Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The possibility of using of Hypholoma fasciculare mycelium in decolorization of anthraquinone dye RBBR

Przystaś W., Zabłocka-Godlewska E.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2017

|

Vol. 10, no. 1

137--145

EN

The aim of this study was to determine the usefulness of two fungal strains of Hypholoma fasciculare (L1 and L3) for effective decolorization of anthraquinone dye RBBR (remazol Brilliant Blue R). The main part of the work was concentrated on assessment of the influence of immobilization of biomass on the efficiency of RBBR removal. Zoo- and phytotoxicity of after process solutions were evaluated. Differences in the dye removal effectiveness between strains were observed. Decoloration of dye was more efficient in samples with mycelium immobilized on a polypropylene foam, what probably was associated with increased enzyme activity of the strains, as well as enhancement of the contact of the dye with the mycelium. Strain L3 respectively removed 100% (mycelium immobilized) of the dye after 24h and 95.8% (mycelium suspended) of the dye after 96h. For complete removal of the dye the immobilized biomass of strain L3 needs 24 hours of incubation, and L1 48h. Strain L1 completely removed the color after 96 h of the experiment, regardless of whether the biomass has been immobilized or not. RBBR dye was not toxic to Daphnia magna. The zootoxicity test indicated that usage of both strains of Hypholoma fasciculare in the discoloration of the dye RBBR is safe for the environment, since even at the highest concentrations of after processes solutions were not observed immobilization effect of Daphnia magna. In the case of phytotoxicity it has been reduced from class III to I.

PL

Celem badań było określenie możliwości wykorzystania do dekoloryzacji antrachinonowego barwnika RBBR (remazolowy błękit brylantowy R) dwóch szczepów grzybów Hypholoma fasciculare (L1 i L3). Główna część badań skupiała się na ocenie wpływu immobilizacji biomasy na efektywność dekoloryzacji RBBR. Po zakończeniu badań przeprowadzono testy zoo- i fitotoksyczności. Obserwowano różnice w efektywności dekoloryzacji między oboma szczepami. Dekoloryzacja barwnika zachodziła lepiej w próbach z grzybnią immobilizowaną na polipropylenowej gąbce, co wiąże się prawdopodobnie ze zwiększeniem aktywności enzymatycznej szczepów, a także z polepszeniem kontaktu barwnika z grzybnią. Szczep L3 usunął odpowiednio 100% (grzybnia immobilizowana) i 95.8% (grzybnia zawieszona) barwnika po 96h. Na całkowite usunięcie barwnika w przypadku immobilizowanej biomasy szczepu L3 wystarczyło 24h inkubacji, a dla szczepu L1 48h. Szczep L1 całkowicie usunął RBBR po 96h eksperymentu, niezależnie od tego czy grzybnia była immobilizowana czy nie. Barwnik RBBR nie jest toksyczny dla Daphnia magna. Badania zootoksyczności wskazały, iż oba szczepy mogą zostać wykorzystane w bezpieczny sposób do dekoloryzacji tego barwnika, ponieważ nawet w najwyższym stężeniu nie obserwowano unieruchomienia Daphnia magna. W przypadku fitotoksyczności uległa ona obniżeniu z klasy III do I.

2

Badania screeningowe bakterii wykazujących zdolność do dekoloryzacji barwników syntetycznych

Zabłocka-Godlewska E., Przystaś W.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2016

|

Vol. 18, nr 4

15--23

PL

Barwniki syntetyczne są substancjami powszechnie wykorzystywanymi w licznych działach gospodarki. Powszechność ich stosowania oraz niewystarczająco efektywne technologie ich usuwania przyczyniają się do przenikania tych substancji do środowiska, zwłaszcza do ekosystemów wodnych, co stanowi poważne zagrożenie ekologiczne. Prowadzone prace nad doskonaleniem biologicznych metod eliminacji tych zanieczyszczeń opierają się m.in. na poszukiwaniu szczepów bakteryjnych, efektywnych w dekoloryzacji. Celem badań było przeprowadzenie screeningu szczepów bakteryjnych wyizolowanych ze ścieków komunalnych pod kątem możliwości usuwania barwników syntetycznych. Materiał do izolacji pobrano z dwóch górnośląskich oczyszczalni ścieków. Screening przeprowadzono z użyciem barwników disazowych, trifenylometanowych oraz fluorenowych. Wykazano, że ścieki komunalne mogą stanowić cenne źródło pozyskiwania szczepów bakteryjnych o dużym potencjale dekoloryzacyjnym. Wyizolowano 41 szczepów, wykazujących bardzo zróżnicowane możliwości usuwania barwników syntetycznych w zależności od ich struktury chemicznej.

EN

Synthetic dyes are commonly used in different branches of economy. Their common use and insufficiently effective wastewater treatment technologies cause the penetration of these substances into the environment, especially to aquatic ecosystems. Occerance of dyes pose a serious ecological threat. Works connected with the improvement of biological methods of elimination of these pollutants are based, among others, on the search of strains of bacteria effective in decolorization processes. The aim of the study was to conduct a screening of bacterial strains isolated from municipal wastewater for possible removal of synthetic dyes. The material for isolation was taken from two Upper Silesia sewage treatment plant. Screening was carried out with using disazo dyes, triphenylmethanes and fluorene dyes. It has been shown that municipal wastewaters can be a valuable source of bacteria strains with high decolorization potential. There were isolated 41 strains, with the various abilities of dyes removal which depends on their chemical structure.

