海での油流出は、海洋生態系に大きな脅威をもたらし続けています。グライフスヴァルト大学とルイジアナ州立大学の共同研究チームは、天然の粘土鉱物と炭化水素消化バクテリアの助けを借りて、油汚染の浄化を強化する新しい方法を発見しています。
2010 年 4 月 22 日のディープウォーター ホライズン オフショア掘削プラットフォームの沈没は、人類史上最大の偶発的な油流出の始まりを示しました。政府の推定によると、500 万バレルもの原油が、ルイジアナ州の海岸からわずか 66 km 離れたメキシコ湾のマコンド プロスペクトの海域に流入しました。油の大部分は溶解、分散、燃焼、または捕獲されましたが、かなりの量の油 (> 130 万バレル) が環境ハザードとして水柱に残っていました。
主な修復対応は、物議を醸している分散剤である Corexit (EC9500A および EC9527A) を 370 万リットル以上適用することでした。これは、流出物の表面に噴霧されました。流出物が地表水に到達する前に分散させるために、ほぼ同量の分散剤がプルームへの海底注入によって海底に適用されました。このような分散剤の使用による環境への影響は不明のままですが、海洋生物で検出された Corexit の報告が増えています。このような化学界面活性剤には潜在的な毒性があるため、油の分解速度を高め、天然の炭化水素分解バクテリアの活動を刺激することができるが、環境に有害な影響を与える可能性がない他のタイプの分散剤を開発する必要があります.
実験室での数年間の実験的テストに基づいて、天然の粘土添加剤を使用して流出油を分散および生分解する代替方法を開発しました。粘土は非常に薄いフレークとして用意されており、油の上に置くと付着したままになります.粘土で強化された生物分解のために、比表面積が大きく、陽イオン交換容量が高く、油や細菌の付着に対する親和性が高い、鉄分が豊富なスメクタイト粘土鉱物が好まれています。それらの特性は、活発な微生物集団への栄養素の供給を維持するのに有益です。過去の実験的研究では、このような粘土を使用して肥沃化修正剤 (窒素、リン、およびカリウム) を油に濃縮する方法も実証しました。
粘土を追加することの有益な効果は、Alkanivorax borkumensis の存在下で Macondo (MC252) ソースオイルにノントロナイトを追加するシミュレーション実験で実証されています。 :こぼれに共通する支配的なアルカン分解バクテリア。ノントロナイトは、たとえば、ワシントン州の中新世中期のコロンビア川の深く風化した玄武岩で見つかった粘土の一種です。海水中の原油にノントロナイト修正剤を添加すると、油膜の分散やバクテリアの増殖速度が 5 倍に増加するなど、いくつかの顕著な効果が明らかになりました。C13 ～ C18 分子の分解は、オキシゲナーゼによって特に強化されました。
研究のこの段階では、人工粘土フレークにはおそらく望ましくない他のものが含まれています。材料。食品への一般的な添加物である少量のカルボキシメチルセルロースナトリウムがフィルム形成剤として添加されます。また、選択的な炭化水素成分を吸着できるアニオン変性スメクタイトであるオルガノクレイを使用して、修復プロセス中にクレイフレークの油相への付着を強化します。私たちの将来の目標は、小規模なフィールド テストの前に、これらの添加剤の必要性を減らすか、完全に排除することです.
これらの調査結果は、Alcanivorax borkumensis による Deepwater Horizon 原油の Nontronite-enhanced biodegradation というタイトルの記事で説明されています。 、ジャーナル Applied Clay Science に最近掲載されました .この作業は、グライフスヴァルト大学のローレンス ウォー、マリア シュリューター、フリーダー シャウアーと、ルイジアナ州立大学のグレゴリー オルソン、ローラ バシリコ、ラルフ ポーティエによって行われました。
