Wpływ stałego pola magnetycznego 7 mT na selekcję bakterii podczas procesu biodegradacji formaldehydu

• Autorzy: Pajor E. , Rutkowska-Narożniak A.

Warianty tytułu

EN

Effect of a static magnetic field of 7 mT on bacteria selection in formaldehyde biodegradation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzone badania miały na celu ocenę wpływu stałego pola magnetycznego 7 mT na selekcję dominujących gatunków bakterii biorących udział w procesie biodegradacji formaldehydu (FA) osadem czynnym. Badania realizowano w warunkach hodowli ciągłej osadu czynnego z wykorzystaniem ścieków syntetycznych z dodatkiem aldehydu mrówkowego w stężeniach od 100 do 2880 mg/l. Eksperyment prowadzono w dwóch równoległych komorach osadu czynnego: eksponowanej w polu magnetycznym (PM) i kontrolnej (K). Do stężenia FAw dopływie 1800 mg/l liczebność bakterii utrzymywała się na zbliżonym poziomie w obydwu reaktorach. Przy wyższych stężeniach, a szczególnie przy stężeniu 2880 mg FA/1 zaobserwowano wyraźne zwiększenie liczebności bakterii w bioreaktorze usytuowanym w PM Identyfikacja bakterii wyizolowanych z bioreaktorów w końcowym etapie procesu wykazała, że pod wpływem wzrastających stężeń formaldehydu w reaktorze w PM i reaktorze kontrolnym wyselekcjonowały się różne gatunki bakterii. W komorze usytuowanej w PM zidentyfikowano 2 gatunki bakterii (Pseudomonas fluorescens i Chryseomonas luteola), a w kontroli 3 gatunki (Stenotrophomonas maltophilia, Ochrobactrum anthropi i Flavimonas oryzihabitans).

EN

The main goal of the study was to evaluate the effect of a static magnetic field of 7 mT on the selection of the dominant species of bacteria active in formaldehyde (FA) biodegradation in activated sludge. The study was conducted with continuously cultivated activated sludge using synthetic wastewater containing formaldehyde in concentration from 100 to 2880 mg/1. The experiment was carried out in two parallel reactors: exposed to a magnetic field (MF) and the control reactor (K). When FA concentration did not exceed 1800 mg/l, the number of bacteria remained at a similar level in both reactors. At higher concentrations, especially at a concentration of 2880 mg FA/1, a significant increase in the number of bacteria was observed in the bioreactor exposed to the MF. Identification of the bacteria isolated from bioreactors in the final stage of the process showed that the increase in FA concentration in the reactor exposed to the MF and in control resulted in the selection of different species of bacteria. In the reactor exposed to the MF two species of bacteria were identified (Pseudomonas fluorescens and Chryseomonas luteola), while in control 3 different bacterial species were noted (Stenotrophomonas maltophilia, Ochrobactrum anthropi and Flavimonaz oryzihabitans). The results indicate that the MF of 7 mT was a factor that allowed the selection of the optimal development of bacteria species capable of biodegradation of FA in high concentrations.

Słowa kluczowe

PL

pole magnetyczne stałe; biodegradacja; identyfikacja bakterii; formaldehyd

EN

static magnetic field; biodegradation; bacteria identification; formaldehyde

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 74
• Strony: 63--75
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pajor E.

• Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska

autor

Rutkowska-Narożniak A.

• Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Bertoni G., Martino M., Galli E., Barbieri P. Analysis of the gene cluster enconding toluene/o-xylene monooxygenase from Pseudomonas stutzeri OXI. Appl. Environ. Microbiol., 1998, 64, 3626-3632.
• [2] Burlage RS., Hooper S.W., Sayler G.S. The TOL (pWWO) catabolic plasmid. Appl. Environ. Microbiol., 1989, 55,1323-1328.
• [3] Guevorkian K., Valles J. M. Jr. Paramecium caudatum with static magnetic fields. Biophysical Journal, 2006, 90:3004-3011.
• [4] Janosz-Rajczyk M., Tomska A. Wpływ pola magnetycznego na proces oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 2006, 2:28-31.
• [5] Ji Y., Wang Y., Sun J., Yan T., Li J., Zhao T., Yin X., Sun Ch. Enhancement of biological treatment of wastewater by magnetic field. Bioresource Technology, 2010, 101, 8535-8540.
• [6] Kaszycki P., Czechowska K., Petryszak P., Kołoczek H. Konstrukcja efektywnych biocenoz degradujących formaldehyd i jego pochodne w uciążliwych ściekach przemysłowych. Biotechnologia, 2003, 2(1-2), 91-103.
• [7] Łebkowska M., Rutkowska Narożniak A., Pajor E. Effect of a static magnetic field of 7 mT on formaldehyde biodegradation in industrial wastewater from urea-formaldehyde resin production by activated sludge. Bioresource Technology, 2013, 132, 78-83.
• [8] Łebkowska M., Rutkowska Narożniak A., Pajor E., Pochanke Z., Effect of a static magnetic field on formaldehyde biodegradation in wastewater by activated sludge. Bioresource Technology, 2011, 102, 8777-8782.
• [9] Łebkowska M., Wpływ stałego pola magnetycznego na biodegradację związków organicznych, Praca habilitacyjna. Politechnika Warszawska Prace naukowe, Inżynieria Sanitarna i Wodna, 13, Warszawa, 1991.
• [10] Malik A., Bioremediation; Environmental Microbiology, Centre for Rural Devenlopment & Technology Indian Institute of Technology Delhi, 2006.
• [11] Miyakoshi J., Effects of static magnetic fields at the cellular level, Progress in Biophysics and Molecular Biology, 2005, 87, 2-3: 213-223.
• [12] Pajor E., Grabińska-Łoniewska A., Wykorzystanie immobilizowanych hodowli grzybów mikroskopowych do biodegradacji formaldehydu występującego w ściekach mocznikowo- formaldehydowych, Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN, 2002, 11, 447-458.
• [13] Pajor E., Rozkład zanieczyszczeń występujących w ściekach z produkcji żywic kondensowanych na bazie formaldehydu z wykorzystaniem immobilizowanych hodowli grzybów mikroskopowych. Rozprawa doktorska, Warszawa, 2001
• [14] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia z dnia 16 grudnia 2014 w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego.
• [15] Rutkowska Narożniak A. Zastosowanie stałego pola magnetycznego do intensyfikacji biodegradacji zanieczyszczeń w ściekach. Rozprawa doktorska, Warszawa, 1997
• [16] Rutkowska Narożniak A., Pajor E., Wpływ stałego pola magnetycznego 7 mT na organizmy osadu czynnego w procesie biodegradacji formaldehydu, Ochrona środowiska i zasobów naturalnych, 2011, 49, 389-397.
• [17] Shim H., Shin E., Yang S.T., A continuous fibrous - bed bioreactor for BTEX biodegradation by a co-culture of Pseudomonas putida and Pseudomonas fluorescens. Advances in Environmental Research, 2002, 7 (1), 2013-216.
• [18] Słomczyński T. i Muszyński A., Biologia środowiska. Oficyna Wydawnicza PW, 2010
• [19] Suschka J., Zieliński J. Biologiczne oczyszczanie ścieków fenolowych z produkcji żywic fenolo-formaldehydowych. 1969, Chemik 4.
• [20] Washingtow Winn, Jr. I in. Koneman’s Color Atlas and Textbook of Diagnostic Microbiology, Sixth Edition, 2006.
• [21] Zaremba M. L., Borowski J. Mikrobiologia lekarska dla studentów medycyny, wydanie UJ, Warszawa, Wydawnictwo lekarskie, PZWL, 2011.
• [22] Zhang P., Yin R., Chen Z., Wu L., Yu Z., Genotoxic effect of superconducting static magnetic field (SMFs) on wheat (Triticumaestivum) pollen mother cells (PMCs). Plasma Science and Technology, 2007, 9, 2, 241-247.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).