3

Badania przesiewowe grzybów podstawkowych w kierunku wykorzystania w dekoloryzacji barwnika RBBR

Przystaś W., Zabłocka-Godlewska E.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2016

|

Vol. 18, nr 4

1--7

PL

Barwniki syntetyczne stanowią poważne zagrożenie jeśli dostaną się do środowiska nawet w niewielkiej ilości. Dlatego też praca nad udoskonaleniem oczyszczania ścieków zawierających te substancje stanowi wciąż wyzwanie. Jednymi z częściej wykorzystywanych w procesach barwienia są barwniki antrachinonowe. Celem badań było określenie możliwości wykorzystania grzybów podstawkowych w dekoloryzacji zaliczanego do tej grupy remazolowego błękitu brylantowego R. Testy prowadzono na podłożach stałych o różnym składzie. Spośród 9 testowanych szczepów największą efektywność dekoloryzacji stwierdzono w przypadku: Pleurotus ostreatus (szczep K4), Xerocomus badius (szczep K45) i Hypholoma fasciculare (szczep K47). Usuwały one efektywnie barwnik dodany do podłoża bogatego w związki organiczne, natomiast obniżenie stężenia składników odżywczych stymulowało dekoloryzację tego barwnika.

EN

Synthetic dyes are a serious threat if they get into the environment, even in small quantities. Therefore, studies to improve the treatment of waste water containing dyes is still a challenge. One of the most frequently used groups of dyes in the dyeing are those belonging to the anthraquinone class. The aim of the study was to determine the possibility of using fungi in decolorization of dye belonging to this group as is Remazol Brilliant Blue R. The tests were carried out on solid media of different composition. Among the 9 strains tested, the highest activity was recorded for species: Pleurotus ostreatus (strain K4), Xerocomus badius (strain K45) and Hypholoma fasciculare (strain K47). They were effectively removing dye added to the medium rich in organic compounds, but reduction of nutrient concentrations in medium stimulated discoloration of the dye.

4

Wpływ warunków hodowli na usunięcie azowego błękitu Evansa przez szczep Escherichia coli

Zabłocka-Godlewska E., Przystaś W.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2015

|

Vol. 17, nr 3

143--154

PL

W biologicznej dekoloryzacji barwników azowych szerokie zastosowanie znajdują bakterie należące do różnych grup taksonomicznych. Odpowiedni dobór szczepu oraz optymalizacja warunków jego wzrostu decydują o wynikach dekoloryzacji. Celem niniejszych badań było określenie wpływu stężenia barwnika, warunków zróżnicowanego natlenienia prób oraz typu zastosowanego nośnika biomasy na efektywność dekoloryzacji błękitu Evansa (EB). Testy stężeniowe wykazały, że zawartość 0,1 g/L jest zbyt wysoka dla badanego szczepu E. coli, zatem użyte w eksperymencie stężenie to 0.08g/L. Testy nośników naturalnych i syntetycznych wykazały, że jest to ważny etap badań, gdyż dobór nośnika nie może być przypadkowy. Spośród 14 testowanych nośników do badań wytypowano 2 (słomę pszeniczną i siatkę podtynkową). Rodzaj użytego nośnika bez żywej biomasy istotnie wpłynął na efekty usunięcia. Zdecydowanie lepsze właściwości sorpcyjne posiadała słoma, a różnice te były istotne statystycznie. Istotne statystycznie różnice stwierdzono również w przypadku użycia nośników z immobilizowaną na nich biomasą. Dużo lepsze wyniki uzyskano dla biomasy immobilizowanej na słomie. Warunki hodowli: statyczne, półstatyczne i dynamiczne nie miały istotnego wpływu na efekty usunięcia EB.

EN

Bacteria from different taxonomic groups are commonly used in processes of biological decolourization of azo dyes. The propper choice of the strain of bacteria and optimization of growth conditions impact on decolourization results. The aim of experiment was estimation of influence of dye concentration, a various level of sample aeration and type of solid supports used for biomass immobilization on efficacy of Evans blue (EB) decolourization. The results of dye concentration test showed that content of 0.1 g/L is too high for studied strain of E. coli. In the main experiment concentration 0.08 g/L was used. The tests of many solid supports indicate that the choise of them should not be a random. From the 14 tested solid supports for the main experiment only 2 were selected (wheat straw, flush grid). The type of used solid supports without living bacteria significantly influenced on the dye removal effects. Wheat straw had definitely better sorption properties than flush grid and differences were statistically important. Statistically important differences were also observed in case of usage the solid support with immobilized bacteria biomass. Definitely better results were reached for bacteria immobilized on the wheat straw. The growth conditions: static, semistatic, dynamic had no crucial influence on efficacy of Evans blue removal.

