Znaczenie mikroorganizmów w rozkładzie związków ropopochodnych w glebie

• Autorzy: Kosicka-Dziechciarek D. , Wolna-Maruwka A. , Diatta J. B.

Warianty tytułu

EN

The role of microorganisms in the decomposition of petroleum products in soil

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Składniki ropy naftowej oraz produkty petrochemiczne o złożonej budowie stanowią istotne zagrożenie dla środowiska przyrodniczego. Największą szkodliwością w odniesieniu do ekosystemu charakteryzują się węglowodory aromatyczne, występujące w ropie naftowej, do których należy zaliczyć: benzen, toluen, etylobenzen, ksyleny. Wyżej wymienione substancje wykazują negatywny wpływ na człowieka ze względu na właściwości kancerogenne i toksyczne. Źródłami skażenia związkami ropopochodnymi środowiska gruntowego najczęściej są: miejsca wydobywania ropy naftowej, zakłady rafineryjne i petrochemiczne, transport ropy naftowej i produktów naftowych, miejsca magazynowania oraz dystrybucji ropy i produktów ropopochodnych, bazy i obiekty wojskowe, transport lotniczy oraz miejsca przetwarzania odpadów ropopochodnych i zaolejonych. Do zanieczyszczeń środowiska może dochodzić długotrwale lub w sposób awaryjno-wyciekowy. Przyśpieszenie rozkładu substancji ropopochodnych w glebie uzyskuje się w procesach stymulacji czynnikami fizykochemicznymi i/lub biologicznymi. W celu oczyszczenia gruntów z produktów ropopochodnych stosuje się proces bioremediacji, który polega na wykorzystaniu szlaków i cykli metabolicznych współdziałających ze sobą mikroorganizmów do ograniczenia zanieczyszczeń lub ich transformacji w formy, które są mniej szkodliwe. Usuwanie zanieczyszczeń gruntów związkami ropopochodnymi może następować w miejscu skażenia (in situ) lub po usunięciu zanieczyszczonej gleby z jej naturalnego pochodzenia (ex situ).

EN

Diversified and specific components of petroleum and petrochemical products are a significant threat to the natural environment. Benzene, toluene, ethylobenzene and xylenes are aromatic hydrocarbons which can be found in petroleum. They are particularly harmful because of their carcinogenicity and toxicity for people and the ecosystem. The contamination of the soil environment with petroleum products is usually caused by oil extraction sites, refineries and petrochemical plants, transport, storage and distribution of oil and petroleum products, military bases and facilities, air transport and places where petroleum and oily waste is stored. The environment may be polluted successively in a long-term process or due to breakdowns resulting in leaks. Due to numerous dangers caused by petroleum products land decontamination has become a necessity. The decomposition of petroleum products in soil can be accelerated by stimulation with physiochemical and/or biological agents. Petroleum products can be eliminated in the process of land bioremediation, which consists in using the metabolic pathways and cycles of interacting microorganisms to reduce contaminations or transform them into less harmful products. Groups of microorganisms which participate in bioremediation are called biocenoses or consortiums of microorganisms. The elimination of petroleum products from soil can take place at the place of contamination (in situ) or after removal of contaminated soil from its natural location (ex situ).

Słowa kluczowe

PL

bioremediacja; mikroorganizmy; związki ropopochodne

EN

bioremediation; microorganisms; petroleum compounds

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 18, z. 1
• Strony: 57--68
• Opis fizyczny: Bibliogr. 43 poz.

