Możliwość usuwania metali ciężkich z ekosystemu limnicznego poprzez usunięcie biomasy planktonu na przykładzie rybnickiego zbiornika zaporowego

• Autorzy: Kostecki M. , Nocoń W. , Nocoń K.

Warianty tytułu

EN

Possibility of heavy metals elimination from limnic ecosystem through plankton biomass removal on example of the Rybnik dam-reservoir

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad rolą biomasy planktonu jako biosorbentu w procesie transportu metali ciężkich, w skażonym termicznie, antropomiktycznym zbiorniku zaporowym Rybnik. W procesie koagulacji siarczanem żelaza (PIX), stosowanym w stacji uzdatniania wody, powstaje masa planktonowa zawierająca metale ciężkie. W 2008 roku koagulacji poddano 13 mln m3 wody, uzyskując 350 ton biomasy. W 2009 roku na SPW koagulacji poddano 9,2 mln m3 wody, z czego uzyskano 177,5 ton biomasy o średniej wilgotności 87%. Wraz z biomasą planktonu w 2009 r. usunięto następujące ilości metali ciężkich: Mn - 236 kg, Cu - 29 kg, Zn - 26 kg, Pb - 1,9 kg, Ni - 1,52 kg, Cr - 1,25 kg, Co - 0,71 kg, Cd - 0,15 kg. Stacja przygotowania wody wpływa korzystnie na poprawę stanu ekologicznego zbiornika - usuwając biomasę planktonu, poprawia bilans tlenowy, co znacznie zmniejsza ładunek substancji organicznej wymagającej utlenienia. Powoduje to, że ze zbiornika usuwane są ładunki azotu i fosforu oraz ładunki metali ciężkich. Stacja Przygotowania Wody wprowadza w zbiorniku zaporowym Rybnik nowy, stały mechanizm ochronny dla jakości wody.

EN

The role of plankton biomass as a sorbent and its role in the transport of heavy metals in the thermal contaminated Rybnik dam-reservoir limnic ecosystem were presented. During the coagulation by iron sulfate (PIX) in the Water Treatment Plant there is generated plankton biomass which contains heavy metals. In 2008 13 mln m3 of water was coagulated and it gave 350 tones of biomass. In 2009 it was about 9.5 mln m3 of water and 177.5 tones of biomass. The average humidity of biomass was 87%. Together with biomass in 2009 from the Rybnik dam-reservoir were removed 236 kg of Mn, 29 kg of Cu, 26 kg of Zn, 1.9 kg of Pb, 1.52 kg of Ni, 1.25 kg of Cr, 0.71 kg of Co and 0.15 kg of Cd. Results of research affects the positive influence of Water Treatment Plant on the ecological improvement of the Rybnik dam-reservoir because elimination of biomass improves oxygen balance by decreasing of organic matter which needs oxidation. Together with the phosphorus and the nitrogen from the dam-reservoir heavy metals are removed as well. Water Treatment Plant introduces in the Rybnik dam-reservoir constant water quality preservation.

Słowa kluczowe

PL

zbiornik zaporowy; Rybnik; oczyszczanie wody; metal ciężki; plankton; skuteczność biosorpcji

EN

Rybnik; dam reservoir; water purification; heavy metal; plankton; biosorbtion efficiency

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2011
• Tom: z. 58, nr 4
• Strony: 89--98
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., il.

Twórcy

autor

Kostecki M.

autor

Nocoń W.

autor

Nocoń K.

