Biodegradacja odpadów wiertniczych zanieczyszczonych substancjami ropopochodnymi

• Autorzy: Steliga T.

Warianty tytułu

EN

Biodegradation of petroleum pollutants in drilling wastes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z problemem oczyszczania odpadów z zastarzałego dołu urobkowego, charakteryzujących się wysoką zawartością zanieczyszczeń ropopochodnych. Cały cykl oczyszczania odpadu wiertniczego z zanieczyszczeń ropopochodnych kontrolowany jest za pomocą opracowanej metodyki chromatograficznego oznaczania substancji ropopochodnych. Pozwala to na zaobserwowanie zmian zawartości n-alkanów wchodzących w skład zanieczyszczeń ropopochodnych podczas procesu ich biodegradacji, w poszczególnych etapach oczyszczania oraz umożliwia ocenę stopnia biodegradacji n-alkanów za pomocą wskaźników: n-C₁₇/Pr i n-C₁₈/F. Omówiono wyniki prac optymalizacyjnych podczas oczyszczania dołu urobkowego, wykorzystując etapową technologię oczyszczania odpadu wiertniczego z zanieczyszczeń ropopochodnych, obejmującą: rekultywację wstępną, bioremediację podstawową oraz bioaugmentację poprzez inokulację biopreparatem na bazie mikroorganizmów autochtonicznych i grzybów, którą modyfikowano w zależności od charakteru zanieczyszczeń oczyszczanego obiektu. Zastosowanie w badaniach laboratoryjnych procesu biodegradacji biomarkera: C₃₀17α(H),21β(H)-hopanu do normalizacji stężeń analitu (TPH) oraz Σ n-C₈ – n-C₂₂ i Σ n-C₂₃ – n-C₃₆, pozwoliło na opracowanie matematycznego pierwszorzędowego modelu biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych, w kolejnych etapach prowadzonego procesu oczyszczania.

EN

The aim of this article is to present purification of waste from weathered waste pits with huge oil pollutants content. The whole process of purification is monitored with the use of chromatographic methodology of petroleum determination. It enables observation of n-alkanes content in oil pollutants during their biodegradation in consecutive stages of purification. What is more, this method enables estimation of n-alkanes biodegradation degree with the use of ratios n-C₁₇/Pr and n-C₁₈/F. Results of optimisation research during the waste pit purification are discussed due to the phase technology of waste purification from petroleum pollutants. The technology consists of: initial remediation, basic bioremediation and bioaugmentation by inoculation (with a biological based on indigenous microorganisms and fungi), which was modified according to the type of the pollutant. A biomarker C₃₀17α(H),21β(H)-hopane was used in laboratory tests in order to normalised the analyte concentration: TPH, Σ n-C₈ – n-C₂₂ and Σ n-C₂₃– n-C₃₆. Also, the biomarker enabled the creation of the first-order mathematical model of oil pollutants biodegradation in the following stages of the purification process.

Słowa kluczowe

PL

oczyszczanie dołów urobkowych; odpady wiertnicze; zanieczyszczenia ropopochodne; biodegradacja; metoda in situ

EN

purification of waste pits; drilling wastes; oil pollution; biodegradation; methods of in-situ

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 65, nr 5
• Strony: 384--391
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Steliga T.

