The Influence of Cadmium and Copper Ions on Microfauna of Activated Sludge

• Autorzy: Smyłła A. , Malinowska B. , Kliś A. , Krupa P. , Kostecki M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ jonów kadmu i miedzi na mikrofaunę osadu czynnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The prevalence of heavy metals in wastewater is the cause of death of numerous organisms which take part in biological treatment of wastewater, that is why the aim of the study has been to asses the influence of cadmium and copper ions upon the microfauna of activated sludge. 5, 10, 50, and 100 mg/l of Cd2+ and Cu2+ were added into the samples of activated sludge and then, after 24 hours, the microscopic observations of activated sludge microfauna were carried out, and all changes concerning the amount of microfauna, functional groups, and species composition were determined. The results obtained allowed to find a high level of toxicity of Cd2+ and Cu2+ ions to activated sludge microfauna, which resulted in the changes in the value of the Sludge Biotic Index and classes of sludge, survivability of microfauna, and reduction in the number of taxonomic units. It was observed that Cu2+ ions are more toxic to activated sludge microfauna than Cd2+ ions in identical doses. Organisms sensitive to Cd2+ and Cu2+ ions have been found to be testate amoebae, Aspidisca sp. and Epistylis sp., as well as organisms relatively sensitive to tested metals, which turned out to be ciliates of Opercularia and Vorticella convalaria genera.

PL

Powszechne występowanie metali ciężkich w ściekach jest przyczyną obumierania wielu organizmów biorących udział w biologicznym oczyszczaniu ścieków, dlatego celem pracy była ocena wpływu jonów kadmu i miedzi na mikrofaunę osadu czynnego. Do prób osadu czynnego wprowadzano 5, 10, 50 i 100 mg/l jonów Cd2+ oraz Cu2+ a następnie po 24 godzinach dokonywano obserwacji mikroskopowych mikrofauny osadu czynnego i określano wszelkie zachodzące zmiany dotyczące liczebności organizmów, składu gatunkowego i grup funkcyjnych. W uzyskanych wynikach stwierdzono wysoką toksyczność jonów Cd2+ i Cu2+ wobec mikrofauny osadu czynnego. Jony te powodowały zmiany wartości Biotycznego Indeksu Osadu i klas osadu, spadek przeżywalności mikrofauny oraz spadek ilości jednostek taksonomicznych, przy czym zaobserwowano, iż jony Cu2+ są bardziej toksyczne dla mikrofauny osadu niż jony Cd2+ w tych samych dawkach. W populacji osadu czynnego organizmami wrażliwymi na obecność jonów Cd2+ i Cu2+, są ameby domkowe (Testacea), orzęski Aspidisca sp. i Epistylis sp.. Zaobserwowano również występowanie w osadzie czynnym gatunków mało wrażliwych na testowane metale ciężkie, którymi okazały się orzęski osiadłe Opercularia sp. i Vorticella convalaria.

Słowa kluczowe

EN

activated sludge; BIO; heavy metal; toxicity; ciliates; indicator organisms

PL

osad czynny; metale ciężkie; toksyczność; Biotyczny Indeks Osadu; orzęski planktonowe

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 37, no. 1
• Strony: 3--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Smyłła A.

autor

Malinowska B.

autor

Kliś A.

autor

Krupa P.

autor

Kostecki M.

• 1Department of Microbiology and Biotechnology, Faculty of Chemistry, Environmetal Protection and Biotechnology, Jana Długosza Academy in Częstochowa, Armii Krajowej 13/15, 42-200 Częstochowa,

Bibliografia

• [1] Abraham J.V., R.D. Butler, D.C. Sigee: Ciliate populations and metals in an activated-sludge plan, Water Research, 31, 1103 - 1111 (1997).
• [2] Adamiak W., K. Grabas, B. Kołwzan, A. Pawełczyk: Podstawy mikrobiologii w ochronie środowiska, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2005.
• [3] Amaral A. L., M. Motta, M. N. Pons, H. Vivier, M. Mota, E.C. Ferreira: Survey of a wastewater treatment plant microfauna by image analysis, International Chemical Engineering, 8, 1137-1144 (2001).
• [4] Brzezicka S.: Analiza mikroskopowa osadu czynnego, Laboratorium 7-8, 55-58 (2007).
• [5] Buck H.: Mikroorganizmy w osadzie czynnym, Wydawnictwo Seidel - Przywecki, Warszawa 2000.
• [6] Buraczewski G.: Biotechnologia osadu czynnego, PWN, Warszawa 1994.
• [7] Drzewicki A.: Znaczenie bioindykacyjne mikrofauny w procesie oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego, Gaz, woda i technika sanitarna 10, 359-361 (2004).
• [8] Eikelboom D.H., H.J.J. van Buijsen: Podręcznik mikroskopowego badania osadu czynnego, Wydawnictwo Seidel - Przywecki, Warszawa 1999.
• [9] Fijałkowska E., J. Fyda, A. Pajdak-Stós, K. Więckowski: Osad czynny. Biologia i analiza mikroskopowa, Oficyna Wydawnicza "Impuls", Kraków 2005.
• [10] Foissner W., H. Berger: A user - friendly guide to freshwater ciliates, Blackwell Science Ltd, 1996.
• [11] Klimiuk E., M. Łebkowska: Biotechnologia w ochronie środowiska, PWN, Warszawa 2004.
• [12] Kuczyńska A., L. Wolska, J. Namieśnik: Application of Biotests in Environmental Research, Critical Reviews in Analytical Chemistry, 35(2), 135-154 (2005).
• [13] Madoni P., D. Davoli, G. Gorbi: Toxic effect of heavy metals on the activated sludge protozoan community, Water Research, 30(1), 135-141 (1996).
• [14] Martin-Cereceda M., S. Serrano, A. Guinea: A comparative study of ciliated protozoa communities in activated - sludge plants, FEMS Microbiology Ecology, 21, 267 - 276 (1996).
• [15] Martín-González A., S. Borniquel, S. Díaz, R. Ortega, J.C. Gutiérrez: Ultrastructural alterations in ciliated protozoa under heavy metal exposure, Cell Biology International, 29, 119-126 (2005).
• [16] Martín-González A., S. Díaz, S. Borniquel, A. Gallego, J.C. Gutiérrez: Cytotoxicity and bioaccumulation of heavy metals by ciliated protozoa isolated from urban wastewater treatment plants, Research in Microbiology, 157, 108-118 (2006).
• [17] Nałęcz-Jawecki G.: Metody bioindykacyjne w oczyszczalniach ścieków, Wodociągi i Kanalizacja, 11(33), 36-37 (2006).
• [18] Nicolau A., M.J. Martins, M. Mota, N. Lima: Effect of copper in the protistan community of activated sludge, Chemosphere, 58(5), 605-614 (2005).
• [19] Polska Norma PN-EN ISO 15586:2005
• [20] Smyłła A.: Analiza sanitarna wody, WSP, Częstochowa 2002.
• [21] Szyłak-Szydłowski M., A. Grabińska-Łoniewska: Formation of the activated sludge biocenosis during landfill leachate pre-treatment in SBR, Archives of Environmental Protection, 35(2), 53-66 (2009).