5

Możliwości wykorzystania materiałów naturalnych jako nośników biomasy podczas procesu dekoloryzacji RBBR z udziałem Coriolopsis gallica

Przystaś W., Zabłocka-Godlewska E.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2015

|

Vol. 17, nr 2

139--148

PL

Materiały naturalne będące odpadami poprodukcyjnymi branży spożywczej można wykorzystać jako nośniki biomasy grzybów. Szczególnie grzyby tzw. zgnilizny drewna łatwo kolonizują wyżej wymienione materiały. Jednocześnie grzyby zaliczane do tej grupy są wykazują wysoki potencjał degradacyjny różnych ksenobiotyków, m.in. barwników syntetycznych. Celem niniejszej pracy było określenie wpływu immobilizacji grzybni Coriolopsis gallica na efektywność dekoloryzacji antrachinonowego barwnika RBBR (brylantowy błękit remazolowy R). W badaniach przetestowano 6 materiałów odpadowych (siano, trociny, pestki czereśni, pestki brzoskwiń, łupiny orzecha włoskiego i łupiny orzecha ziemnego) pod kątem możliwości wykorzystania ich w immobilizacji biomasy szczepu C. gallica. Intensywny wzrost grzybni na nośniku uzyskano jedynie w przypadku łupin orzecha ziemnego, trocin i siana. Nośniki te najmocniej sorbowały dodany do podłoża RBBR (7-12% w ciągu 4 h). Immobilizacja szczepu na tych nośnikach spowodowała zdecydowany wzrost efektywności procesu odbarwiania roztworów. Biomasa nieimmobilizowana, hodowana w warunkach wstrząsania usunęła zaledwie 5,8%. Wynik dekoloryzacji po 96h w przypadku grzybni immobilizowanej na trocinach osiągnął >56%, a w przypadku siana >80%.

EN

Natural materials that are post-production waste from food industry can be used as solid supports of fungal biomass. The wood rot fungi easily colonize the above-mentioned materials. They are the group of fungi that have a high potential for degradation of various xenobiotics, including synthetic dyes. The aim of this study was to determine the influence of immobilization of Coriolopsis gallica on the effectiveness of decolourisation of anthraquinone RBBR (remazol brilliant blue R). Six different natural materials (hay, sawdust, seeds of cherry and , peach, walnut and peanut shells) were tested for possible usage in the immobilization of biomass of C. gallica. The most intensive growth of the mycelium on a support was obtained only in the case of peanut shells, sawdust and hay. These carriers were characterized by the strongest adsorption of RBBR to the substrate (7-12% within 4 hours). Immobilization of strain on the solid support caused a significant increase in the efficiency of decolourization process. Non-immobilized biomass, grown under conditions of shaking, removed only 5,8%. Results reached after 96h of process when biomass was immobilized on sawdust > 56%, and in the case of hay> 80%.

6

Badania zdolności wybranych szczepów grzybów ligninolitycznych do rozkładu barwników syntetycznych

Przystaś W., Zabłocka-Godlewska E., Grabińska-Sota E., Urbaniak M.

Ochrona Środowiska

|

2010

|

Vol. 32, nr 3

15-20

PL

Spośród licznych metod usuwania często toksycznych barwników zalecane są metody biologiczne, gdyż nie powodują powstawania kolejnej grupy substancji uciążliwych, przy czym szczególne znaczenie w procesach dekoloryzacji ścieków barwnych mają grzyby. Przeprowadzono badania nad określeniem potencjalnych zdolności 24 wyizolowanych szczepów grzybów (MW11, MW13, MW31, MW34, MW36, MW44, MW45, MW48, MW49, MW60, MW66, MW73, MW79, MW84, MW86, MW103, MW113, MW132, MW133, MW140, MW141, MW143, MW170 i MW171) do usuwania wybranych barwników syntetycznych. W badaniach wykorzystano barwniki fluorenowe (erytrozyna i róż bengalski), trójfenylometanowe (zieleń brylantowa i fiolet gencjany) oraz dwuazowy błękit Evansa. Eksperymenty przeprowadzono na dwóch podłożach YEPG i MSB, w postaci płynnej i stałej. Wyniki badań potwierdziły zdolność szczepów MW11, MW48, MW 60, MW66, MW103, MW113 i MW49 do dekoloryzacji barwników ze skutecznością sięgającą w wielu przypadkach ponad 90%. Stwierdzono, że szczególnie aktywne na obu podłożach były szczepy MW113 i MW49. Wykazano również, że wydajność procesu dekoloryzacji zależała nie tyle od grupy, do której należał dany barwnik, ile od struktury i składu samego barwnika oraz formy podłoża wykorzystanego w badaniach i zastosowanego szczepu. Potwierdziło to konieczność stosowania zestawu różnorodnych testów w badaniach przesiewowych, gdyż wyniki jednego testu mogą nie dać pełnego obrazu potencjalnych zdolności testowanych organizmów.

EN

Of the numerous methods that are in use for reducing colorants (many of the dyes are toxic), preference should be given to biological methods, as they do not produce additional groups of troublesome pollutants. In recent times much consideration has been focused on fungal decolorization of dye effluents. The aim of this work was to evaluate the potential ability of 24 isolated fungal strains (MW11, MW13, MW31, MW34, MW36, MW44, MW45, MW48, MW49, MW60, MW66, MW73, MW79, MW84, MW86, MW103, MW113, MW132, MW133, MW140, MW141, MW143, MW170 and MW171) to decolorize the synthetic dyes chosen. Use was made of fluorone dyes (erythrosine and Bengal rose), triphenylmethane dyes (brilliant green and gentian violet), the diazo Evans blue dye, and the following two media, YEPG and MSB (both liquid and solid). The experimental results have corroborated the ability of the strains to decolorize the dyes tested, in many instances with an efficiency higher than 90%. The strains MW113 and MW49 were found to be particularly active regardless of the medium applied. The study has revealed that the efficiency of the decolorization process depends not so much on the group into which the dye has been classified, as on the specific structure and composition of the dye, as well as on the form of the medium and on the strain used in the experiment. This finding substantiates the necessity of using a set of different tests even in the screening experiments, because the results of a single test may not be sufficient for a complete description of the potential abilities of the organisms tested.

