Badania wpływu użycia ditlenku chloru i ozonu na efektywność usuwania toksyn sinicowych w systemie wodociatgowym Sulejów-Łódź w sezonie 2003

• Autorzy: Kabziński A.K.M. , Szczukocki D. , Macioszek B. , Juszczak R. , Grabowska H. , Cyran J. , Dziegieć J. , Zawadzka A. , Szczęsna-Kulesza

Warianty tytułu

EN

Experiments with application of chlorine dioxide and ozone for removing of cyanobacterial toxins from Sulejow-Lodz system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Sinice (Cyanoprokaryota), wchodzące w skład planktonu, należą do grupy Gram-ujemnych mikroorganizmów fotosyntezujących. W normalnym stanie wód ilość komórek sinicowych w 1 cm3 wody waha się od kilkuset do kilku tysięcy, podczas gdy w okresach intensywnego zakwitu może dochodzić nawet do kilkuset tysięcy w 1 cm 3 wody. Nadają one wtedy intensywne zabarwienie wodzie, której kolor zależy od dominujących gatunków. Obecność glonów oraz sinic w dużych ilościach może też nadawać wodzie charakterystyczny nieprzyjemny zapach, którego intensywność i charakter zależą od rodzaju kwitnących glonów i sinic oraz od ich ilości w wodzie. Zakwity sinicowe są olbrzymi problemem natury higienicznej i zdrowotnej, a także estetycznej, tworząc podczas intensywnych zakwitów kożuchy oraz pianę na powierzchni zbiorników wodnych. Problemem są także toksyny produkowane przez wiele gatunków sinic (anatoksyna, afanotoksyna, mikrocystyna, nodularina, akutificyna, scytoficyna, czy też cyanobakteryna), o toksyczności ostrej, mieszczącej się w średnim przedziale toksyczności, oraz mających właściwości kancerogenne. Toksyny sinicowe stanowią bardzo niebezpieczną grupę związków chemicznych działających zarówno na hepatocyty wątroby, jak też na system nerwowy ludzi i zwierząt. Stąd bardzo ważne jest efektywne ich usuwanie w procesie uzdatniania wody. W artykule po raz pierwszy w Polsce przedstawiono dane dotyczące zastosowania ditlenku chloru oraz ozonu do uzdatniania wody w ciągu produkcyjno-przesyłowym Sulejów-Łódź. W latach 1998-2001 efektywność usuwania mikrocystyny-LR wahala się w przedziale 74-92%,. podczas gdy dla innych izoform wahała się zakresie 45-94% ładunku.

EN

Cyanobacterials (Cyanoprokaryota) belong to plankton. In normal state concentration of cyanobacterial cells in water ranged between few hundreds to few thousands in 1 cm3 of water but while blooming may be increased even to one million in 1 cm3. At this time water bas characteristic colour, depending on dominated species. Also characteristic smell is coming from presence of cyanobacterial and phytoplankton cells produced odour substances. The cyanobacterial blooms are very important hygienic problems for human and animal health, While blooming they form foams and head coating on water surface. Also huge problems pose cyanobacterial toxins. Cyanobacteria may produce acute toxins such as hepatotoxic peptides (microcystins, nodularins and cylindrospermopsin) and neurotoxic alkaloids (anatoxin-a, anatoxin-a(s), homoanatoxin and aphanotoxins). Cyanobacterial toxins are very dangerous substances, which can intoxicated livers hepatocytes and nervous system of humans and animals, In this situation is very important to remove them in water pretreatment processes. Data on removing of cyanobacterial toxins front water in pretreatment process with application of chlorine dioxide and ozone in Sulejow-Łodz system, were presented for the first time in Poland. In period 1998-2001 effeciency of microcystin-LR removing was ranged between 74+92% while for other isoforms it was between 45-94%.

Słowa kluczowe

PL

sinice; toksyny sinicowe; ozonowanie wody; uzdatnianie wody

EN

cyanobacteria; cyanobacterial toxins; ozonation of water; water treatment

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 14, nr S3
• Strony: 339--358
• Opis fizyczny: Bibliogr. 41 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kabziński A.K.M.

autor

Szczukocki D.

autor

Macioszek B.

autor

Juszczak R.

autor

Grabowska H.

autor

Cyran J.

autor

Dziegieć J.

autor

Zawadzka A.

autor

Szczęsna-Kulesza

• Pracownia Badań Środowiskowych i Biomedycznych, Katedra Chemii Ogólnej i Nieorganicznej. Instytut Chemii, Wydział Fizyki i Chemii, Uniwersytet Łódzki, ul. G. Narutowicza 68. 90-136 Łódź

