Ocena zanieczyszczenia wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi (WWA) gleb nawożonych osadami ściekowymi

• Autorzy: Włóka D. , Smol M.

Warianty tytułu

EN

Assessment of PAHs pollution in soil fertilized with sewage sludge

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy była ocena stopnia zanieczyszczenia wybranych gleb wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi oraz zbadanie wpływu nawożenia gleb osadami ściekowymi na zmiany stężeń badanych związków. Do badań wykorzystano sześć rodzajów gleb o różnym stopniu zanieczyszczenia: gleby z terenów rolniczych (pola upraw rzepaku, nieużytki rolne), gleby z terenów przemysłowych (stacja przeładunku paliw, okolice elektrociepłowni miejskiej) oraz gleby pochodzące z obszarów rolniczych, sąsiadujących z trasą szybkiego ruchu drogowego. Określono stężenia 16 WWA zgodnie z listą US EPA. Oznaczenie ilościowo-jakościowe WWA prowadzono z wykorzystaniem techniki wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) z detektorami UV-Vis oraz fluorescencyjnym FLD. W ramach eksperymentu przeprowadzone zostały również testy ex-situ, polegające na wprowadzaniu do wyżej wymienionych gleb osadów ściekowych oraz badaniu zmian stężeń WWA zachodzących pod wpływem tego zabiegu. Wyniki z analiz chromatograficznych gleb wykazały, iż największe stężenia WWA znajdują się w glebach z terenów przemysłowych oraz w glebach pobieranych z terenów bezpośrednio graniczących z trasą ruchu drogowego. Stosunkowo duży wzrost stężenia WWA zaobserwowany został również w próbkach, do których wprowadzone zostały osady ściekowe w charakterze nawozu.

EN

The main aim of the study was to assess the degree of soil contamination with polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). The secondary aim was to investigate the potential impact of the agricultural use of sewage sludge on the concentrations of PAHs in different types of soil. PAHs are relatively well - known organic pollutants and due to their carcinogenic and mutagenic properties, their presence in soil attracts a lot of attention. In experiment 6 types of soils, with different degrees of PAHs contamination (soil from agricultural/industrial sites) were used. As a sewage sludge the stabilized fraction, taken from municipal wastewater treatment plant, located in Silesia (Poland) was used. All used materials were closely characterized in order to determinate 16 PAHs (compounds recommended to analysis by EPA). The liquid chromatography (HPLC) is one of the most commonly used methods for PAHs analysis and therefore it is recommended for those sorts of research. Qualitative and quantitative PAHs analysis was carried out using high performance liquid chromatography HPLC with fluorescence and UV-Vis detectors. The highest concentrations of PAHs was found in the soils from industrial site and in the soils collected from areas directly adjacent to the roads. The relatively large increase in PAHs was also observed in samples.

Słowa kluczowe

PL

wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne; WWA; ekstrakcja; gleba; osady ściekowe; skażenie gleby

EN

fertilized with sewage sludge; polycyclic aromatic hydrocarbons; PAHs; extraction; soil; sewage sludge; soil contamination

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 17, nr 4
• Strony: 713--726
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz.

Twórcy

autor

Włóka D.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Środowiska i Biotechnologii Instytut Inżynierii Środowiska ul. Brzeźnicka 60A, 42-201 Częstochowa

autor

Smol M.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Środowiska i Biotechnologii Instytut Inżynierii Środowiska ul. Brzeźnicka 60A, 42-201 Częstochowa
• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk Zakład Polityki i Badań Strategicznych ul. J. Wybickiego 7, 31-261 Kraków