7

Bioremediation of petroleum contaminated sands with bacteria cultures

Przystaś W., Pasadakis N., Kalogerakis N.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2010

|

Vol. 3, no. 3

105-114

EN

Accidental oil spills at open sea is a common environmental problem. However, we are faced with a much more severe problem once the oil spill reaches the shoreline. Current oil spill combating practice is to collect manually the polluted sand and proceed with disposal or temporary storage in nearby sites. Addition of mixed bacterial cultures into petroleum contaminated sand was examined. Experiments with sand polluted by 5% (v/w) of crude oil were performed in sterile and non-sterile conditions to see the degradation potential of isolated cultures, their growth characteristics and possible antagonisms between supplemented microorganisms and natural microflora. During the experiments the oxygen demand was monitored. Correlation between high oxygen demand and high depletion of hydrocarbons was observed. The best TPH removal in sterile conditions was found in samples with the mixed cultures isolated from waste sludge from petroleum refinery Motor Oil Hellas (Korinth Refineries, Greece). For this culture concentration of hydrocarbons in sterile sand was 73.2% lower than in control sample. In non-sterile sand concentration of TPH after 14 days was 70.5% lower than in control (sterile sand) without bioaugmentation. The lowest depletion of hydrocarbons was observed in sample with addition of mixed culture (AM) of Alcanivorax borcumensis (DSM 11573) and Marinobacter hydrocarbonoclasticus (DSM 8798) (32.9%). Finally, the addition of artificial seawater and fertilizers had also a positive influence on contaminants depletion by naturally occurring microorganisms (48%).

PL

Powszechnym problemem środowiskowym są przypadkowe wycieki paliw na otwartym morzu. Z jeszcze bardziej uciążliwym problemem spotykamy się jednakże w momencie dotarcia wycieku do wybrzeża. Obecne praktyki rekultywacyjne polegają na zebraniu zanieczyszczonego piasku i jego usunięciu lub okresowym składowaniu na pobliskich terenach. Celem badań było określenie wpływu inokulacji mieszanymi kulturami bakteryjnymi piasku zanieczyszczonego surową ropą naftową. Badania prowadzono na piasku zanieczyszczonym 5% (v/w) surowej ropy naftowej w warunkach sterylnych i niesterylnych tak, aby zaobserwować zdolność wyizolowanych kultur do degradacji zanieczyszczenia, scharakteryzować ich wzrost oraz możliwe antagonizmy między wprowadzonymi mikroorganizmami a naturalną mikroflorą. Zaobserwowano dodatnią korelację miedzy ubytkiem tlenu i wysokim ubytkiem węglowodorów. Najwyższy stopień usunięcia TPH w warunkach sterylnych zaobserwowano w próbach z mieszaną kulturą wyizolowaną z osadu pochodzącego z rafinerii Motor Oil Hellas (Korinth Refineries, Grecja). Stężenie ropopochodnych w próbie z tą kulturą i sterylnym piaskiem było o 72.3% niższe niż w kontroli. W warunkach niesterylnych stężenie TPH po 14 dniach było niższe niż w kontroli (piasek sterylny) o 70.5%. Najniższy ubytek węglowodorów zaobserwowano w próbach zaszczepionych mieszaniną kultur (AM) zawierających Alcanivorax borcumensis (DSM 11573) i Marinobacter hydrocarbonoclasticus (DSM 8798) (32.9%). Wreszcie zaobserwowano, iż dodatek sztucznie spreparowanej wody morskiej i biogenów miały również pozytywny wpływ na ubytek zanieczyszczeń spowodowany działalnością autochtonicznych mikroorganizmów (48%).

8

Decolourization of triphenylmethane dyes and ecotoxicity of their end products

Zabłocka-Godlewska E., Przystaś W., Grabińska-Sota E.

Environment Protection Engineering

|

2009

|

Vol. 35, nr 1

161-169

EN

Common usage of dyes is always connected with pollution of surface water deposits. The goal of the research was to investigate the capability of bacteria and fungi as dyes decolourizing agents. The ecotoxicity of decolourization products was tested with Daphnia magna and Lemna minor. According to ACE 89/BE 2/D3 Final Report Commission EC, dye control samples were classified as toxic. High decolourization effectiveness was not always connected with detoxification. Crystal violet was the most difficult dye to remove (27-76% decolourization) and brilliant green, the easiest (62.5-88.6%). Thymol blue and cresol red were easily removed by fungi (>80%) and poorly by bacteria (<30%). Decolourization of these dyes was mostly connected with an increase of toxicity.

PL

Powszechne stosowanie barwników prowadzi do zanieczyszczenia wód powierzchniowych. Celem badań było określenie możliwości dekoloryzacji barwników przez bakterie i grzyby. Ekotoksyczność produktów dekoloryzacji badano na Daphnia magna i Lemna minor. W oparciu o ACE 89/BE 2/D3 Final Report Commission EC próbki kontrolne z barwnikiem zaklasyfikowano jako toksyczne. Wysoka efektywność usunięcia barwnika nie zawsze wiązała się z detoksykacją próbek. Barwnikiem najtrudniej usuwanym był fiolet krystaliczny (usunięcie barwy 27-76%), a najłatwiej - zieleń brylantowa (62.5-88.6%). Błękit tymolowy i czerwień krezolowa były łatwo usuwane przez szczepy grzybowe (>80%), słabo natomiast przez bakterie (<30%). Dekoloryzacja tych barwników wiązała się ze wzrostem toksyczności.

