Biodegradacja ex situ gruntu z klasycznych gazowni skażonego węglowodorami ropopochodnymi

• Autorzy: Steliga T. , Kapusta P. , Jakubowicz P.

Warianty tytułu

EN

Ex situ bioremediation of soil from classic gasworks area polluted with petroleum hydrocarbons

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł podejmuje zagadnienia związane z problemem oczyszczania gruntu skażonego w wyniku działalności klasycznych gazowni, które obecnie zostały wyłączone z eksploatacji. Przedstawiono opracowane metodyki chromatograficzne umożliwiające jakościową identyfikację i ilościowe oznaczenie poszczególnych węglowodorów alifatycznych i aromatycznych (TPH i WWA) w gruncie z wytypowanej do badań gazowni. Omówiono wyniki badań w skali półtechnicznej oczyszczania gruntu skażonego zanieczyszczeniami ropopochodnymi (TPH, WWA) z wykorzystaniem bioremediacji podstawowej i bioaugmentacji poprzez inokulację mikroorganizmami autochtonicznymi. Prowadzone badania pozwalają prześledzić przebieg procesu oczyszczania gruntu, dobrać optymalne dawki substancji biogennych i określić ramy czasowe prowadzonego procesu. Cały cykl oczyszczania gruntu monitorowano za pomocą chromatografii gazowej GC. Oceny stopnia biodegradacji poszczególnych węglowodorów alifatycznych dokonano na podstawie zmian zawartości oznaczonych chromatograficznie oraz za pomocą przyjętych wskaźników stopnia biodegradacji: C17/Pr i C18/F. Szczególną uwagę zwrócono na biodegradację wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych występujących w oczyszczanym gruncie w znacznych ilościach. Opracowana chromatograficzna metodyka oznaczania WWA w gruncie umożliwiła ocenę biodegradacji poszczególnych węglowodorów aromatycznych. Ponadto podjęto próby opracowania modelu biodegradacji TPH i WWAs z zastosowaniem 17alfa(H), 21beta(H)-hopanu.

EN

This paper undertakes issues related to the problem of purification of soil contaminated as a result of classic gasworks activities, which are now longer in use. Prepared chromatographic methodologies which allow for qualitative identification and quantitative determination of individual aliphatic and aromatic (TPH, PAH) hydrocarbons in soil from selected gasworks are presented. The results of the research on remediation of soil polluted with petroleum hydrocarbons (TPH, PAH) in semi-field scale with application of basic bioremediation and bioaugmentation with indigenous microorganisms are discussed. The research allows controlling a progress of remediation, selecting optimal doses of biogenic compounds and setting up duration of the process. The whole cycle of soil remediation was monitored with the use of gas chromatography (GC). Estimation of biodegradation degree of individual aliphatic hydrocarbons was based on changes in their soil concentration and accepted biodegradation indicators: C17/pristane and C18/phytane ratios. Particular attention was paid on biodegradation of PAH which were present in substantial concentrations in polluted soil. The elaborated chromatographic methodology for the determination of PAH in soil allowed for estimation of biodegradation referring to individual compounds. Moreover, an attempt of preparation TPH and PAHs degradation model with the use of 17alpha(H),21beta(H) - hopane was undertaken.

Słowa kluczowe

PL

biodegradacja; węglowodory ropopochodne; oczyszczanie gruntu

EN

bioremediation; petroleum hydrocarbon; remediation

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Wiertnictwo, Nafta, Gaz
• Rocznik: 2007
• Tom: T. 24, z. 1
• Strony: 475--486
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Steliga T.

• Instytut Nafty i Gazu, Oddział Krosno

autor

Kapusta P.

• Instytut Nafty i Gazu w Krakowie

autor

Jakubowicz P.

