Toxicity of petroleum substances to microorganisms and plants

• Autorzy: Ziółkowska A. , Wyszkowski M.

Warianty tytułu

PL

Toksyczność substancji ropopochodnych dla drobnoustrojów i roślin

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper discusses sources of petroleum substances in environment and threats caused by petroleum contamination of water and soil. The physicochemical and biological properties of petroleum substances have been determined along with their toxicity, particularly that of aromatic hydrocarbons, including the so-called BTEX group (benzene, toluene, ethyl benzene and xylenes) to microorganisms and plants. Much emphasis has been laid on the properties which shape toxicity. The effect (typically degrading one) on live organisms present in water and soil environment, including biological equilibrium of soil (abundance of microorganisms, enzymatic activity), has been discussed as well as the growth and development of plants growing on soil polluted with these substances. In addition, factors (soil or water properties and condition, C:N ratio, pH reaction, soil moisture, content of organic substance, fertilization, type and species of aquatic or land organisms) which influence the effect produced by petroleum substances on live organisms in environment have been mentioned.

PL

Przedstawiono źródła obecności substancji ropopochodnych w środowisku i zagrożenia związane z zanieczyszczeniem nimi wód i gruntów. Określono ich właściwości fizykochemiczne i biologiczne z uwzględnieniem toksyczności (zwłaszcza węglowodorów aromatycznych, w tym tzw. grupy BTEX - benzenu, toluenu, etylobenzenu i ksylenów) dla mikroorganizmów i roślin. Szczególny nacisk położono na właściwości decydujące o ich toksyczności. Opisano oddziaływanie (najczęściej degradujące) na organizmy żywe występujące w środowisku wodnym i glebowym, w tym na biologiczną równowagę gleby (liczebność drobnoustrojów, aktywność enzymatyczną) oraz wzrost i rozwój roślin rosnących na terenach zanieczyszczonych tymi substancjami. Przedstawiono także czynniki (właściwości i stan wód lub gleby, stosunek C:N, odczyn pH, uwilgotnienie gruntów, natlenienie, zawartość substancji organicznej, nawożenie, rodzaj lub gatunek organizmów wodnych i lądowych), które wpływają na oddziaływanie substancji ropopochodnych na organizmy żywe występujące w środowisku.

Słowa kluczowe

EN

toxicity; petroleum substances; sources of contamination; microorganisms; soil; plants

PL

toksyczność; substancje ropopochodne; źródła zanieczyszczenia; drobnoustroje; gleba; rośliny

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. S
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 17, nr 1
• Strony: 73--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 74 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ziółkowska A.

autor

Wyszkowski M.

• Katedra Chemii Środowiska, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie,