• Instytut Nafty i Gazu, Oddział Krosno

Bibliografia

• [1]. Chaîneau C.H., Yepremian C., Vidalie J.F., Ducreux J., Ballerini D.: Bioremediation of a Crude Oil-Polluted Soil: Biodegradation, Leaching and Toxicity Assessments. Water, Air, and Soil Pollution, 144: 419-440, 2003.
• [2]. Colleran E.: Uses of bacteria in bioremediation: Methods in Biotechnology. 2: Bioremediation Protocols (Sheehan D. red.) Humana Press. Inc. Totowa N.J., 1996.
• [3]. Cunningham C.J., Jvshana J.B., Lozinsky V.I.: Bioremediation of diesel contaminated soil microorganisms immobilized in polyvinyl alcohol. International Biodeterioration & Biodegradation, 54: 167-174, 2004.
• [4]. Harmsen J., Rulkens W.H, Sims R.C., Rijtema P.E., Zwers A.J.: Theory and Application of Landfarming to Remediate Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Mineral Oil-Contaminated Sediments; Beneficial Reuse. J. Environ Qual., 36: 1112-1122, 2007.
• [5]. Huesemann H.M., Hausmann T.S., Fortman. T.J.: Assessement of bioavailability limitations during slurry biodegradation of petroleum hydrocarbons in aged siols. Environ. Toxicology and Chemistry, 12: 2853-2860, 2003.
• [6]. Jiménez N., Vińas M., Bayona J.M., Albaiges J., Solanas A.M.: The Prestige Oil Spill: Bacterial Community Dynamics During a Field Biostimulation Assa. Journal Applied Microbiology and Biotechnology, 77: 935-945, 2007.
• [7]. Katsivela E., Moore E.R.D., Kalogerakis N., Biodegradation of aliphatic and aromatic hydrocarbons: Specificity among bacteria isolated from refinery waste sludge. Water, Air, and Soil Pollut., 3: 103-115, 2003.
• [8]. Namkoong W., Hwang E.Y., Choi J.Y.: Bioremediation of Diesel-Contaminated Soil With Composting. Environ. Pollut., 119: 23-31, 2002.
• [9]. Popp N., Schlomann M., Mau M.: Bacterial Diversity in The Active Stage of a Bioremediation System For Mineral Oil Hydrocarbon-Contaminated Soils. Microbiology 152: 3291-3304, 2006.
• [10]. Rosa A.P., Trigui J.A.: Bioremediation Process on Brazil Shoreline. Environmental Science and Pollution Research, 14: 470-476, 2007.
• [11]. Sašek W., Cajthaml T., Bhatt M.: Use of fungal technology in soil remediation: A case study. Water, Air, and Soil Pollution, 3: 5-14, 2003.
• [12]. Siuta J.: Podstawy biodegradacji ropopochodnych składników w glebach i odpadach. Inżynieria Ekologiczna, 2: 23-35, 2003.
• [13]. Spriggs T., Banks K., Schwab P.: Phytoremediation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Manufactured Gas Plant-Impacted Soil. J. Environ. Qual., 34: 1755-1762, 2005.
• [14]. Steliga T., Jakubowicz P.: Likwidowanie zanieczyszczeń ropopochodnych na terenach starych dołów urobkowych. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie. Miesięcznik WUG, 8: 11-17, 2007.
• [15]. Steliga T.: Technologia oczyszczania gruntów z zanieczyszczeń ropopochodnych metodą in-situ. Prace INiG, Kraków, 133: 1-78, 2006.
• [16]. Steliga T.: Optimisation Research on Biodegradation of Hydrocarbon Pollutions in Weathering Soil Samples From Manufactured Gas Plant (MGP). Archives of Environmental Protection, 34: 75-94, 2008.
• [17]. Steliga T., Kapusta P., Jakubowicz P., Turkiewicz A.: Modelowanie procesu biodegradacji węglowodorów ropopochodnych w zastarzałych odpadach wiertniczych z dołów urobkowych. Wiertnictwo-Nafta Gaz AGH, 25/2: 667-677, 2008.
• [18]. Talley J.W., Ghosh U., Tucker S.G., Luthy R.G.: Particle-scale understanding of the bioavailability of PAHs in sediment. Environ. Sci. Technol., 36: 477-483, 2002.
• [19]. Thorsen W.A., Copo W.G., Shea D.: Bioavailability of PAHs: Effect of soot carbon and PAH source. Environ. Sci. Techniol., 38: 2029-2037, 2004.
• [20]. Venosa A.D., Suidan M.T., King D. Wrenn B.A.: Use of Hopane as a Conservative Biomarker for Monitoring the Bioremediation Effctiveness of Crude Oil Contaminating a Sandy Beach. J. Ind. Microbiol. Biot., 18: 131-139, 1997.
• [21]. Vinas M., Sabate J., Espuny M.J., Solanas A.M.: Bacterial Community Dynamics and Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Degradation During Bioremediation of Heavily Creo-sote-Contaminated Soil. Appl. Environ. Microbiol., 71: 7008-7018, 2005.
• [22]. Wiesche C., Martens R., Zadrazil F.: The effect of interaction between white-root fungi and indigenous microorganisms on degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons in soil. Water, Air, and Soil Pollut., 3: 73-79, 2003.
• [23]. Wirght A.L., Weaver R.W.: Fertilization and bioaugmentation for oil biodegradation in salt march Mesocosms. Water, Air, and Soil Pollut., 156: 229-240, 2004.
• [24]. Xu R., Obbard J.P.: Biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons in oil-contaminated beach sediments treated with nutrient amendments. J. Environ. Qual., 33: 861-867, 2004.
• [25]. Xu R., Lau N.L.A., Ng K.L., Obbard J.P.: Application of A Slow-Release Fertilizer for Oil Bioremediation in Beach Sediment. J. Environ. Qual., 33: 1210-1216, 2004.
• [26]. Zhou E., Crawford R.L.: Effects of oxygen, nitrogen and temperature on gasoline biodegradation in soil. Biodegradation, 6: 127-140, 1995.
• [27]. Zieńko J.: Technologie wykorzystujące metody fizyczne oczyszczania środowiska gruntowo-wodnego. Ekologia i Technika, 3: 89-94, 1999.