• Instytut Nafty i Gazu, Oddział Krosno

Bibliografia

• [1] Alexander R.R., Tang J., Alexander M.: Genotoxicity is Unrelated to Total Concentration of Priority Carcinogenic Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Soils Undergoing Biological Treatment. J. Environ. Qual., No. 31, 2002, 150–154
• [2] Chaineau C.H., Ypremian C., Vidalie J.F., Ducreux J., Ballerini D.: Bioremediation of a Crude Oil-Polluted Soil: Biodegradation, Leaching and Toxicity Assessments. Water, Air, and Soil Pollut., 144, 2003, 419–40
• [3] Hejazi R.F., Husain T.: Land form performance under aird conditions. 2. Evaluation of parameters. Environ. Sci. Technol., No. 8, 2004, 2457–2469
• [4] Huesemann M.H., Hausmann T.S., Fortman T.J.: Assessment of Bioavailability Limitations During Slurry Biodegradation of Petroleum Hydrocarbons in Aged Soils. Environm. Toxic. and Chemistry, vol. 22, No. 12, 2003, 2853–2860
• [5] Johnsen A.R., Winding A., Karlson U., Roslev P.: Linking of Microorganisms to Phenathrene Metabolism in Soil by Analysis of 13C-Labeled Cell Lipids. Applied Environm. Microbiol., vol. 68, No. 12, 2002, 6106–6113
• [6] Piskowska-Wasiak J.: Metody rekultywacji terenów wyłączonych z eksploatacji gazowni klasycznych. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, nr 3, 2005, 4–11
• [7] Saponaro S., Bonomo L., Petruzzelli G., Romele L., Barbafieri M.: Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) Slury Phase Bioremediation of A Manufacturing Gas Plant (MGP) Site Aged Soil. Water, Air, and Soil Poll., No. 135, 2002, 219–236
• [8] Steliga T.: The effectiveness of soil purification from petroleum hydrocarbons verify by usage ultrasound extraction combined with gas chromatography. The XXVIII Symposium Chromatographic Methods of Investigating the Organic Compounds, Katowice, 2003, 34–36
• [9] Steliga T.: Technologia oczyszczania gruntów z zanieczyszczeń ropopochodnych metodą in situ. Kraków, Prace INiG, nr 133, 2006, 1–78
• [10] Spriggs T., Banks K., Schwab P.: Phytoremediation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Manufactured Gas Plant- Impacted Soil. J. Environ. Qual., No. 34, 2005, 1755–1762
• [11] Venosa A.D., Suidan M.T., Wrenn B.A., Strohmeier K.L., Haines J.R., Eberhart B.L., King D., Holder E.: Bioremediation of an experimental oil spill on the shoreline of delaware bay. Env. Scien. & Techn., No. 30, 1996, 1764–1775
• [12] Wattiau P.: Microbial Aspects in Bioremediation of Poluted by Polyaromatic Hydrocarbons. Biotechnology for the Environment: Strategy and Fudamentals, 2002 Kluwer Acad. Publishers, 69–89
• [13] Wiesche C., Martens R., Zadrazil F.: The Effect of Interaction Between White- Rot Fungi and Indigenous Microorganisms on Degradation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Soil. Water, Air, and Soil Poll., No. 3, 2003, 73–79
• [14] Wilcke W., Krauss M., Safroniv G., Fokin A.J., Kaupenjohann M.: Polycyklic Hydrocarbons (PAHs) in Soils of the Moscow Region- Concentrations, Temparal Trends, and Small – Dcale Disteibution. J. Environ. Qual., No. 34, 2005, 1581–15906
• [15] Xu R., Lau N.L.A., Ng K.L., Obbard J.P.: Application of a Slow-Release Fertilizer for Oil Bioremediation in Beach Sediment. J. Environ. Qual., No. 33, 2004, 1210–1216
• [16] Xu R., Obbard J.P.: Effect of Nutrient Amendments on Indigenous Hydrocarbon Biodegradation in Oil-Contaminated Beach Sediments. J. Environ. Qual., No. 32, 2003, 1234–1243
• [17] Xu R., Obbard J.P.: Biodegradation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Oil-Contaminated Beach Sediments Treated with Nutrient Amendments. J. Environ. Qual., 33, 2004, 861–867
• [18] Yu S.H., Ke L., Wong Y.S., Tam N.F.Y.: Degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons by a bacterial consortium enriched from mangrove sediments. Environm. Internat., No. 31, 2005, 149–154
• [19] Zheng Z., Obbard J.P.: Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Removal from Soil by Surfactant Solubilization and Phanerochaete chrysosporium Oxidation. J. Environ. Qual., 31, 2002, 1842–1847