Wpływ substancji powierzchniowo czynnej na proces rozkładu fenantrenu i benzo(a)pirenu w glebie

• Autorzy: Małachowska-Jutsz A.

Warianty tytułu

EN

The influence of non-ionic surfactant on biodegradation of phenanthrene and benzo(a)pyrene in soil

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym z czynników, który w znacznej mierze decyduje o efektywności bioremediacji, jest biodostępność zanieczyszczeń, czyli ich dostępność dla mikroorganizmów glebowych. W celu podwyższenia skuteczności procesu bioremediacji gruntów stosuje się różne techniki wspomagające. Do takich należy m.in. stosowanie substancji powierzchniowo czynnych, ułatwiających desorpcję zanieczyszczeń hydrofobowych z cząstek gruntu. W pracy badano wpływ dodatku środka powierzchniowo czynnego Tween 80 na stopień usunięcia fenantrenu i benzo(a)pirenu z gleby. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że w próbkach gleb z dodatkiem Tween 80 stopień usunięcia fenantrenu i benzo(a)pirenu był wyższy o kilkanaście procent w porównaniu do prób bez tego środka. Łatwiej dostępnym substratem dla mikroorganizmów był fenantren. Analiza zawartości węgla organicznego wykazała znaczny jej spadek, który wahał się w granicach od ok. 72 do 90%, co świadczy o bardzo intensywnym przebiegu procesów mineralizacji. W glebach z dodatkiem emulgatora stwierdzono o ok. 10% większy spadek zawartości węgla organicznego niż w próbkach bez jego dodatku. W miarę upływu czasu stwierdzono wzrost pojemności sorpcyjnej gleby.

EN

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are major recalcitrant components in oil contaminants and are known to be carcinogenic to humans and other living organisms. These compounds are produced by industrial activities such as oil processing and storage, and are often found in contaminated soil. Physical, chemical and biological methods can all be used for the remediation of such contaminated sites, but biological treatment is known to be advantageous for both environmental and economic reasons. The low water solubility of PAHs and strong sorption limit their availability to microorganisms, which is a potential problem for bioremediation of PAH-contaminated sites. Microbially produced surfactants enhance the bioavailability of these hydrophobic compounds for bioremediation. They are molecules that have both hydrophobic and hydrophilic domains and are capable of lowering the surface tension and the interfacial tension of the growth medium. Surfactants possess different chemical structures - lipopeptides, glycolipids, neutral lipids, and fatty acids. They are nontoxic biomolecules that are biodegradable. Surfactants also exhibit strong emulsification of hydrophobic compounds and form stable emulsions. Surfactant enhanced solubility of PAHs has potential applications in bioremediation. The objective of this study is to determinate the influence of non-ionic surfactant Tween 80 on biodegradation of two PAHs (phenanthrene and benzo(a)pyrene). Tween 80 at 12.5 cm3/1000 g of soil increased the biodegradation of phenanthrene and benzo(a)pyrene in organic soil. The stimulation was greater in samples with phenanthrene. Phenanthrene was degraded in 98% during 16 weeks of the experiment, benzo(a)pyrene - 70%. In samples with addition of Tween 80 to soil, the degree of PAHs degradation was about 12% higher.

Słowa kluczowe

PL

zanieczyszczenia gleb; WWA; remediacja; surfaktanty

EN

soil pollutant; PAH; remediation; surfactant

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 7, nr 1
• Strony: 55--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz.

Twórcy

autor

Małachowska-Jutsz A.