Twórcy

autor

Kosicka-Dziechciarek D.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Rolnictwa i Bioinżynierii, Katedra Mikrobiologii Ogólnej i Środowiskowej, ul. Szydłowska 50, 60-656 Poznań

autor

Wolna-Maruwka A.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Rolnictwa i Bioinżynierii

autor

Diatta J. B.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Rolnictwa i Bioinżynierii

Bibliografia

• ANTIZAR-LADISLAO B., LOPEZ-REAL J., BECK A. 2004. Bioremediation of polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH)-contaminated waste using composting approaches. Critical Reviews in Environmental Science and Technology. No 34 (3) s. 249–289.
• BAJ J., MARKIEWICZ Z. 2006. Biologia molekularna bakterii [Molecular biology of bacteria]. Warszawa. Wydaw. Nauk. PWN. ISBN 978-83-01-18183-3 ss. 546.
• BIEDROWSKI Z., TROĆ M. 1997. Zanieczyszczenia gruntów i wód gruntowych substancjami ropopochodnymi na wybranych stacjach paliw CPN w Wielkopolsce [Pollution of land and ground water with petroleum derivatives on selected CPN fuel stations in Wielkopolska]. W: Współczesne problemy hydrologii. Red. J. Górski, E. Liszkowska. T. 8. Wrocław. WIND – J. Wojewoda s. 261–264.
• BOOPATHY R. 2000. Factors limiting bioremediation technologies. Bioresurce Technology. Vol. 74. Iss. 1 s. 63–67.
• CHANG B.V., LU Z.J., YUAN S.Y. 2009. Anaerobic degradation of nonylphenol in subtropical mangrove sediments. Journal of Hazardous Materials. No 165 s. 162–167.
• CHIKERE C.B., OKPOKWASILI G.C., CHIKERE B.O. 2011. Monitoring of microbial hydrocarbon remediation in the soil. 3 Biotech. No 1 s. 117–138.
• DELLAGNEZZE B.M., SOUSA G.V., MARTINS L.L., DOMINGOS D.F., LIMACHE E.E.G., VASCONCELLOS S.P., CRUZ G.F, OLIVEIRA V.M. 2014. Bioremediation potential of microorganisms derived from petroleum reservoirs. Marine Pollution Bulletin. No 89 (1–2) s. 191–200.
• GENTRY T.J., RENSING C., PEPPER I.L. 2004. New approaches for bioaugmentation as a remediation technology. Critical Reviews in Environmental Science and Technology. No 34 s. 447–494.
• GREŃ I., GUZIK U., WOJCIESZYŃSKA D., ŁABUŻEK S. 2008. Molekularne podstawy rozkładu ksenobiotycznych związków aromatycznych [Molecular basis for the decomposition of xenobiotic aromatic compounds]. Biotechnologia. Nr 2 (81) s. 58–67.
• HARRISON R.M. (red.) 2003. El medio ambiente: Introduccion a la quimica medioambiental y a la contaminacion. Zargoza. Acribia. ISBN 84-200096-6-0 ss. 214.
• HERNANDEZ D., PLAZA C., POLO A. 2002. Consideraciones generales sobre la contaminación y restauración de suelos. Residuos. No 67 s. 123–134.
• KASZYCKI P., KOLOCZEK H. 2005. Biotechnologie stosowane w odnowie gleby zanieczyszczonej substancjami ropopochodnymi [Biotechnologies used in the regeneration of soils contaminated with petroleum substances]. W: Ochrona środowiska naturalnego w XXI wieku – nowe wyzwania i zagrożenia. Red. K. Wiecha, H. Kołoczek, P. Kaszycki. Kraków. Fundacja na rzecz Wspierania Badań Naukowych Wydziału Ogrodniczego Akademii Rolniczej im. H. Kołłątaja w Krakowie s. 41–56.
• KASZYCKI P., SZUMILAS P., KOŁOCZEK H. 2001. Biopreparat przeznaczony do likwidacji środowiskowych skażeń węglowodorami i ich pochodnymi [Biopreparat for the removal of environmental contamination with hydrocarbons and their derivatives]. Inżynieria Ekologiczna. Nr 4 s. 15–22.