Bibliografia

• [1] Hull Z.: Problemy filozofii ekologii. [In:] Wprowadzenie do filozoficznych problemów ekologii (red. A. Papuziński). Wyd. WSP w Bydgoszczy, 1999, 236 p.
• [2] Kiepurski J.: Efekty zastosowania kultur bakteryjnych do rozkładu ropopochodnych w istniejących układach środowiskowych. InŜ. Ekol., 2000, 2, 97-110.
• [3] Wyszkowski M. and Ziółkowska A.: Zanieczyszczenie gleby produktami ropopochodnymi. Rol. ABC, 2003, 11(160), 4-5.
• [4] Włodkowic D. and Tomaszewska B.: Podstawy technologii fitoremediacji zanieczyszczeń ropopochodnych. Mat. Konf. Nauk. nt. „Zanieczyszczenia środowiska produktami naftowymi, ich monitoring i usuwanie w aspekcie procesu integracji z Unią Europejską.” Ustronie Morskie 2003, 43-51.
• [5] Wyszkowski M., Wyszkowska J. and Ziółkowska A.: Effect of soil contamination with diesel oil on yellow lupine field and macroelements content. Plant, Soil, Environ., 2004, 50(5), 218-226.
• [6] Surygała J. and Śliwka E.: Wycieki ropy naftowej. Przem. Chem., 1999, 78(9), 323-325.
• [7] Kostecka J.: MoŜliwości wykorzystania populacji dżdżownic Eisenia Fetida (Sav.) przy biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 1999, 467, 617-623.
• [8] Surygała J.: Właściwości produktów naftowych. [in:] Zanieczyszczenia naftowe w gruncie, red. J. Surygała. Oficyna Wyd. Polit. Wrocławskiej, Wrocław 2000, 55-95.
• [9] Małachowska-Jutsz A., Mrozowska J., Kozielska M. and Miksch K.: Aktywność enzymatyczna w glebie skażonej związkami ropopochodnymi w procesie jej detoksykacji. Biotechnologia, 1997, 36, 79-91.
• [10] Kucharski J., Jastrzębska E., Wyszkowska J. and Hłasko A.: Wpływ zanieczyszczenia gleby olejem napędowym i benzyną ołowiową na jej aktywność enzymatyczną. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 2000, 472, 457-464.
• [11] Chi Yuan F. and Krishnamurthy M.: Enzymes for enhancing bioremediation of petroleum-contaminated soils: A brief review. Air Waste Manage. Assoc., 1995, 45, 453-460.
• [12] Surygała J.: Właściwości fizykochemiczne, toksyczne i technologiczne rop naftowej. [In:] Ropa naftowa a środowisko przyrodnicze, red. J. Surygała. Oficyna Wyd. Polit. Wrocławskiej, Wrocław 2001, 24-45.
• [13] Surygała J.: Charakterystyka ropy naftowej. [In:] Zanieczyszczenia naftowe w gruncie, red. J. Surygała. Oficyna Wyd. Polit. Wrocławskiej, Wrocław 2000, 21-53.
• [14] Zadroga B. and Olańczuk-Neyman K.: Ochrona i rekultywacja zanieczyszczonego podłoża gruntowego. Wyd. Polit. Gdańskiej, Gdańsk 2001, 9-40.
• [15] Leśkiewicz J.: SkaŜenie gruntu i wód produktami ropopochodnymi. Aura, 1995, 11, 6-9.
• [16] Beran E.: Oddziaływanie ropy i produktów naftowych na środowisko naturalne. [In:] Odpady specjalne, red. R. Marcjoniak. Wyd. AR we Wrocławiu 1992, 1, 53-63.
• [17] Kołwzan B.: Ekotoksykologiczne aspekty oddziaływania zanieczyszczeń naftowych na środowisko gruntowo-wodne. Mat. Konf. Nauk. nt. „Zanieczyszczenia środowiska produktami naftowymi, ich monitoring i usuwanie w aspekcie procesu integracji z Unią Europejską”. Ustronie Morskie 2003, 33-41.
• [18] Gierak A.: ZagroŜenie środowiska produktami ropopochodnymi. Ochr. Środow., 1995, 2(57), 31-34.
• [19] Steliga T.: Sposoby oczyszczania ścieków i wód złoŜowych w kopalniach ropy naftowej i gazu ziemnego. Inż. Ekol., 2000, 2, 14-22.
• [20] Nowakowski L.: Na ratunek morzom i oceanom. Cz. I. Zanieczyszczenie środowiska morskiego. Aura, 1993, 12, 19-21.
• [21] MacDonald I.R.: Naturalne wycieki ropy naftowej. Świat Nauki, 1999, 1, 64-69.
• [22] Zabłocki Z., Funda E., Podlasińska J. and Kieras-Kokoł A.: Pozarolnicze obciążenia środowiska. Wyd. AR, Szczecin 1998, 194-205.
• [23] Dobrzańska M.: Szkodliwy wpływ ropy naftowej na organizmy Ŝywe. Cz. III. Ekopartner, 2000, 9, 31.
• [24] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 sierpnia 2008 roku w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych. DzU Nr 162, poz. 1008.
• [25] Baehr A.L. and Corapcioglu M.Y.: Compositional multiphase model for groundwater contamination by petroleum products. 2. Numerical solution. Water Resour. Res., 1987, 23(1), 201-213.
• [26] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 1 grudnia 2004 roku w sprawie substancji, preparatów, czynników lub procesów technologicznych o działaniu rakotwórczym lub mutagennym w środowisku pracy (z późniejszymi zmianami). DzU Nr 280, poz. 2771.
