Biodegradace topného oleje při likvidaci starých ekologických zátěží ve Vancouveru v Kanadě.

Abstract

Disertační práce se zabývá optimalizací biodegradačních substrátů, které jsou vhodné k odstraňování ropných kontaminací při likvidaci starých ekologických zátěží. Teoretická část shrnuje poznatky z oblasti biodegradací, souhrn poznatků týkajících se ropných látek, jejich vlastností a vlivů na životní prostředí a také legislativní požadavky vztahující se k dané problematice. Dále obsahuje popis principu biodegradace ropných látek a přehled biosanačních technik určených k jejich odstraňování, podrobný postup při likvidaci starých ekologických zátěží a popis lokalit, kde probíhal experiment. Experimentální část je věnována sledování biodegradačního procesu v zemině kontaminované topnými oleji pomocí laboratorních testů. Obsahuje popis optimalizovaného biodegradačního substrátu, statistický přehled projektů, kde již bylo biodegradace in situ využito a návrh vzorce pro přibližný odhad množství kontaminovaných zemin. Na tuto kapitolu navazuje vyhodnocení účinnosti optimalizovaného substrátu pro podporu biodegradace topných olejů v kontaminované zemině, jež byla prováděna souběžně jak v laboratorních podmínkách, tak i v reálném prostředí po dobu jednoho roku. Závěr experimentální části je věnován možnosti využití již vyčištěné zeminy jako zdroje biodegradačního zásypového materiálu. Pro sledování stavu ropné kontaminace je použita plynová chromatografie s plameno-ionizačním detektorem (GC/FID) nebo hmotnostním detektorem (GC/MS). Sledovány jsou obsahy ropných látek C10-19 a C19-32. Cílem laboratorní biodegradace ropných kontaminantů v půdě je ověřit účinnost optimalizovaného substrátu v procesu biodegradace. Poslední kapitolou praktické části je posouzení účinnosti optimalizovaného substrátu v reálných podmínkách in situ a porovnání s laboratorním experimentem. Účinnost je hodnocena na základě analýz řady mikrobiologických a chemických parametrů, které se standardně pro její sledování v praxi využívají (např. stanovení koncentrace znečišťující látky vyjádřené jako extrahovatelné uhlovodíky).

This thesis is on the topic of challenges pertaining to methods of biodegradation which are applicable to petroleum contamination disposal. The literature section contains legislative requirements related to the issue at hand, a synopsis of findings concerning oil products, their characteristics and the environmental impacts. Furthermore, this part includes theoretical principals of the biodegradation process of oil products as well as a summary of bio-treatment technologies intended for their removal. The results section of the thesis reviews the monitoring of biodegradation processes in soil contaminated by heating oil substances by means of laboratory testing. Optimized bioremediation substrate, statistical overview of historical records of bioremediation projects where the bioremediation took a place and, based on this data, derivation of empirical equations to calculate the approximate volume of contaminated soils. In the following section the efficiency of optimized substrate used in laboratory experiments and in real project for period of one year is discussed and evaluated. The conclusion of the experimental section is devoted to the possibility of using already cleaned soils as a source of bioactive backfill material. Gas chromatography with a flame ionization detector (GC/FID) was used for monitoring the level of petroleum contamination by means of petroleum hydrocarbons C10-C19 and C19-C32. The last segment of the practical section assesses the in situ effectiveness of the method. The efficiency of biodegradation processes is evaluated by analyses of a series of microbiological and chemical parameters, which are commonly used for monitoring in practice (e.g. determination of polluting substance concentration expressed as extractable petroleum hydrocarbons).