Wpływ procesu ozonowania na rozkład i toksyczność niejonowych substancji powierzchniowo czynnych w roztworach wodnych

• Autorzy: Perkowski J. , Bulska A. , Ledakowicz S. , Sencio B.

Warianty tytułu

EN

Effect of ozonation on non-ionic surfactants toxicity in aqueous solutions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Roztwory wodne niejonowych środków powierzchniowo czynnych (NSPC), należących do czterech różnych grup, poddano procesowi ozonowania celem ich rozkładu. Przeanalizowano zmianę toksyczności roztworu przy pomocy testu ToxAlertŽ 10 oraz spadek chemicznego zapotrzebowania na tlen (ChZT), będącego miarą rozkładu związku. Badając roztwory takich NSPC, jak Triton, Synperonic, Brij oraz Tergitol stwierdzono, że wraz ze wzrostem postępującego rozkładu detergentu pod wpływem ozonu malała bioluminescencja szczepu testowego Vibrio fischeri, co oznaczało wzrost toksyczności roztworu. W wyniku ozonowania następował wyraźny rozkład wszystkich badanych surfaktantów, co przejawiało się znacznym spadkiem ChZT, dochodzącym do 60%, oraz obniżeniem tłumienia fali tlenowej w metodzie polarograficznej, wynikającym ze wzrostu napięcia powierzchniowego roztworu. Stwierdzono, że podatność roztworów badanych substancji powierzchniowo czynnych na rozkład biologiczny, mierzona stosunkiem BZT5/ChZT, pod wpływem ozonowania uległa niewielkiej poprawie.

EN

Aqueous solutions of non-ionic surfactants belonging to four different groups - Triton, Synperonic, Brij and Tergitol - were ozonated. Variations in the toxicity of the solution (using the ToxAlertŽ10 assay) and in the reduction of COD (the measure of surfactant degradation) were determined in the course of the ozonation process. It was found that with no exception the increase in the ozone dose and in the extent of surfactant degradation was concomitant with the decrease in the bioluminescence of the bacterial species Vibrio fischeri used as a measure of increasing toxicity. Ozonation brought about a notable degradation of all the investigated surfactants, which manifested in a COD reduction of up to 60% and in the damping of the oxygen wave in polarography measurements. It was also found that the biodegradability of the surfactant solutions, measured in terms of BOD5 to COD ratio, increased slightly as a result of ozonation.

Słowa kluczowe

PL

substancja powierzchniowo-czynna; ozonowanie; rozkład; toksyczność

EN

surfactant; ozonation; degradation; toxicity

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 26, nr 2
• Strony: 21--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz.

Twórcy

autor

Perkowski J.

autor

Bulska A.

autor

Ledakowicz S.

autor

Sencio B.

• Politechnika Łódzka, Międzyresortowy Instytut Techniki Radiacyjnej, ul. W. Wróblewskiego 15, 93-570 Łódź; Politechnika Łódzka, Katedra Bioinżynierii Procesowej, ul. Wólczańska 213, 92-005 Łódź,