• Politechnika Śląska, Katedra Biotechnologii Środowiskowej, ul. Akademicka 2, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Maliszewska-Kordybach B., Trwałość WWA w glebie, IUNiG, Puławy 1993.
• [2] Smreczak B„ Maliszewska-Kordybach B., Wstępne badania nad oznaczaniem biodostępnej frakcji wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w glebach zanieczyszczonych tymi związkami, III Ogólnopolskie Sympozjum Naukowo-Techniczne Bioremediacja Gruntów, Wisła 2002, 5-12.
• [3] Maliszewska-Kordybach B., The persistence of carcinogenic micropollutant - pyrene - in soil of different organic matter content, Archiwum Ochrony Środowiska 1995, 3-4,183-190.
• [4] Jones K.C., Stratford J.A., Tidridge P., Waterhouse K.S., Johnston A.E., Polinuclear aromatic hydrocarbons in an agricultural soil: Long - term changes in profile distribution, Environmental Pollution 1989, 56, 337-351.
• [5] United States Environmental Protection Agency, Method Study 20, Method 610 - PAHs, EPA-600/4-84-063, Environmental Monitoring and Support Lab., Cincinati 1984.
• [6] Wodecki Z., Śleboda M., Kołodziejczyk A.M., Determination of polynuclear aromatic hydrocarbon in soil samples, Archiwum Ochrony Środowiska 1995, 2,191-198.
• [7] Ostrowska A., Gawliński, Szczubiałka Z., Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin - katalog, Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa 1991.
• [8] Oznaczenie wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) metodą wysoko- sprawnej chromatografii cieczowej z detekcją spektrofluorymetryczną (HPLC/FLD) w glebie procedura PB-09:1999, Centralne Laboratorium IETU-Katowice.
• [9] Maliszewska-Kordybach B., Rola procesów abiotycznych w rozkładzie 3,4-pierścieniowych węglowodorów aromatycznych w glebie, Roczniki Gleboznawstwa 2000, 3, 5, 23-32.
• [10] Bauer J.E., Capone D.G., Degradation and mineralization of the polycyclic aromatic hydrocarbons anthracene and naphthalene in intertidal marine sediments, Appl. Env. Microb. 1985, 50, 81-90.
• [11] Bauer J.E., Capone D.G., Effects of co-occuring aromatic hydrocarbons on degradation of individual polycyclic aromatic hydrocarbons in marine sediment slurries, Appl. Env. Microb. 1988, 54, 1649-1655.
• [12] Maliszewska-Kordybach B., Effect of soil properties on biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons, International Congres Degradation Assessment of Organic Substances in the Environment, Paris 23-26 may 1989.
• [13] Beck A.J., Wilson S.C., Alcock R.E., Jones K.C., Kinetic constrains on the loss of organic chemicals from contaminated soils: implications for soil-quality limits, Crit. Rev. Environ. Sei. Techn. 1995, 25(1), 1-43.
• [14] Kordybach-Maliszewska B., Zależność między właściwościami gleb i zawartością w nich WWA: na przykładzie gleb z terenu użytków rolnych w województwie lubelskim, Archiwum Ochrony Środowiska 1998, 24, 3, 79-91.
• [15] Cybulski Z., Kaczorek E., Olszanowski A., Chrzanowski Ł., Wpływ emulgatorów syntetycznych i naturalnych na biodegradację węglowodorów, VII Ogólnopolskie Sympozjum Naukowo- -Techniczne Biotechnologia Środowiskowa, Wisła 2001, 347-356.
• [16] Piechowiak K., Olszanowski A., Wpływ biosurfaktantów i surfaktantów syntetycznych w obecności słabego pola elektrycznego na migrację bakterii i biodegradację zanieczyszczeń w gruncie, III Ogólnopolskie Sympozjum Naukowo-Techniczne Bioremediacja Gruntów, Wisła 2002, 13-21.
• [17] Ghosh M.M., Yeom I.T., Kinetic considerations in surfactant - enhanced bioavailability of soil-bound PAH, In Situ and On-Site Bioremediation 1999, 2, 575-580.
• [18] Maliszewska-Kordybach B., Biodegradacja WWA w glebach narażonych uprzednio na wpływ tych związków, Archiwum Ochrony Środowiska 1991, 2, 139-149.
• [19] Łebkowska M., Wykorzystanie mikroorganizmów do biodegradacji produktów naftowych w środowisku glebowym, Gaz, Woda i Technika Sanitarna 1996, 3.
• [20] Cameotra S.S., Bollag J.M., Biosurfactant-enhanced bioremediation of polycyclic aromatic hydrocarbons, Crit. Rev. Environ. Sei. Techn. 2003, 33, 2, PBD.