• [27] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi. DzU Nr 165, poz. 1359.
• [28] Zasadowski A. and Wysocki A.: Niektóre aspekty toksycznego działania wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA). Roczn. PZH, 2002, 53(1), 33-45.
• [29] Michalcewicz W.: Wpływ oleju napędowego do silników Diesla na liczebność bakterii, grzybów, promieniowców oraz biomasę mikroorganizmów glebowych. Roczn. PZH, 1995, 46(1), 91-97.
• [30] Wyszkowska J. and Kucharski J.: Correlation between number of microbes and degree of soil contamination by petrol. Polish J. Environ. Stud., 2001, 10(3), 175-181.
• [31] Hong-Gyu Song and Bartha R.: Effects of jet fuel spills on the microbial community of soil. Appl. Environ. Microb., 1990, 56(3), 646-651.
• [32] Michalcewicz W. and Lawrynowicz A.: Wpływ oleju napędowego na aktywność enzymatyczną niektórych grzybów glebowych. Roczn. Glebozn., 2004, 55(1), 291-298.
• [33] Wyszkowski M. and Ziółkowska A.: Właściwości fizykochemiczne gleby zanieczyszczonej związkami ropopochodnymi po aplikacji substancji neutralizujących. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 2007, 520(1), 433-440.
• [34] Wyszkowski M. and Ziółkowska A.: Effect of petrol and diesel oil on content of organic carbon and mineral components in soil. Amer.-Eurasian J. Sustain. Agric., 2008, 2(1), 54-60.
• [35] Wyszkowska J. and Wyszkowski M.: Role of compost, bentonite and lime in recovering the biochemical equilibrium of diesel oil contaminated soil. Plant, Soil, Environ., 2006, 52(11), 505-514.
• [36] Wyszkowska J. and Wyszkowski M.: Influence of petroleum-derived substances on number of oligotrophic and copiotrophic bacteria in soil. Amer.-Eurasian J. Sustain. Agric., 2008, 2(2), 172-179.
• [37] Nowak A., Hawrot M. and Dudzińska A.: Badanie biodegradacji substancji ropopochodnych w glebie oraz wpływu różnych zabiegów intensyfikujących szybkość tego procesu. Chem. Inż. Ekol., 1998, 5(11), 1013-1024.
• [38] Boszczyk-Maleszak H., Bieszkiewicz E., Lelas A., Dukielska A. and Kacieszczenko J.: Wpływ wybranych czynników biotycznych na przebieg biodegradacji produktów naftowych w gruncie. Zesz. Nauk. Polit. Śląskiej, 2000, 1487(45), 109-118.
• [39] Kucharski J. and Jastrzębska E.: Aktywność enzymatyczna gleby zanieczyszczonej olejem napędowym. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 2001, 476, 181-187.
• [40] Kucharski J. and Jastrzębska E.: Reakcja drobnoustrojów na zanieczyszczenie gleby benzyną ołowiową. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 2001, 476, 189-195.
• [41] Kucharski J. and Jastrzębska E.: Effect of heating oil on the activity of soil enzymes and the yield of yellow lupine. Plant, Soil, Environ., 2006, 52(5), 220-226.
• [42] Baran S., Bielińska E.J. and Wójcikowska-Kapusta A.: Kształtowanie się aktywności enzymatycznej w glebach zanieczyszczonych produktami ropopochodnymi. Acta Agrophys., 2002, 70, 9-19.
• [43] Baran S., Bielińska E.J. and Oleszczuk P.: Enzymatic activity in an airfield soil polluted with polycyclic aromatic hydrocarbons. Geoderma, 2004, 118(3-4), 221-232.
• [44] Kucharski J., Jastrzębska E. and Wyszkowska J.: Liczebność drobnoustrojów w glebie zanieczyszczonej benzyną bezołowiową. Acta Agrar. Silv., Ser. Agraria, 2004, 42, 239-247.
• [45] Wyszkowska J. and Kucharski J.: Correlation between the number of cultivable microorganisms and soil contamination with diesel oil. Polish J. Environ. Stud., 2005, 14(3), 347-356.
• [46] Wyszkowska J., Kucharski M. and Kucharski J.: Application of the activity of soil enzymes in the evaluation of soil contamination by diesel oil. Polish J. Environ. Stud., 2006, 15(3), 499-504.
• [47] Galas E., Kwapisz E., Torbisz-Szymańska L., Krystynowicz A., Antczak T. and Oryńska A.: Charakterystyka wybranych szczepów bakterii degradujących węglowodory ropy naftowej. Biotechnologia, 1997, 36(1), 145-157.
• [48] Xu J.G. and Johnson R.L.: Nitrogen dynamics in soils with different hydrocarbon contents planted to barley and field pea. Can. J. Soil Sci., 1997, 77, 453-458.