9

Udział bakterii i grzybów w usuwaniu wybranych barwników trifenylometanowych

Przystaś W., Zabłocka-Godlewska E., Grabińska-Sota E.

Przemysł Chemiczny

|

2008

|

T. 87, nr 5

551-553

10

The effects of papilionaceous plants and biopreparation on petroleum hydrocarbons degradation in aged-polluted soil

Zabłocka-Godlewska E., Przystaś W.

Archiwum Ochrony Środowiska

|

2006

|

Vol. 32, no. 4

53-66

EN

Petroleum pollution is still one of crucial environmental problems. Bioaugmentation is a popular technique used in soil remediation. The aim of soil inoculation is acceleration of decomposition processes or improving the degradation efficiency. Effectiveness of bioaugmentation processes depends on the number and activity of microorganisms adapted to pollutant degradation. Enhancement of microorganisms' activity can be reached by the use of plants. Roots of plants excrete organic substances that stimulate microorganisms' growth. Among different species of plants interesting are papilionaceous plants because of their nitrogen fixation ability in symbiosis with bacteria. The effects of using papilionaceous plants (Trifolium pratense), multiplied autochthonous microorganisms and commercial biopreparation in aged-petroleum-polluted soil were studied. The samples of soil were taken from the refinery in Czechowice-Dziedzice (Poland) and classified as heavily degraded with a C/N-ratio of 100:0.7. Investigations were conducted for 14 weeks. Microbiological analysis included: total bacteria, fungi, Aclinomycetes and Pseudomonas counts. Concentration of heavy fractions, TPH (total petroleum hydrocarbons) and PAHs (polycyclic aromatic hydrocarbons) were measured at the start and at the end of the experiment. Presence of papilionaceous plant (Trifolium pratense) enhanced the growth of microorganisms, nitrogen concentration and biodegradation processes (removal of 63% of TPH, 44% of heavy fractions, 9% of 4-6 aromatic PAH and 80% of 2-3 aromatic PAH) in polluted soil. An increasing number of Pseudomonus species was observed in samples in which pollution removal was more effective.

PL

Zanieczyszczenie substancjami ropopochodnymi stanowi jeden z kluczowych problemów środowiskowych. Jedną z wielu metod stosowanych w remediacji gruntów jest ich bioaugmentacja. Celem tego procesu jest zwiększenie liczebności i aktywności mikroorganizmów degradujących zanieczyszczenia, czego wynikiem jest przyspieszenie i podniesienie wydajności procesów rozkładu zanieczyszczeń. Innym sposobem podniesienia efektywności procesów biodegradacji jest zastosowanie roślin, szczególnie motylkowych, ze względu na ich zdolności symbiotycznego wiązania azotu atmosferycznego. Celem przeprowadzonych badań było porównanie efektywności zastosowania biopreparatów (komercyjnego i naturalnego) oraz koniczyny białej (Trifolium pratense) do remediacji gleb o wieloletnim charakterze skażenia substancjami ropopochodnymi. Badania prowadzone byty na glebie pochodzącej z terenu rafinerii w Czechowicach-Dziedzicach, która została zaklasyfikowana jako silnie zdegradowana (o stosunku C/N = 100/0,7). W trakcie czternastotygodniowych badań prowadzono między innymi analizy mikrobiologiczne (ogólna liczba bakterii, grzybów, promicniowców oraz bakterii z rodzaju Pseudomonas) oraz analizy chemiczne (zawartość frakcji ciężkich, całkowitej zawartości węglowodorów ropopochodnych (TPH) i WWA). Najlepszą modyfikacją okazało się zastosowanie samej koniczyny. Obecność rośliny wpłynęła na polepszenie warunków wzrostu mikroorganizmów, spowodowała wzrost zawartości azotu i efektywności procesów biodegradacji. W próbie tej po 14 tygodniach badań odnotowano usunięcie 63% TPH, 44% frakcji Ciężkich oraz 9% i 80% odpowiednio 4-6- i 2-3-pierścieniowych węglowodorów aromatycznych.

11

Degradation of crude oil in seawater and sand by mixed bacterial cultures

Przystaś W., Pasadakis N., Kalogerakis N.