Bibliografia

• [1] Kabziński A.K.M.: Toksyczne zakwity sinicowe (I): Biologiczna charakterystyka i charakter zakwitów. BIOSKOP, 2004, 4,6-8.
• [2] Kabziński A.K.M.: Toksyczne zakwity sinicowe (II): Podstawy ekologii sinic. BIOSKOP, 2005, 1, 6-13.
• [3] Kabziński A.K.M.: Toksyczne zakwity sinicowe (VII): Wpływ zakwitów na jakość wód powierzchniowych oraz sposób uzdatniania wody skażonej toksynami sinicowymi. BIOSKOP, 2006, 2, 13-18.
• [4] Kabziński A.K.M.: Toksyczne zakwity sinicowe (III): Charakterystyka toksyn BIOSKOP, 2005, 2, 7-13.
• [5] Kabziński A.KM.: Toksyczne zakwity sinicowe (IV): Metody analizy toksyn sinicowych. BIOSKOP, 2005, 3, 13-18.
• [6] Kabziński A.K.M.: Problemy oznaczania toksyn sinicowych w wodzie oraz możliwości zastosowania nowoczesnych technik analitycznych - Cz. 1. Gospodarka Wodna, 2000, 60(5), 185-187.
• [7] Kabziński A.K.M.: Problemy oznaczania toksyn sinicowych w wodzie oraz możliwości zastosowania nowoczesnych technik analitycznych - C;. II. Gospodarka Wodna, 2000, 60(6), 225-230.
• [8] Kabziński A.KM, i Grabowska H.: Badanie usuwalna toksyn sinicowych w procesie uzdatniania wody na przykładzie systemu produkcyjnego-przesyłowego Sulejów-Łódź. Gospodarka Wodna, 2003, 63(3), 109-118.
• [9] Kabziński A.KM.: Badanie efektywności usuwania hepatotoksyn sinicowych z wody w procesie jej uzdatniania: podsumowanie sześciu lat badań na przykładzie ciągu produkcyjno-przesyłowego Sulejów-Łódź. Gospodarka Wodna, 2005, 65(4), 150-155.
• [10] Kabziński A.KM.: Toksyczne zakwity sinicowe (VIII): Efektywn0ść uzdatniania wody w Polsce przy obecności toksyn sinicowych. BIOSKOP, w druku.
• [11] Kabziński A.K.M., Grabowska H., Cyran J., Juszczak R., Dziegieć J., Zawadzka A., Szczukocki D.E. i Szczytowski K.: Badania dotyczące użycia ditlenku chloru i ozonu do usuwania toksyn sinicowych w systemie wodociągowym Sulejów-Łódź. Arch. Environ. Protect., 2004, 30(2), 17-38.
• [12] Kabziński A.K.M., Grabowska H., Cyran J., Juszczak R., Zawadzka A., Szczukocki D.E. i Szczytowski K.: Ozonation-based removal of microcystin from drinking water drawn .from the artificial lake of Sulejów. Poland. Environ. Protect. Eng., 2006, 32(2), 17-35.
• [13] Kabziński A.K.M., Juszczak R., Miękoś E., Tarczyńska M., Sivonen K. i Rapala J.: The first report about prcsence of cyanobacterial toxins in Polish lakes. Polish J. Environ. Stud.. 2000, 9, 171-178.
• [14] Kabziński A.K.M.: Analysis of cyanobacterial toxirns in Poland - prcsent situation in period 1998-2001. Toxicon, wyslano do druku.
• [15] Kabziński A.K.M.: The problems with analysis of cyanobacterial toxins by SPE and HPLC techniques. J. Chromatogr., wysłano do druku.
• [16] Kabziński A.K.M. i Grabowska H.: Badanie efektywności usuwania toksyn sinicowych w procesie uzdatniania wody na przykładzie systemu produkcyjno-przesyłowego Sulejów-Łódź. Gospodarka Wodna. 2003, 3, 109-118.
• [17] Kabziński A.K.M., Grabowska H., Cyran J., Juszczak R., Zawadzka A. i Macioszek B.: Wpływ jakości wody n i parametrów jej uzdatniania na usuwanie toksyn sinicowych na przykładzie wodociągu Sulejów-Łódź. Ochr. Środow., 2004, 3, 13-20.
• [18] Rositano J., Nicholson B.C. i Pierotme B.: Destruction of cyanobacterial toxins by ozone. Ozone Sci. En-., 1998, 20, 223-238.
• [19] Nicholson B., Rositano J., Humpage J. i Burch M.: Removal of algal toxins in water by treatment processes. 15th AWWA Federal Convention. Sydney 1993, 327-331.
• [20] Hart J, i Scott P.: Microcystins removal from water. Water Research Report No. FR0367, Murlow, Buckinghamshire, England, 1993.
• [21] Hoger S.J., Hitzfeld B.C. i Dietrich D.R: Removal of cyanobacterial toxins. Sci. Rep., 1999.
