Degradation of n-alkanes in oil polluted soil after stimulation by fyre-zyme enzyme preparation and hydrogen peroxide

• Autorzy: Ciesielczuk T. , Krzyśko-Łupicka T.

Warianty tytułu

PL

Rozkład n-alkanów w zaolejonej glebie po stymulacji preparatem enzymatycznym fyre-zyme i nadtlenkiem wodoru

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Petroleum substances are widely used in many industries and are used as lubricants and fuels in motor vehicles. Due to the pipeline failure, lost of substances on the loading stations area and traffic crashes, petroleum contamination of soils are very common. High concentration of petroleum pollutants in the soil, leads to reduced activity of the indigenous microflora and extends their fate in the environment. However solubility in water of petroleum products is low, contamination could easily move from accident site to other places with surface and groundwater streams. It is especially important on water resources or agriculture areas. The high costs of removal of oil spills to the soil and ground, forces to search for low-cost and effective methods of soils decontamination by “in situ” methods. The aim of this study was to compare the effectiveness of biodegradation of diesel fuel and mineral oil in the soil contaminated with petroleum substances, after “Fyre-Zyme” enzyme reagent stimulation and / or hydrogen peroxide. Obtained results indicate on stimulation of degradation process of diesel fuel and mineral oil, either by used enzyme and hydrogen peroxide compared with the control samples in 60 days period of experiment. This indicates the possibility of use of tested additives for soils bioremediation processes as a cheap alternative for ex-situ methods.

PL

Substancje ropopochodne znajdują szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, a także są stosowane jako środki smarne i pędne w pojazdach mechanicznych. Z uwagi na awarie sieci przesyłowych, obrót tymi substancjami na stacjach przeładunkowych, a także katastrofy w ruchu lądowym, zanieczyszczenia ropopochodne gleb są częstym zjawiskiem. Duża koncentracja zanieczyszczeń naftopochodnych w glebie prowadzi do zmniejszenia aktywności mikroflory autochtonicznej i poprzez ograniczenie dopływu tlenu do profilu glebowego, wydłuża czas ich zalegania w środowisku. Wysokie koszty likwidacji skutków wycieków ropopochodnych do gleb i gruntu zmuszają do poszukiwania tanich i efektywnych metod usuwania zanieczyszczeń metodami „in situ”. Celem niniejszej pracy było porównanie efektywności biodegradacji n-alkanów rozpatrywanych w podziale na 2 grupy: oleju napędowego oraz oleju silnikowego w glebie silnie zanieczyszczonej substancjami ropopochodnymi, po stymulacji preparatem enzymatycznym Fyre-Zyme lub/i nadtlenkiem wodoru. Uzyskane wyniki wskazują na stymulowanie rozkładu oleju napędowego oraz silnikowego zarówno poprzez zastosowany preparat enzymatyczny (który najwyższą efektywność wykazywał w przypadku węglowodorów o długości łańcucha węglowego C22–C40), jak i nadtlenek wodoru (najbardziej efektywny do stymulacji rozkładu węglowodorów C8–C21) w porównaniu do grupy kontrolnej w okresie 60 dni. Wskazuje to na potencjalne możliwości zastosowania badanych dodatków do przyspieszania procesu bioremediacji gleb.

Słowa kluczowe

EN

oil; bioremediation; soil; enzymes; hydrogen peroxide

PL

ropopochodne; bioremediacja; gleba; enzymy; nadtlenek wodoru

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 20, nr 4-5
• Strony: 525--533
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., wykr.

Twórcy

autor

Ciesielczuk T.

• Department of Land Protection, Opole University, ul. Oleska 22, 45-052 Opole, Poland, phone: [phone]

autor

Krzyśko-Łupicka T.

• Department of Biotechnology and Molecular Biology, Opole University, ul. kard. B. Kominka 6a, 45-035 Opole, Poland, phone: [phone]

Bibliografia

• [1] Kaszycki P, Pawlik M, Petryszak P, Kołoczek H. Aerobic process for in situ bioremediation of petroleum derived contamination of soil: a field study based on laboratory microcosm tests. Ecol Chem Eng. 2010;17(4-5):405-414.
• [2] Koh SM, Dixon JB. Preparation and application of organo-minerals as sorbent of phenol, benzene and toluene. Appl Clay Sci. 2001;18:111-122.
• [3] Rosik-Dulewska Cz, Ciesielczuk T, Krysiński M. Organic pollutants in groundwater in the former airbase. Arch Environ Prot. 2012;38(1):27-34. DOI: 10.2478/v10265-012-0002-z.
• [4] Nowak A, Nowak J, Telesiński A, Hawrot-Paw M, Błaszak M, Kłódka D, Przybulewska K, Smolik B, Szymczak J. Biodegradation of diesel fuel in soil modified with compost or bentonite and with optimized strains of bacteria. Part I: Residues of diesel fuel components in soil and changes in microflora activity. Ecol Chem Eng. 2008;15(6):483-504.
• [5] Wyszkowski M, 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. DOI:10.1016/j.chemosphere.2008.10.035.
• [6] Li H, Zhang Y, Kravchenko I, Xu H, Zhang Ch. Dynamic changes in microbial activity and community structure during biodegradation of petroleum compounds: A laboratory experiment. J Environ Sci. 2007;19:1003-1013.
• [7] Dell’Abate MT, Mocali S, Bardi L, Pompili L, Benedetti A. Enhancing oil degradation in soil by stimulating endogenous microbial activity. Special Abstracts / J Biotechnol. 2010;150S:S1-S576. DOI:10.1016/j.jbiotec.2010.10.043.
• [8] Dzirba J. Biodegradacja związków aromatycznych przez immobilizowane bakterie. In: Innowacyjne rozwiązania rewitalizacji terenów zdegradowanych. Skowronek J, editor. Katowice: Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych; 2010;124-135
• [9] Kaczyńska AK, Kiepurski J. Reclamation of the spillage site of waste from petroleum extraction boreholes. Inż Ekol. 2007;19:89-95.
• [10] Lee M, Kang H, Do W. Application of nonionic surfactant-enhanced in situ flushing to a diesel contaminated site. Water Res. 2005;39:139-146. DOI:10.1016/j.watres.2004.09.012.
• [11] Małachowska-Jutsz A, Rudek J, Janosz W. The effect of Ribwort (Platango lanceolata) and its myrorrhizas on the growth of microflora in soil contaminated with used engine oil. Arch Environ Prot. 2011;37(1):99-114.
• [12] Przybulewska K, Wieczorek A. Biodegradation of metyl izobutyl ketone (MIBK) by Fusarium solani. Arch Environ Prot. 2009;35(3):3-10.
• [13] Ciesielczuk T, Krzyśko-Łupicka T. Kinetics of degradation of mineral oil and diesel fuel in soil contaminated with petroleum substances after stimulation with Fyre-Zyme enzyme reagent and hydrogen peroxide. Proc ECOpole. 2012;6(2):493-497. DOI: 10.2429/proc.2012.6(2)065.
• [14] van Stempvoort D, Biggar K. Potential for bioremediation of petroleum hydrocarbons in groundwater under cold climate conditions: A review. Cold Regions Science and Technology. 2008;53:16-41. DOI: 10.1016/j.coldregions.2007.06.009.