• [49] Delille D., Pelletier E., Delille B. and Coulon F.: Effect of nutrient enrichments on the bacterial assemblage of Antarctic soils contaminated by diesel or crude oil. Polar Record, 2003, 39, 309-318.
• [50] Krahl J., Munack A., Schroder O., Bunger J., Bahadir M. and Bahadir M.: Environmental and health impacts due to biodiesel exhaust gas. Fresenius Environ. Bull., 2002, 11(10b), 823-828.
• [51] Sarkar D., Ferguson M., Datta R. and Birnbaum S.: Bioremediation of petroleum hydrocarbons in contaminated soils: comparison of biosolids addition, carbon supplementation, and monitored natural attenuation. Environ. Pollut., 2005, 136(1), 187-195.
• [52] Wyszkowski M. and Wyszkowska J.: Effect of enzymatic activity of diesel oil contaminated soil on the chemical composition of oat (Avena sativa L.) and maize (Zea mays L.). Plant, Soil, Environ., 2005, 51(8), 360-367.
• [53] Dobrzańska M.: Szkodliwy wpływ ropy naftowej na organizmy Ŝywe. Cz. I. Ekopartner, 2000, 6, 31.
• [54] McGrath D.: A note on the effects of diesel oil spillage on grass growth. Irish J. Agricult. Food Res., 1992, 31(1), 77-80.
• [55] Ogboghodo I.A., Erebor E.B., Osemwota I.O. and Isitekhale H.H.: The effects of application of poultry manure to crude oil polluted soils on maize (Zea Mays) growth and soil properties. Environ. Monit. Assess., 2004, 96(1-3), 153-161.
• [56] Ogboghodo I.A., Iruaga E.K., Osemwota I.O. and Chokor J.U.: An assessment of the effects of crude oil pollution on soil properties, germination and growth of maise (Zea mays) using two crude types - Forcados Light and Escravos Light. Environ. Monit. Assess., 2004, 96(1-3), 143-152.
• [57] Siuta J.: Podstawy biodegradacji ropopochodnych składników w glebach i odpadach. InŜ. Ekol., 2000, 2, 23-24.
• [58] Wyszkowski M. and Ziółkowska A.: Role of compost, bentonite and calcium oxide in restricting the effect of soil contamination with petrol and diesel oil on plants. Chemosphere, 2009, 74, 860-865.
• [59] Wyszkowski M. and Ziółkowska A.: Effect of petroleum-derived substances on plants after application of compost, bentonite and calcium oxide. Proc. the 2nd Int. Conf. Environ. Manage., Eng., Plann. Econom. (CEMEPE) and SECOTOX Conference (eds. A. Kungolos et al.), 2009, 1, 67-72.
• [60] Przybulewska K.: Wpływ zanieczyszczenia gleby pestycydami i związkami ropopochodnymi na wzrost i rozwój siewek jęczmienia jarego. Roczn. Glebozn., 2005, 56(1/2), 129-135.
• [61] Wyszkowska J. and Kucharski J.: Biochemiczne właściwości gleby zanieczyszczonej olejem napędowym a plonowanie łubinu Ŝółtego. Roczn. Glebozn., 2004, 55(1), 299-309.
• [62] Racine Ch.H.: Long-term recovery of vegetation on two experimental crude oi spills in interior Alaska black spruce taiga. Can. J. Bot., 1993, 72, 1171-1177.
• [63] Wyszkowska J., Kucharski J. and Wałdowska E.: The influence of diesel oil contamination on soil enzymes activity. Rostl. Vyrob., 2002, 48(2), 58-62.
• [64] Pezeshki S.R., Hester M.W., Lin Q. and Nzman J.A.: The effects of oil spill and clean-up on dominant US Gulf coas marsh macrophytes: a review. Environ. Pollut., 2000, 108, 129-139.
• [65] Kucharski J., Jastrzębska E., Wyszkowska J. and Hłasko A.: Wpływ zanieczyszczenia gleby olejem napędowym i benzyną ołowiową na jej właściwości biologiczne. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 2000, 472, 465-472.
• [66] Niewolak S.: Skutki zanieczyszczenia gleby ropą naftową. Aura, 1978, 5, 16-17.
• [67] Rytelewski J., Przedwojski R. and Maćkiewicz J.: Porównanie niektórych metod rekultywacji gleb skażonych ropą naftową. Zesz. Nauk. ART w Olsztynie, 1981, 31, 33-39.
• [68] Siuta J.: Rolnictwo jest ekologią stosowaną. Wyd. Inst. Ochr. Środow., Warszawa 1995, 34-36.
• [69] Rao P., Ankam S., Ansari M., Gavane A.G., Kumar A., Pandit V.I. and Nema P.: Monitoring of hydrocarbon emissions in a petroleum refinery. Environ. Monit. Assess., 2005, 108(1-3), 123-132.
• [70] Wyszkowski M. and Ziółkowska A.: Effect of compost, bentonite and calcium oxide on content of some macroelements in plants from soil contaminated by petrol and diesel oil. J. Elementol., 2009, 14(2), 405-418.
• [71] Dimitrov D.N. and Mitova I.G.: Behaviour of chemical elements in plant species growing in Alluvial-Meadow soil (fluvisols) contaminated by oil products. Bulgar. J. Agricult. Sci., 1998, 4(5), 591-598.