Archiwum Ochrony Środowiska

|

2006

|

Vol. 32, no. 1

43-58

EN

Accidental oil spills at open sea is a common environmental problem. They lead to degradation of sea and shoreline life. In the last ten years there has been an increased interest in bioremediation using the enzymatic activity of the naturally occurring microorganisms. In this work the potential of mixed microbial cultures for biodegradation of crude oil in seawater and sand has been examined. Artificial seawater supplemented with nitrogen and phosphorus was inoculated with cultures isolated from refinery sludge. The same cultures were used for experiments in sand polluted by 5% (v/w) of crude oil. These experiments were performed in sterile and semi-natural (not sterile) conditions to see the degradation potential of isolated cultures, their growth characteristics and possible antagonisms between supplemented microorganisms and natural microflora. During the experiments the oxygen demand, number of bacteria (cfu) and optical density (ODH|1) were monitored. After 14 days of cultivation, the concentration of total petroleum hydrocarbons (TPH) in all samples was measured. All tested cultures had a potential for degradation of hydrocarbons in seawater and sand. After two weeks of experiment, loss of hydrocarbons in seawater polluted with crude oil was between 56.8% (A2 culture) and 64.4% (Al culture). The most effective culture for bioaugmentation of seawater does not have to be the best solution for bioaugmentation of sand. In sand the best degraders in sterile and semi-natural conditions were found in the mixed cultures isolated from Corinth refinery sludge. For this culture concentration of hydrocarbons in sterile sand was 73.2% lower than in control sample and in non-sterile sand 70.5% lower than in control (sterile sand) without bioaugmentation. Finally, the addition of seawater and fertilizers to sand had also a positive influence on contaminants degradation by naturally occurring microorganisms (48%). Experiments performed with different environments (seawater and sand) and under different conditions (sterilized material and semi-natural conditions) confirmed that cultures should be tested in semi-natural conditions especially when indigenous microflora cans posse's high degradation potential. Allochtonic cultures, very active in sterile conditions, after inoculation to natural environment can even slow down the degradation.

PL

Przypadkowe wycieki ropy na otwartym morzu są częstym problemem środowiskowym prowadzącym do degradacji życia morskiego jak i życia na wybrzeżu. Obecnie techniki są skoncentrowane na zebraniu oleju, wypaleniu in-situ pozostałości ropy, zbieraniu zanieczyszczonego piasku i likwidowaniu zanieczyszczeń lub magazynowaniu go na terenach przyległych. W ciągu ostatnich lat wzrosło zainteresowanie bioremediacją z użyciem mikroorganizmów aktywnych w rozkładzie zanieczyszczeń ropopochodnych. Celem tej pracy było sprawdzenie zdolności mikroorganizmów wyizolowanych ze środowisk zanieczyszczonych do biodegradacji ropy naftowej w wodzie morskiej oraz w piasku pobranym z wybrzeża. Sztuczna woda morska wzbogacona biogenami została zaszczepiona bakteriami wyizolowanymi z osadów rafineryjnych. Te same kultury zostały użyte również w doświadczeniu z piaskiem pobranym z wybrzeża Krety. Badania z użyciem piasku zanieczyszczonego 5% (v/w) ropy naftowej były przeprowadzone po jego uprzednim wysterylizowaniu i bez poddania go sterylizacji. Takie modyfikacje miały na celu: wykazanie, czy wyizolowane kultury potrafią sobie radzić z zanieczyszczeniem w warunkach semi-naturalnych oraz scharakteryzowanie ich wzrostu i możliwości wystąpienia reakcji antagonistycznych pomiędzy inokulowanymi szczepami a mikroflorą naturalną. W trakcie eksperymentu mierzono zużycie tlenu, liczebność bakterii (cfu) i gęstość optyczną prób. Po zakończeniu eksperymentów (po 14 dniach) zmierzono zawartość węglowodorów ropopochodnych (TPH - total petroleum hydrocarbons) przy użyciu spektrofotometrii w podczerwieni (IR). Wszystkie testowane kultury mieszane posiadały zdolność do rozkładu węglowodorów w wodzie morskiej i piasku. Po dwóch tygodniach eksperymentu usunięcie TPH w wodzie morskiej zanieczyszczonej ropą naftową było pomiędzy 56,8% (dla A2) i 64,4% (dla Al). Stwierdzono, iż kultury najefektywniej usuwające węglowodory w wodzie morskiej nie są najlepszymi dla piasku. W piasku najlepszy rozkład węglowodorów obserwowano w próbach zaszczepionych mieszaniną bakterii wyizolowanych z osadów rafinerii w Koryncie. Zawartość węglowodorów była odpowiednio o ponad 70% niższa niż w odpowiadającym kontrolach nieinokulowanych. Zaobserwowano, iż dodatek wody morskiej wzbogaconej biogenami do Piasku miał również pozytywny wpływ na usunięcie węglowodorów przez naturalnie występujące w piasku mikroorganizmy (48%). Otrzymane wyniki wskazują na konieczność przeprowadzania analiz w warunkach mi-naturalnych zwłaszcza, gdy autochtoniczna mikroflora może posiadać wysoki potencjał degradacyjny. a mikroflora wprowadzona do środowiska może nie tylko nie przyspieszyć rozkładu zanieczyszczeń, ale i go spowolnić

12

Wpływ zastosowania biopreparatów na liczebność bakterii i grzybów w glebach o różnym poziomie skażenia ropą naftową

Zabłocka-Godlewska E., Przystaś W.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2005

|

T. 8, nr 1

117-128

PL

Badaniom poddano glebę o różnym poziomie skażenia ropą naftową: 0, 20, 40 i 80 ml ropy/kg gleby. Celem pracy było określenie wpływu zawartości zanieczyszczenia oraz zastosowanych biopreparatów (bakteryjnego i grzybowego) na ogólną liczebność bakterii i grzybów, w tym również degradatorów ropy naftowej. Wprowadzone biopreparaty stanowiły mieszaniny szczepów zaadaptowanych do obecności zanieczyszczeń ropopochodnych. Zanieczyszczenie badanej gleby ropą naftową w początkowym okresie eksperymentu nie wpłynęło hamująco na liczebność organizmów w tej glebie. Wprowadzenie do środowiska biopreparatu bakteryjnego skutkowało zmniejszeniem się liczebności grzybów, natomiast zastosowanie szczepów grzybowych hamowało rozwój bakterii. Zmiany liczebności bakterii rozkładających ropę naftową pokrywały się ze zmianami ogólnej liczby bakterii. Natomiast zmiany liczebności grzybów rozkładających węglowodory ropopochodne nie pokrywały się ze zmianami ich ogólnej liczebności. W końcowym etapie eksperymentu obserwowano tendencje spadkowe liczebności wszystkich grup organizmów we wszystkich próbach.

