Effect of bioremediation of oil derivatives in soil on Pterostichus sp. (COLEOPTERA, CARABIDAE) occurrence

• Autorzy: Gospodarek J. , Kołoczek H. , Petryszak P. , Rusin M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ bioremediacji ropopochodnych w glebie na występowanie Pterostichus sp. (COLEOPTERA, CARABIDAE)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The research aimed at investigating the effect of oil derivatives during the process of their bioremediation on dynamics of Pterostichus sp. (Coleoptera, Carabidae) occurrence. The following objects were established in two series (natural and supported bioremediation): control – unpolluted soil; soil polluted with petrol; soil polluted with diesel fuel and soil polluted with used engine oil (dose: 6000 mg of fuel kg–1d.m. of soil). Epigeal fauna was trapped using Barber’s traps. During the periods from June to October 2010, from May to October 2011 and in May and June 2012 the traps were emptied once a week. Soil pollution with petrol inhibits Pterostichus sp. beetles activity for about 3 months, whereas diesel oil may reveal a negative effect even after 14 months, and engine oil after 13 months from the moment of pollution. Bioremediation process of soil contaminated with oil derivatives generally dśs not affect Pterostichus beetles during the first 5 months after its initiation, but after a year it may contribute to increased activity under conditions of soil polluted with diesel oil. The COD data indicate that the process of bioremediation occurs in all of the tested soil samples. It was the most intensively in the case of soil polluted with used engine oil.

PL

Celem pracy było zbadanie oddziaływania substancji ropopochodnych w trakcie procesu bioremediacji gleby na dynamikę występowania chrząszczy z rodzaju Pterostichus sp. (Coleoptera, Carabidae). W ramach doświadczenia utworzono następujące obiekty w dwóch seriach (z naturalną bioremediacją i stymulowaną bioremediacją): 1. Kontrola – gleba niezanieczyszczona. 2. Gleba z symulowanym wyciekiem benzyny, 3. Gleba z symulowanym wyciekiem oleju napędowego, 4. Gleba z symulowanym wyciekiem zużytego oleju silnikowego w dawce 6000 mg substancji ropopochodnej kg–1 s.m. gleby. Odłowy fauny naziemnej prowadzono z wykorzystaniem pułapek Barbera. W okresach od czerwca do października 2010, od maja do października 2011 oraz w maju i czerwcu 2012 r. pułapki opróżniano raz w tygodniu. Zanieczyszczenie gleby benzyną ogranicza aktywność chrząszczy z rodzaju Pterostichus przez okres ok. 3 miesięcy, natomiast olej napędowy może wykazywać negatywny wpływ jeszcze po upływie 14 miesięcy, a silnikowy po upływie 13 miesięcy od momentu zanieczyszczenia. Proces bioremediacji gleby zanieczyszczonej ropopochodnymi na ogół nie wpływa na aktywność biegaczowatych z rodzaju Pterostichus w ciągu pierwszych 5 miesięcy po jego zainicjowaniu, natomiast po upływie roku może przyczyniać się do wzrostu aktywności w warunkach gleby zanieczyszczonej olejem napędowym. Analiza parametru ChZT wskazuje, że proces bioremediacji przebiegał we wszystkich próbkach gleby, najintensywniej w przypadku gleby zanieczyszczonej olejem silnikowym.

Słowa kluczowe

EN

oil derivatives; soil; bioremediation; Carabidae; Pterostichus sp

PL

ropopochodne; gleba; bioremediacja; Carabidae; Pterostichus sp

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 20, nr 4-5
• Strony: 545--554
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Gospodarek J.

• Department of Agricultural Environment Protection, Agricultural University of Krakow, al. A. Mickiewicza 21, 31–120 Kraków, Poland, phone: [phone],

autor

Kołoczek H.

• Department of Biochemistry, University of Agriculture in Krakow, al. 29 Listopada 54, 31–425 Kraków, Poland, phone: [phone]

autor

Petryszak P.

• Department of Biochemistry, University of Agriculture in Krakow, al. 29 Listopada 54, 31–425 Kraków, Poland, phone: [phone]
• [e-mail]

autor

Rusin M.