Bibliografia

• 1. D. R. KARSA: Industrial Applications of Surfactants. The Royal Society of Chemistry, London 1987.
• 2. N. M. OS, J. R. HAAK, L. A. M. RUPERT: Physico-Chemical Properties of Selected Anionie, Cationic and Nonionic Surfactants. Elsevier, 1993, pp. 305-376.
• 3. J. PRZONDO: Środki powierzchniowo czynne, własności i zastosowanie. Część I, II i III. Przegląd Włókienniczy, 1996, nr 10, SS. 15-18; nr 11, SS. 20-22; nr 12, SS. 19-21.
• 4. E. BIAŁOWĄS, W. HRECZUK, J. SZYMANOWSKI: Zaplecze surowcowe, produkcja i zastosowanie związków powierzchniowo czynnych (surfaktantów) na progu nowego milenium. Przemysł Chemiczny, 2001, nr 8/10.
• 5. M. J. SCOTT, M. N. JONES: The biodegradation of surfactants in the environment. Biochimica et Biophysica Acta, 2000, 1508, pp. 235-251.
• 6. N. NARKIS, B. BEN-DAVID, M. SCHNEIDER-ROTHEL: Ozone-induced biodegradability of non-ionic surfactant. Water Research, 1980, 14, pp. 1225-1232.
• 7. N. NARKIS, D. BEN-DAVID, M. SCHNEIDER-ROTEL: Non-ionic surfactants interactions with ozone. Tenside, Surfactants Detergents, 1987, 24(4), pp. 200-204.
• 8. A. BRAMBILLA, E. BOLZACCHINI, M. ORLANDI, S. POLE­SELLO, B. RINDONE: Reactivity of two models of non-ionic surfactants with ozone. Water Research, 1997, 31(8), pp. 1839-1846.
• 9. B. DELANGHE, C. I. MERKRAS, N. J. D. GRAHAM: Aqueous ozonation of surfactants: A review. Ozone Science & Engineering, 1991, 13(6), pp. 639-673.
• 10. W. UNGAR, C. JONAS, K. SCHWAMMLEIN, O. LEITZKE: Selective degradation of surfactants with ozone. Proc. "Regional Conference on Ozone, UV Light, AOP in Water Treatment", Amsterdam 1997, pp. 29-56.
• 11. J. PERKOWSKI, J. RADZYMIŃSKI, S. LEDAKOWICZ: Ozonation of aqueous solutions ofTriton X-100. Conf. proc. "Applicaion of ozone in wastewater treatment", Warsaw 1994, pp. 382-392.
• 12. S. LEDAKOWICZ, J. PERKOWSKI: Kinetics of ozonation of non-ionic detergent in aqueous solutions. Proc. "Ozone World Congress", Vol. I, Kyoto 1997, pp. 343-348.
• 13. A. GIEŁDOWSKA, J. PERKOWSKI, L. KOS: The use of ozone in decomposition of aqueous solutions of non-ionic surfactants. Proc. "International Conference on Ozone in Global Water Sanitation", Amsterdam 2002, pp. IV-3-l-IV-3-15.
• 14. J. PERKOWSKI, S. LEDAKOWICZ: Przebieg ozonowania Tergitolu TMN6 w roztworach wodnych. Ochrona Środowiska, 2000, nr 4, SS. 9-14.
• 15. Adres internetowy: http://www.sigma.sial.com.
• 16. S. LEDAKOWICZ, J. MILLER, J. PERKOWSKI: Critical micelle concentration of nonionic detergents. Tenside, Surfactants, Detergents, 1997, 34, pp. 190-194.
• 17. S. LEDAKOWICZ, T. JAMROZ, B. SENCIO, J. PERKOWSKI: Biotoxicity and biodegradability of aqueous solutions ofnonionic surfactants. Part I. Effect of chemical structure of dertergents. Tenside, Surfactants, Detergents, 2002, 39(4), pp. 108-113.
• 18. M. KIESSLING, M. RAYNER-BRANDES: ToxAlert systems for the toxicity testing of environmental samples with luminescent bacteria. G.I.T. Laboratory Journal, 1998, 3, 4, pp. 254-255.
• 19. G. BITTON, R. J. DUTKA: Toxicity Testing using Microorganisms. CRC Press. Inc., 1989.
• 20. A. BULSKA, J. PERKOWSKI, S. SYPNIEWSKI, W. JÓŹWIAK: Rozkład niejonowych środków powierzchniowo czynnych pod wpływem ozonu. Przemysł Chemiczny, 2003, nr 8-9, SS. 1006-1009.
• 21. N. GETOFF: Radiation induced decomposition of phenol and chlorinated phenols in water. Conf. proc. "Application of isotopes and radiation in conservation of the environments", Karlsruhe 1992, pp. 171-181.
• 22. M. FRAŃSKA, R. FRAŃSKI, A. SZYMAŃSKI, Z. ŁUKASZESKI: A central fission pathway in alkylphenol ethoxylate biodegradation. Water Research, 2003, 37, pp. 1005-1014.