EN

Presence of petrolcum pollution is still one of the crucial problems in environinent protection. Differences in the concentration of pollutant cause different range of changes in environment from the slight biological balance perturbations to its complete degradation, Among different methods of soil remediation the most economic and accessible are bioremediation techniques, based on bioaugmentation of polluted ecosystems. A common method of bioaugmentation is introduction to environment bacterial strains. Less popular method is introduction of fungal strains. It is important to remember that introduction of allochthonic microorganisms to enviromnent can influence on structure of biocenosis, and then can disturb the basic soil processes and contaminants degradation. The goal of experiment was evaluation of the influence of pollutant concentration on soil microflora (bacteria and fungi). Effects of bacterial and fungal strain introduction into polluted soil were also studied. Soil used in experiment was contaminated with different concentrations of crude oil (0 - control soil, 20, 40 and 80 ml crude oil per kg of soil) and augmented with mixture of bacterial or fungal strains adapted to pollutant. Microbiological analysis included: total bacteria number on MPA, total fungi number on Sabouraud and Martin medium, number of bacteria and fungi active in degradation of petroleum hydrocarbons on solid mineral medium (Siskinej-Trocenko) covered with thin film of crude oil. Crude oil contamination did not decrease total number of microorganisms at the beginning of experiment and even stimulation of bacteria growth was observed. Introduction of bacterial strains to soil caused the decrease of fungi number and introduction of fungal strains caused the decrease of bacteria number. Changes of crude oil degrading bacteria number were similar to changes of total bacteria number. At the same time correlation between total fungi number and number of fungi degrading crude oil was not observed. At the end of experiment (between 29th and 43rd day of experiment) number of all groups of microorganisms dropped down. It was probably connected with depletion of organic substances and decrease of bioavailability of biogens (especially in heavy polluted soil). Thc reason of such effects could be also the presence of toxic crude oil metabolites.

13

Wpływ szczepionek grzybowych na ubytek zanieczyszczeń ropopochodnych z gleby

Przystaś W., Ulfig K., Miksch K., Witała A., Szdzuj J.

Archiwum Ochrony Środowiska

|

2003

|

Vol. 29, no. 4

115--123

PL

Celem pracy było określenie wpływu szczepionek, zawierających grzyby keratynolityczne auto- lub allochtonicznego pochodzenia, na stopień usunięcia węglowodorów ropopochodnych z gleby pokrytej i nie pokrytej włosami. Włosy stanowiły podstawowy substrat odżywczy dla grzybów keratynolitycznych i innych drobnoustrojów glebowych. Najwyższy ubytek węglowodorów stwierdzono w glebie zaszczepionej grzybami autochtonicznymi. Wynosił on 63,7 i 76,6% TPH odpowiednio w glebie z włosami i bez włosów. Najniższy stopień usunięcia zanieczyszczeń ropopochodnych zaobserwowano w glebie nie zaszczepionej grzybami (60,1%), identyczny dla próbek z włosami i bez włosów. Pod wpływem szczepionek zaszły istotne zmiany w składzie gatunkowym grzybów keratynolitycznych w glebie.

EN

The aim of this work was to determine the influence of native and alien keratinolytic fungi inocula on the petroleum hydrocarbon removal rate in soil covered and not covered with hair. The hair was the major nutrient for keratinolytic fungi and other soil microorganisms. The fungal inocula accelerated the petroleum hydrocarbon biodegradation process during the first month of the experiment. During the second month, TPH removal rates were similar for soil inoculated and not inoculated with fungi. The highest petroleum hydrocarbon removal rate was observed in soil inoculated with native fungal strains. The TPH removal rates were about 64% in soil covered with hair and 77% in soil not covered with hair. The lowest removal rate was observed in soil not inoculated with fungi (60%). The hair applied as additional nitrogen, sulfur and carbon source did not impact, or slightly inhibited, the petroleum hydrocarbon biodegradation process. The fungal inocula caused dramatic changes in soil fungal qualitative composition.

14

Wpływ ryzosfery rośliny motylkowej i niemotylkowej na zmiany aktywności enzymatycznej w glebie narażonej na długotrwałe działanie substancji ropopochodnych

Małachowska-Jutsz A., Miksch K., Przystaś W.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2001

|

T. 4, nr 1

117-130

PL

Zbadano wpływ ryzosfery rośliny motylkowej i niemotylkowej na zmiany aktywności enzymatycznej gleby narażonej uprzednio na długotrwale działanie substancji ropopochodnych. Podczas doświadczenia wazonowego stosowano glebę pochodzącą z terenów rafinerii, narażoną na długotrwałe działanie substancji ropopochodnych. Jako modyfikacje, mające na celu polepszenie usuwania zanieczyszczeń, wprowadzono biopreparat uzyskany z mikroorganizmów autochtonicznych badanej gleby oraz dostępny w handlu, a także roślinę jedno- i dwuliścienną. Próbki gleby z roślinami i biopreparatami wykazywały 3,5 razy wyższą aktywność dehydrogenaz niż próbka kontrolna. Najwyższy stopień usunięcia węglowodorów alifatycznych niepolarnych TPH - 47,38% oraz frakcji ciężkich 43,25% stwierdzono w próbkach gleby zawierającej rośliny i biopreparat handlowy. Wzrost aktywności amylaz i dehydrogenaz odpowiadał degradacji węglowodorów ropopochodnych (TPH), wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) i frakcji ciężkich ropy naftowej przez mikroorganizmy.