• Polska Akademia Nauk

Bibliografia

• 1. Allan J.D.: Ekologia wód płynących, Wydaw. Naukowe PWN, Warszawa 1998.
• 2. Barus V., Tora F., Kracmar S., Prokes M.: Cadmium and lead concentrations in Contracaeum Rudolphii (Nematoda) and its host, the cormorant Phalocrorax Carbo (Aves), Folia Parasitologica, no 48, 2001, s. 77-78.
• 3. Bouche M.L., Habets F., Biaganti-Risbbourg S., Vernet G.: Toxic effect and bioaccumulation of cadmium in the aquatic oligochaete tubifex tubifex, Ecotoxicology and Environmental Safety, no 46, 2000, s. 246-251.
• 4. Briand F., Trucco R., Ramamoorthy S.: Correlation between specific algae and heavy metal binding in lakes, Fisch Res. Board Journ., no 35, 1978, s. 1482-1485.
• 5. Chmielewska E., Medved J.: Bioaccumulation of heavy metals by green algar cladophora glometrata in a Refinery Sdewage Lagoon, Croatia Chemica Acta, no 74(1), 2001, s. 135-145.
• 6. Da Costa A.C.A., Pereira Duta F.P.: Bioaccumulation of copper, zinc, cadmium and lead by Bacillus sp., Bacillus cereus, Bacillus sphaericus and Bacillus subtilis, Brazilian Journal of Microbiology, vol. 32 1, 2001, s. 18-27.
• 7. Fiałkowski W., Fiałkowska E.: BD Smith & PS Rainbow – Biomonitoring survey of trace metal pollution in streams of a catchment draining a zinc and lead mining area of Upper Silesia, Poland using the amphipod Gammarus fossarum, International Review of Hydrobiology, no 88(2), 2003, s. 187-200.
• 8. Fiałkowski W., Kłonowska-Olejnik M.: BD Smith & PS Rainbow – Mayfly larvae (Baetis rhodani and B. vernus) as biomonitors of trace metal pollution in streams of a catchment draining a zinc and lead mining area of Upper Silesia, Environmental Pollution, vol. 121, no 2, 2003, s. 253-267.
• 9. Galun M., Galun E., Siegel B.Z., Keller P., Lehr H., Siegel S.M.: Removal of metal ions from aqueous solutions by Penicillium biomass: kinetic and uptake parameters, Water, Air and Soli Pollution, no 33, 1987, s. 359-371.
• 10. Hakanson L.: An ecological risk index for aquatic pollution control. A sedimentological approac, Water Research, vol. 14, 1980, s. 975-1001.
• 11. Hanbin X., Sigg L., Gachter R.: Transport of Cu, Zn and Cd in a smell agricultural catchment, Water Research, vol. 34, no 9, 2000, s. 2558-2568.
• 12. Jakubowski M., Pawlik B., Skowroński T.: Akumulacja metali ciężkich występujących w wodzie jez. Piaseczno przez wybrane gatunki glonów planktonowych, mat. Zjazdu Hydrobiologów Polskich, Olsztyn 18-22 listopada 1988.
• 13. Jop K., Wojtan K.: Concentrations of cadmium and lead in the body of some macrobenthos species from five streams of Southern Poland, Acta Hydrobiol., vol. 24, no 3, 1982, s. 197-210.
• 14. Kajak Z.: Hydrobiologia–limnologia, ekosystemy wód śródlądowych, Wydaw. Naukowe PWN, Warszawa 1998.
• 15. Kalfakakou V., Akrida-Demertzi K.: Transfer factors of heavy metals in aquatic organism of different trophic levels, University of Patras, 1-7, 1982.
• 16. Klavins A., Briede A., Parele E., Rodinov V., Klavina I.: Metal accumulation in sediments and benthic invertebrates in lakes of Latvia, Chemosphere, vol. 36, no 15, 1998, s. 3043-3053.
• 17. Korcz M., Strzyszcz Z.: Zanieczyszczenie metalami ciężkimi osadów dennych wybranych zbiorników antropogenicznych województwa katowickiego, mat. XVI Krajowego Sympozjum PK IAWQ, „Problemy ochrony, zagospodarowania i rekultywacji antropogenicznych zbiorników wodnych”, Zabrze 1995.
• 18. Kostecki M.: Specyfika warunków termicznych zbiornika Rybnickiego jako efekt zrzutu wód podgrzanych, Problemy Ekologii, no 3, 2005.
• 19. Kostecki M.: Zawartość metali ciężkich w mięsie i wątrobie niektórych gatunków ryb z antropogenicznego zbiornika wodnego Dzierżno Duże, Archiwum Ochrony Środowiska, vol. 26, nr 4, 2000, s. 109-125.
• 20. Kostecki M., Kowalski E.: Alokacja metali ciężkich w osadach dennych Zbiornika Rybnickiego, Archiwum Ochrony Środowiska, no 4, 2004, s. 53-64.
• 21. Kostecki M., Tuszyński M.: The concentration of radioisotopes in selected fishes and zooplancton biomass of Dzierżno Duże Dam-reservoir, Archives of Environmental Protection (Archiwum Ochrony Środowiska), vol. 31, no 1, 2005, s. 3-12.
• 22. Kostecki M., Leśniak M., Stenzel M.: Metale ciężkie w opadach atmosferycznych na terenie wyrobiska popiaskowego KPP „Szczakowa” oraz zbiornika retencyjnego „Dziećkowice”, Archiwum Ochrony Środowiska, nr 1-2, 1993, s. 93-103.
• 23. Lakatos G., Kiss M., Meszaros I.: Heavy metal content of common reed (Phragmitesaustralis/ Cav./Trin. ex steudel) and its periphiton in Hungarian shallow standing waters, Hydrobiology, no 415, 1999, s. 47-53.
• 24. Leśniok M.: Zanieczyszczenie powietrza i opadów atmosferycznych na Wyżynie Śląsko-Krakowskiej w latach 1986-1998, [w:] Stan i antropogeniczne zmiany jakości wód w Polsce, pod red. J. Burcharda, Uniwersytet Łódzki – Komisja Hydrologiczna Polskiego Towarzystwa Geograficznego, Łódź 2000, s. 17-38.
• 25. Lucan-Bouche M.L., Biaganti-Risbourg S., Arsac F., Vernet G.: L’autotomie comme moyen de decontamination utilise par l’oligochetae Tubifex tubifex, Bull. Soc. Zool. Fr., no 124(4), 1999, s. 383-387.
• 26. Martinez-Tabche L., Gutierrez Cabrera I., Gomez Olivian L., Galar Martinez M., German Faz C.: Toxic effects of zinc from trout farm sediments on ATP, protein, and hemoglobin concentrations of Limnodriuls Hoffmeisteri, Journal of Toxicology and Environmental Health, part A, no 59, 2000, s. 575-583.
• 27. Mazen A.M.A., O.M.M. El Maghraby: Accumulation of cadmium, lead and strontium, and a role of calcium oxalate in water hyacinth tolerance, Biologia Plantarum, no 40(3), 1998, s. 411-417.
• 28. Olguin E.J., Hernandez E.: Use of aquatic plants for recovery of nutrients and heavy metals from wastewater, CEIA-ACIE, Roundtable of Municipal Water, Vancouver, Canada March 15-17 1998, s. 25-30.
• 29. Różycka T.: Dynamika rozwoju fito-organizmów w silnie zanieczyszczonym zbiorniku retencyjnym Dzierżno Duże, Archiwum Ochrony Środowiska, nr 3-4, 1980, s. 95-100.