• [22] Kabziński A.K.M., Szczukocki D., Macioszek B., Juszczak R., Grabowska H., Cyran J. i Zawadzka A.: Wpływ czynników środowiskowych na poziom toksyn sinicowych w wodach powierzchniowych Polski - Nowe wyzwanie dla ekologów i służb sanitarnych. Materiały Konf. ECOSTATUS, Łódź 2005, w druku,
• [23] Kabziński A.K.M., Macioszek B.T. i Szczukocki D.E.: Badanie jakości wody powierzchniowej zbiorników zaporowych jako efektu wpływu czynników, środowiskowych na wydajność zakwitów oraz biosyntezy toksyn sinicowych, [w:] Stan i antropogeniczne zmiany jakości wód w Polsce, Tom V, red. J. Burchard, P. Ziulkicwicz. Wyd. UŁ, Łódź, w druku.
• [24] Ozone in Water Treatment, red. B. Langlais, D.A. Reckhow i D.R. Brink. Lewis Publ., Gielsea 1991, 15-89.
• [25] Keijola A.M., Himberger K., Esala A.L., Sivonen K. i Hiisvirta L.: Removal of cyanobaterial toxins in water treatment prnocesses: laboratory and pilot plant experiments. Toxic. Asses., 1988, 3, 643-656.
• [26] Rositano J. i Nicholson B.: Water treatment techniqucs for the removal of cyanobacterial toxins .from water. Report 2/94. Australian Centre for Water Quality Research, Salisbury 1994.
• [27] Himberger K., Keijola A.M., Hiisvirta L., Pyysalo H. i Sivonen K.: The effect o f water trcatment process on the removal of hepatotuxins from Microcystis and Oscillatoria cyanobacteria: a labaratory study. Water Res., 1989, 23, 979-984.
• [28] Lambert T.W., Holmes C.F.B. i Hrudey C.E.: Adsorption of microcystin-LR by activated carbon and removal in full scale water treatment. Water Res., 1996, 30, 1411-1422.
• [29] Donati C., Drikas M., Hayes R. i Newcomb F.: Microcystin-LR adsorption by powdered activated carbon. Water Res., 1994, 28, 1735-1742.
• [30] Lawton L.A. i Robertson P.KJ.: Physicochemical treatment methods for the removal of microcystins (cyanobacterial hepatotoxins) from patable waters. Chem. Soc. Rev., 1999, 28, 217-224.
• [31] Mouchet P. i Bonnelye V.P.: Solving algae problems: French expertise and world-wide applications. J. Water SRT - Aqua, 1998, 47, 125-141.
• [32] Drikas M. i Hrudeu M.: Control and removal of toxins, [w:] Toxic Cyanobacteria. Current Status of Research and Management, (eds.) D. Steffensen, B. Nicholson. American Water Works Association Research Foundation, Denver 1994.
• [33] James H. i Well J.F.A.: Detection and removal of cyanobacterial toxins from. fresh water. Report FR 0211, UK Foundation for Water Research, Murlow, Buckinghamshire 1991.
• [34] Grabowski Z., Rzerzycha B., Grabowska H., Wybór M.. Cyran J. i Solnica J.: Wstępne utlenianie domieszek wody ditlcnkiem chloru i usuwanie produktów ubocznych utleniania na przykładie wodociągu Sulejów-Ł6dź. Ochr. Środow., 2001, 82(3), 28-31.
• [35] Rositano J., Newcombe W., Nicholson B. i Sztejnbok R.: Ozonation of nom and algal toxins in four treated water. Water Res., 2001, 35, 23-32.
• [36] Rositano J.: The destruction of cyanobacterial peptide toxins by oxidants. Scientific Report No. 110, Urban Water Res. Assoc., Melbourne 1996.
• [37] Tsuji K., Watanuki T., Kondo F., Watanabe M.F., Suzuki M., Uchida H. i Harada K.L: Stability of microcystins from cyanobactcria - IV. Effect o.f chlorination on decompocition. Toxicon, 1997, 35, 1033-1041.
• [38] Nicholson B.C., Rositano J. i Burch M.D.: Destruction of cyanobarterial peptidc hepatotoxins by chlorine and chloramincs. Water Res., 1994, 28, 1297-1303.
• [39] Lahti K. i Hiisvirta H.: Removal of cyanobacterial toxins in water treatment process: review of studied conducted in Finland. Water Sup., 1998, 7, 149-154.
• [40] Lepisto L., Lakti K. i Niemi J.: Removed of cyanobacteria and other phytoplankton in four Finich waterworks. Algol. Stud., 1994, 75, 167-181.
• [41] Hoger S., Dietrich D. i Hitzfeld D.: Effect of ozonation of in drinking water treatment on the removal of cyanobacterial toxins. Toxicol. Sci., 1999, 48, 33-42.