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マナティーの死亡事故で環境緊急の場となっているビッツァル川の炭化水素汚染水の浄化にはバイオリアクターを利用する
Bioreactors for the remediation of hydrocarbon-polluted water of the Bitzal River, a place of environmental emergency due to the death of manatees.
PMID: 32663679 DOI: 10.1016/j.envpol.2020.115171.
抄録
本研究の目的は、タバスコ州ビッツァル川の水中に含まれる炭化水素を同定し、同定した化合物の代表的な基質となる炭素源を選択し、最後に、複雑な混合物で形成された化合物を消費することができ、特定の炭化水素の除去に有効なバイオリアクターの実験的提案を設計することである。異なる炭化水素分画に属する16種類の化合物を同定した。水中濃度が最も高い化合物は、ペンタセン（24.3±0.09mgL）、n-ノナン（2.11±0.96mgL）、ベンゾ［a］ピレン（1.39±0.57mgL）であった。培地は鉱物培地と海水の2種類を使用した。各培地にはディーゼルとマヤ原油を使用し、合計4つのバイオリアクターを使用した。ディーゼルは軽質分と中質分の炭化水素を、マヤ原油は重質分と再石灰化分と多環芳香族炭化水素（PAH）を表した。鉱物培地中でのディーゼルの懸濁物質の最大成長量は2.95gLに達し、ディーゼルは8日で完全に消費された。海水中では、ディーゼルの懸濁物質は2.70gLに達し、ディーゼルは12日間で消費された。鉱物油中のマヤ原油では、懸濁物質が0.8gLから2.41gLに増加し、12日間でマヤ原油が全量消費された。海水を用いた場合も12日間でマヤ原油は分解し、懸濁物質の増加量は2.11gLに達した。軽質分から重質分までの炭化水素の複雑な混合物を模擬した化合物が分解される可能性があり、バイオリアクターの利用は、ビッツァル川における炭化水素汚染浄化の代替手段となります。
The objectives of this research are: identify the hydrocarbons in water from the Bitzal River, Tabasco; select a carbon source that serves as a representative substrate of the determined compounds; and finally, design an experimental proposal for bioreactors that are capable of consuming compounds formed by complex mixtures and, therefore be effective in the elimination of specific hydrocarbons. We identified 16 compounds that belong to different hydrocarbon fractions. Pentacene (24.3 ± 0.09 mg L), n-nonane (2.11 ± 0.96 mg L) and benzo [a] pyrene (1.39 ± 0.57 mg L) were the compounds with the highest concentrations in water. Two culture media, mineral medium and seawater were used. Diesel and Mayan crude oil were used for each culture medium, with a total of four bioreactors. Diesel represented light- and medium-fraction hydrocarbons, while Mayan crude oil represented the heavy fraction as well as the recalcitrant and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH). The maximum growth of suspended solids for diesel in mineral medium reached 2.95 g L, and diesel was completely consumed in 8 days. In seawater, suspended solids for diesel reached 2.70 g L, and diesel was consumed in 12 days. For Mayan crude oil in mineral medium, suspended solids increased from 0.8 to 2.41 g L, and Mayan crude oil was completely consumed in 12 days. Using seawater, Mayan crude oil also degraded in 12 days, and suspended solids growth reached 2.11 g L. Compounds that simulate complex mixtures of hydrocarbons from light to heavy fractions could be degraded, and the use of bioreactors is an alternative method of hydrocarbon pollution remediation in the Bitzal River.
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