• KLIMIUK E., ŁEBKOWSKA M. 2003. Biotechnologia w ochronie środowiska [Biotechnology In environmental protection]. Warszawa. Wydaw. Nauk. PWN s. 131–198.
• KLUK D. 2010. Badania szybkości biodegradacji substancji ropopochodnych w odpadach wiertniczych [Study of the speed of biodegradation of petroleum substances in drilling waste]. Nafta–Gaz. Nr 6 (1) s. 27–33.
• KOPYTKO M., IBARRA MOJICA D.M. 2009. Możliwości biodegradacji węglowodorów ropopochodnych w glebach zanieczyszczonych przez przemysł naftowy [Biodegradability of petroleum hydrocarbons in soils contaminated by the petroleum industry]. Inżynieria Mineralna. Nr 7(12) s. 31–48.
• KORDA A., SANTAS P., TENENTE A., SANTAS R. 1997. Petroleum hydrocarbon bioremediation: Sampling and analytical techniques, in situ treatments and commercial microorganisms currently used. Applied Microbiology and Biotechnology. No 48(6) s. 677–686.
• KORZENIOWSKA-REJMER E. 2001.Wpływ zanieczyszczeń ropopochodnych na charakterystykę geotechniczną gruntów stanowiących podłoże budowlane [Effect of petroleum pollutants on the geotechnical characteristics of land constituting the construction base]. Inżynieria Morska i Geotechnika. Nr 2 s. 83–86.
• KOŹMIŃSKA A., HANUS-FAJERSKA E., MUSZYŃSKA E. 2014. Możliwości oczyszczania środowisk wodnych metodą ryzofiltracji [Possibilites of water purification Rusing the rhizofiltration method]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 14. Z. 3(47) s. 89–98.
• KRZYŚKO-ŁUPICKA T., KRĘCIDŁO M., KRĘCIDŁO Ł. 2016. Stymulacja rozkładu substancji ropopochodnych w skażonej glebie z wykorzystaniem nadtlenku wodoru i szczepionki Yarrowia lipolytica A 101 [Stimulating decomposition of petroleum substances in contaminated soil using water hydrocarbon peroxide and Yarrowia lipolytica A 101 vaccine]. Inżynieria Ekologiczna. Nr 9 s. 56–65.
• KWAPISZ E. 1999. Problemy biodegradacji ropy naftowej [Problems of biodegradation of oil]. I Krajowy Kongres Biotechnologii. 14 sekcja: Biotechnologia w ochronie środowiska. Wrocław s. 227–229.
• LATTUATI A., METZGER P., ACQUAVIVA M., BERTRAND J.C., LARGEAU C. 2002. n-Alkane degradation by Marinobacter hydrocrbonoclasticus strain SP 17: long chain β-hydroxy acids as indicator of bacterial acidity. Organic Geochemistry. No 33 s. 37–45.
• MARGESIN R., HAMMERLE M., TSCHERKO D. 2007. Microbial activity and community composition during bioremediation of diesel-oil-contaminated soil: effects of hydrocarbon concentration, fetilizers and incubation time. Microbial Ecology. No 53 s. 259–269.
• MROZIK A., PIOTROWSKA-SEGET Z., ŁABUŻEK S. 2005. Bacteria in bioremediation of hydrocarboncontaminated environments. Postępy Mikrobiologii. No 44 (3) s. 227–238.
• NOWAK J. 2008. Bioremediacja gleby z ropy i jej produktów [Bioremediation of soil from oil and its products]. Biotechnologia. Nr 1(80) s. 97–108.
• OKOH A.I. 2006. Biodegradation alternative in the cleanup of petroleum hydrocarbon pollutants. Biotechnology and Molecular Biology Review. No 1 s. 38–50.
• OLANCZUK-NEYMAN K., PREJZNER J., TOPOLNICKI M. 1994. Chemiczna i bakteriologiczna ocena skazenia gruntow stacji przeladunku paliw produktami ropopochodnymi [Chemical and bacteriological evaluation of the land confiscation of fuel filling stations with petroleum products]. Biotechnologia. Nr 2 s. 50–59.
