσομοιαστούν καλύτερα οι συνθήκες του πεδίου. Στο σημείο αυτό, αξίζει ν’ αναφερθεί πως το κλάσμα πετρελαίου που χρησιμοποιήθηκε είναι προϊόν διυλιστηρίου και αποτελείται κατά βάρος από κορεσμένους υδρογονάνθρακες, αρωματικούς υδρογονάνθρακες και πολικές ενώσεις σε ποσοστά 57,8%, 31,2% και 10,9% αντίστοιχα. Το πειραματικό στάδιο, περιλάμβανε εκχύλιση υγρού-υγρού και στη συνέχεια στερεής φάσης για τα δείγματα του πρώτου κύκλου. Όσον αφορά τα δείγματα του δεύτερου κύκλου, περιλάμβανε εκχύλιση soxhlet (για τη φάση της άμμου), εκχύλιση υγρού-υγρού (για την υπερκείμενη υδατική φάση) και εκχύλιση στερεής φάσης. Ειδικότερα στα τελευταία, αναλύθηκε ξεχωριστά η υδατική απ’ τη στερεή φάση, για να εξεταστεί η ποσότητα του πετρελαίου που υπήρχε σε κάθε φάση. Το τελικό στάδιο ήταν κοινό για όλα τα δείγματα και περιλάμβανε την ανάλυση σε αέριο χρωματογράφο-φασματογράφο μάζας (GC/MS), με σκοπό να ποσοτικοποιηθούν τα επιμέρους συστατικά του πετρελαίου που παραμένουν και δεν έχουν καταναλωθεί από τους μικροοργανισμούς.Τα αποτελέσματα, έδειξαν ότι οι αυτόχθονες μικροοργανισμοί με τη βοήθεια της βιοτασιενεργής ουσίας αποδόμησαν έως και 87% το συνολικό ρύπο με μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα στους κορεσμένους υδρογονάνθρακες. Με απόδοση 80% οι μικροοργανισμοί από το ίζημα λίμνης έδωσαν και αυτοί ικανοποιητικά αποτελέσματα παρουσία βιοτασιενεργής ουσίας αλλά και απουσία αυτής 70%. Στην περίπτωση όπου χρησιμοποιήθηκαν μόνο οι αυτόχθονες μικροοργανισμοί του Αγίου Ονούφριου η βιοαποδόμηση ήταν της τάξης του 30%. Ως θρεπτικά χρησιμοποιήθηκε το άζωτο και ο φώσφορος που περιέχει φυσικά το θαλασσινό νερό. Αξίζει να σημειωθεί ότι το πείραμα στο οποίο ο ρύπος διασπάρθηκε σε άμμο, προσομοίωσε καλύτερα τις συνθήκες, σε αντίθεση με το πείραμα χωρίς προσθήκη άμμου.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες

Στατιστικά