Bibliografia

• [1] Zhang J, Yang J, Wang R, Hou H, Du X, Fan S, Liu J, Dai J. Effects of pollution sources and soil properties on distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons and risk assessment. Sci Total Environ. 2013;463-464:1-10. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2013.05.066.
• [2] Najar-Rodriguez AJ, Lavidis NA, Mensah RK, Choy PT, Walter GH. The toxicological effects of petroleum spray oils on insects – Evidence for an alternative mode of action and possible new control options. Food Chem Toxicol. 2008;46(9):3003-3014. DOI: 10.1016/j.fct.2008.05.042.
• [3] Livingstone DR. The fate of organic xenobiotics in aquatic ecosystems: quantitative and qualitative differences in biotransformation by invertebrates and fish. Comp Biochem Physiol A. 1998;120(1):43-49.
• [4] Singh MP, Ram KR, Mishra M, Shrivastava M, Saxena DK, Kar Chowdhuri DK Effects of co-exposure of benzene, toluene, and xylene to Drosophila melanogaster: Alteration in hsp70, hsp60, hsp83, hsp26, ROS generation and oxidative stress markers. Chemosphere. 2010;79(5):577-587. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2010.01.054.
• [5] Couceiro SRM, Hamada N, Ferreira RLM, Forsberg BR, da Silva JO. Domestic Sewage and Oil Spills in Streams: Effects on Edaphic Invertebrates in Flooded Forest, Manaus, Amazonas, Brazil. Water Air Soil Poll. 2007;180(1-4):249-259. DOI 10.1007/s11270-006-9267-y.
• [6] Broman D, Ganning B, Lindblad C. Effects of high pressure, hot water shore cleaning after oil spills on shore ecosystems in the Northern Baltic proper. Marine Environ Res. 1983;10(3):173-187. http://dx.doi.org/10.1016/0141-1136(83)90009-0.
• [7] Jaworska M, Gospodarek J. Effect of soil pollution with oil derivatives on beneficial epigeal entomofauna. Ecol Chem Eng. 2004;11(2-3):181-186.
• [8] Jaworska M, Gospodarek J. Occurrence of predatory Col. Carabidae beetles in conditions of soil polluted with oil derivatives. Ecol Chem Eng. 2006;13(1-2):73-78.
• [9] Mullen K, O’Halloran J, Breen J, Giller P, Pithon J, Kelly T. Distribution and composition of carabid beetle (Coleoptera, Carabidae) communities across the plantation forest cycle – Implications for management. Forest Ecol Manag. 2008;256(4):624-632. http://dx.doi.org/10.1016/j.foreco.2008.05.005.
• [10] Bayley M, Baatrup E, Heimbach U, Bjerregaard P. Elevated Copper Levels during Larval Development Cause Altered Locomotor Behavior in the Adult Carabid Beetle Pterostichus cupreus L. (Coleoptera: Carabidae). Ecotox Environ Safe. 1995;32(2):166-170. http://dx.doi.org/10.1006/eesa.1995.1098.
• [11] Mozdzer TJ, Kramarz P, Piśkiewicz A, Niklińska M. Effects of cadmium and zinc on larval growth and survival in the ground beetle, Pterostichus oblongopunctatus. Environ Internat. 2003;28:737-742. PII: S0160-4120(02)00107-1.
• [12] Kafel A, Gospodarek J, Zawisza-Raszka A, Rozpędek K, Szulińska E. Effects of soil contamination with oil products on ground beetles Pterostichus cupreus. 2013; in press.
• [13] Gospodarek J, Kołoczek H, Petryszak P. Dynamics of arachnid occurrence in soil contaminated with petrol, diesel fuel and engine oil during bioremediation process. Ecol Chem Eng A. 2012;19(9):1099-1106. DOI: 10.2428/ecea.2012.19(09)105.
• [14] Gospodarek J, Kołoczek H, Petryszak P. Dynamics of Opiliones and Acarina occurrence in soil contaminated with oil derivatives during bioremediation process. Proc Ecopole. 2012;6(1):43-149. DOI: 10.2429/proc.2012.6(1)019.
• [15] Hurka K. Carabidae of the Chech and Slovak Republics. Zlin: Kabourek; 1996:565.
• [16] Gospodarek J. Effect of oil derivative spill on epigeal invertebrates. Ecol Chem Eng A. 2009;16(3):263-270.