Bibliografia

• [1] Bilek M., Gawlik M.B., Sposoby usuwania wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych z gleby oraz wód powierzchniowych, Med. Środ. 2006, 2, 83-86.
• [2] Oleszczuk P., Organic pollutans in sewage sludge-amended soil, part II. Fate of contaminants soils, Ecol. Chem. Eng. 2007, 14(S2), 185-198.
• [3] Włodarczyk-Makuła M., Behaviour of PAHs during sewage sludge fermentation in the presence of sulphate and nitrate, Des. Wat. Treat. 2011, 33(1-3), 178-184.
• [4] Smol M., Włodarczyk-Makuła M., Effectiveness in the removal of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons from industrial wastewater by ultrafiltration technique, Arch. Environ. Prot. 2012, 38(4) 49-58.
• [5] Rosik-Dulewska C., Karwaczyńska U., Ciesielczuk T., Migracja WWA z nieuszczelnionego składowiska odpadów do wód podziemnych, Roczn. Ochr. Środ. 2007, 9, 335-343.
• [6] Macherzyński B., Włodarczyk-Makuła M., Ekstrakcja WWA z osadów wydzielonych ze ścieków koksowniczych, Inż. i Ochr. Środ. 2011, 4(14), 333-343.
• [7] Maliszewska-Kordybach B., Zależność między właściwościami gleb i zawartością w nich WWA; na przykładzie gleb z terenu użytków rolnych w województwie lubelskim, Arch. Ochr. Środ. 1998, 24, 79-91.
• [8] Włodarczyk-Makuła M., Wybrane mikrozanieczyszczenia organiczne w wodach i glebach, Komitet Inżynierii Środowiska PAN., Monografie 104, Częstochowa 2013.
• [9] Bień J.D., Zagospodarowanie komunalnych osadów ściekowych metodami termicznymi, Inż. i Ochr. Środ. 2012, 15(4), 439-449.
• [10] Bień J.D., Neczaj E., Worwąg M., Grosser A., Nowak D., Milczarek M., Janik M., Kierunki zagospodarowania osadów w Polsce po roku 2013, Inż. i Ochr. Środ. 2011, 14(4), 375-384.
• [11] Sadecka Z., Myszograj S., Suchowska-Kisielewicz M., Aspekty prawne przyrodniczego wykorzystania osadów ściekowych, Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego, Inż. Środ. 2011, 144(24), 5-17.
• [12] Siebielska I., Analiza porównawcza metod ekstrakcji wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych z osadów ściekowych, Ochr. Środ. 2008, 1(30), 51-54.
• [13] Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach, DzU 2013, poz. 21.
• [14] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 13 lipca 2010 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych, DzU 2010, Nr 137, poz. 924.
• [15] Włodarczyk-Makuła M., Porównanie biotycznych i abiotycznych zmian WWA w glebie nawożonej osadami ściekowymi, Roczn. Ochr. Środ. 2010, 12, 559-573.
• [16] Grobelak A., Kacprzak M., Fiałkowski K. Fitoremediacja - niedoceniony potencjał roślin w oczyszczaniu środowiska, J. Ecol. Health 2010, 14, 6, 276-280.
• [17] Karczewska A., Kabała C., Metodyka analiz laboratoryjnych gleb i roślin, Wydawnictwo Uniwersytet Przyrodniczy, Wrocław 2008.
• [18] Wolski P., Zawieja I., Analiza parametrów reologicznych wstępnie kondycjonowanych osadów ściekowych poddanych fermentacji, Roczn. Ochr. Środ. 2013, 15, 1645–1657.
• [19] Włoka D., Kacprzak M., Rosikoń K., Fijałkowski K., Study of the migration of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH’s) in the sewage sludge-soil system, Environ. Protect. Eng. 2013, 39(2), 113-122.
• [20] Karczewska A., Bogda A., Wolszczak M., Gałka B., Szopka K., Kabała C., Miedź, ołów i cynk w glebach przemysłowej części osiedla Różanka we Wrocławiu, Ochr. Środ. i Zas. Natur. 2009, 41, 516-522.
• [21] Kuna P., Wpływ emisji wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) z zakładów koksowniczych w Dąbrowie Górniczej (woj. śląskie) na zanieczyszczenie środowiska glebowego, Przegląd Geolog. 2010, 58(1), 74-78.
• [22] Oleszczuk P., Organic pollutans in sewage sludge-amended soil part II, Fate of contaminants soils. Ecol. Chem. Eng. 2007, 14(S2), 185-198.
• [23] Banach-Szott M., Dębska B., Mrożiński G., Zmiany zawartości wybranych WWA w glebach pyłowych, Proceedings of ECOpole 2012, 6(1), 173-181.
• [24] Adamczewska M., Siepak J., Gramowska H., Studies of levels of polycyclic aromatic hydrocarbons in soils subjected to anthropic pressure in the City of Poznań, Polish J. Environ. Stud. 2000, 9(4), 305-321.
• [25] Lisowska E., PAH soil concentrations in the vicinity of charcoal kilns in Bieszczady, Arch. Environ. Prot. 2010, 36. 41-54.
• [26] Kluska M., Kroszczyński W., Zawartość niektórych policyklicznych węglowodorów aromatycznych w pobliżu dróg o dużym nasileniu ruchu, Chem. Inż. Ekol. 2000, 7, 563-573.
• [27] Kluska M., Dynamika sorpcji wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych przez glebę w pobliżu dróg o dużym natężeniu ruchu komunikacyjnego, Arch. Ochr. Środ. 2004, 30, 83-93.
• [28] Ociepa A., Pruszek K., Lach J., Ociepa E., Wpływ długotrwałego nawożenia gleb obornikiem i osadem ściekowym na wzrost zawartości metali ciężkich w glebach, Ecol. Chem. Eng. J. 2008, 15(1), 103-109.
• [29] Włodarczyk-Makuła M., Wybrane mikrozanieczyszczenia organiczne w wodach i glebach, Politechnika Częstochowska, 2013.
• [30] Włodarczyk-Makuła M., Janosz-Rajczyk M., Wiśniowska E., Zarębska A., Zgrzebna A., Badania zawartości WWA w osadach ściekowych, Ochr. Środ. 2000, 4(79), 15-19.
• [31] Włodarczyk-Makuła M., Kalaga K., Kipigroch M., Smol M., Oznaczanie WWA w ściekach koksowniczych, Inż. i Ochr. Środ. 2011, 14, 267-274.
• [32] Kabata-Pendias A., Piotrkowska M., Motowicka T., Maliszewska-Kordybach B., Filipiak K., Krakowiak A., Pietruch C., Podstawy oceny chemicznego zanieczyszczenia gleb, Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa 1995.