• PALA D.M., CARVALHO D.D., PINTO J.C., SANT’ANNA G.L. 2006. A suitable model to describe bioremediation of a petroleum-contaminated soil. International Biodeterioration and Biodegradation. No 58 (3–4) s. 254–260.
• PALIWAL V., PURANIK S., PUROHIT H.J. 2012. Integrated perspective for effective bioremediation. Applied Biochemistry and Biotechnology. No 166 s. 903–924.
• PODSIADŁO Ł., KRZYŚKO-ŁUPICKA T. 2013. Techniki bioremediacji substancji ropopochodnych i metody oceny ich efektywności [Techniques of bioremediation of petroleum substances and methods of assessing their effectiveness]. Inżynieria i Ochrona Środowiska. Nr 16 (4) s. 459–476.
• PRENAFETA-BOLDÚ F. X., VERVOORT J., GROTENHUIS J. T. C., VAN GROENESTIJN J.W. 2002. Substrate interactions during the biodegradation of benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene (BTEX) hydrocarbons by the fungus Cladophialophora sp. strain T. 1. Applied and Environmental Microbiology. No 68(6) s. 2660–2665.
• RADWAN K., ŚLOSORZ Z., RAKOWSKA J. 2012. Efekty środowiskowe usuwania zanieczyszczeń ropopochodnych [Environmental effects of the removal of petroleum pollutants]. Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza. Nr 3 s. 107–114.
• RITALAHTI K.M., LOFFLER F.E., RASCG E.F., KOENIGSBERG S. 2005. Bioaugumentation for chlorinated ethane detoxification: Bioaugumentation and molecular diagnostics in the bioremediation of chlorinated ethane-contaminated sites. Industrial Biotechnology. No 1 s. 114–118.
• SIUTA J. 1997. Podstawy biodegradacji ropopochodnych składników w glebach i w odpadach. I konferencja naukowo-techniczna. Wysowa Zdrój. Wydaw. Ekoinżynieria s. 119–130.
• SUJA F., RAHIM F., TAHA M.R., HAMBALI N., RIZAL RAZALI M., KHALID A., HAMZAH A. 2014. Effects of local microbial bioaugmentation and biostimulation on the bioremediation of total petroleum hydrocarbons (TPH) in crude oil contaminated soil based on laboratory and field observations. International Biodeterioration and Biodegradation. No 90 s. 115–122.
• SZTOMPKA E. 1999. Biodegradation of engine oil in soil. Acta Microbiologica Polonica. No 31 s. 185–196.
• VAN GESTEL K., MERGAERT J., SWINGS J., COOSEMANS J., RYCKERBOER J. 2003. Bioremediation of diesel oil-contaminated soil by composting with biowaste. Environmental Pollution. No. 125 s. 361–368.
• VAN HAMME J.D., SINGH A., WARD O.P. 2003. Recent advances in petroleum microbiology. Microbiology and Molecular Biology Reviews. No 67 (4) s. 503–549.
• VIDALI M. 2001. Bioremediation. An overview. Pure and Applied Chemistry. No 73 s. 1163–1172.
• VIGNESH R., BADHUL HAQ M.A., SRINIVASAN M. 2011. Biodegradation prospective of microbes. International Journal of Environmental Science. No 2 (2) s. 741–754.
• WATKINSON R.J., MORGAN P. 1991. Physiology of aliphatic hydrocarbon-degrading microorganisms. W: Physiology of biodegradative microorganisms. Red. C. Ratledge. Springer Netherlands s. 79–92.
• WIDDEL F., RABUS R. 2001. Anaerobic biodegradation of saturated and aromatic hydrocarbons. Current opinion in biotechnology. No 12(3) s. 259–276.
• ZHANG CH., BENNETT G.N. 2005. Biodegradation of xenobiotics by anaerobic bacteria. Applied Microbiology and Biotechnology. No 67 s. 600–618.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).