EN

The influence of two plant species (i.e. clover and grass) on the variation of enzymatic activity in soil contaminated with petroleum sludges was examined. Refinery soil polluted for a long time was modified by adding commercial biological preparation, natural biological preparation prepared from this soil as well as two plant species. Remediation of contaminated soil was evaluated basing on the removal of TPH, PAH and heavy fractions and on the changes of enzymatic activity of soil samples. During the experiment it was shown, that removal of PAH with 2 and 3 rings was higher than those with 4 to 6 rings. Samples with vegetated soil had significantly higher enzymatic activity than the unvegetated control. Activity of dehydrogenases in vegetated soil was about 3.5 times higher than in the unvegetated control. This high enzymatic activity of vegetated soil was in good correlation with removal of petroleum contamination. The highest removal of TPH and heavy fractions occured in the samples with plants and biological preparation. TPH was removed from the soil with commercial biopreparation and clover in 47.38%. In the sample of soil where grass was vegetated and also commercial biopreparation was added, the TPH removal reached 46.67%. In the unvegetated and unamendend control the reduction of TPH was 14.36% and enzymatic activity was significantly lower. Also the heavy fractions removal was at the highest level in the samples with commercial biopraparations and plants. Commercial biopraparation occured to be more effective than the natural one during the removal of PAH with 2 and 3 rings in molecule. But in bioremediation process of PAH with 4 to 6 rings in the molecule the preparation isolated from contaminated soil, was more effective than the commercial one.

15

Wstępne badania usuwania węglowodorów ropy naftowej przez grzyby keratynolityczne

Przystaś W., Ulfig K., Miksch K., Grabowska I.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Politechnika Śląska

|

2000

|

z. 45

195-202

PL

Powszechność skażenia środowiska glebowego ropą naftową skłania do poszukiwania nowych, bardziej efektywnych i tańszych metod jego remediacji. Do nich należą przede wszystkim metody biologiczne (bioremediacyjne) z wykorzystaniem naturalnej mikroflory środowiska. Większość dostępnych prac dotyczy udziału bakterii w biodegradacji węglowodorów ropopochodnych w środowisku. W ostatnich latach coraz więcej uwagi poświęca się jednak roli grzybów w powyższym procesie. Celem niniejszych wstępnych badań było określenie zdolności wybranych grzybów keratynolitycznych do usuwania węglowodorów ropy naftowej, jako jedynego źródła materii organicznej oraz podczas biodegradacji włosów.

EN

The widespread problem of environmental contamination with petroleum hydrocarbons implies the need to searching for new, more efficacious and inexpensive environmental remediation methods. These methods chiefly include bioremediation technologies employing natural microflora. The majority of available papers have concerned the contribution of bacteria to the biodegradation of petroleum hydrocarbons in the environment. In recent years, however, more attention has been paid for the role of fungi in the above process. This preliminary study was to determine the ability of selected keratinolytic fungi to remove petroleum hydrocarbons as a sole source of organic matter and during hair biodegradation.

16

Zmiany aktywności enzymatycznej gleby w procesie biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych przy zastosowaniu biopreparatów

Przystaś W., Miksch K., Małachowska-Jutsz A.

Archiwum Ochrony Środowiska

|

2000

|

Vol. 26, no. 2

59--70

PL

Celem pracy było zbadanie przydatności testów enzymatycznych do kontroli procesu biodegradacji substancji ropopochodnych. Oceniano zmiany aktywności wybranych enzymów wytwarzanych przez mikroorganizmy glebowe (dehydrogenaz, celulaz, proteaz i amylaz) w trakcie procesu degradacji zanieczyszczeń ropopochodnych. Podczas doświadczenia wazonowego stosowano glebę pochodząca z terenu rafinerii, narażoną na długotrwałe działanie ropopochodnych. Jako modyfikacje, mające na celu polepszenie warunków usuwania zanieczyszczeń, wprowadzono biopreparat naturalny i biopreparat dostępny w handlu. Zastosowane modyfikacje nie wywarły wyraźnego wpływu na aktywność celulaz i proteaz. W przypadku amylaz i dehydrogenaz zaobserwowano natomiast znaczne wahania ich aktywności w próbach zmodyfikowanych. Zastosowanie biopreparatów wpłynęło jednak w znaczący sposób na stopień usunięcia węglowodorów ropopochodnych. W glebie z biopreparatem handlowym zostało usuniętych najwięcej frakcji ciężkich - 10,5% i węglowodorów ropopochodnych TPH - 20,4% w glebie z biopreparatem naturalnym natomiast odnotowano najwyższy stopień usunięcia WWA, zwłaszcza tych o dużej liczbie pierścieni.

EN

Changes in activity of amylase, cellulase, protease and dehydrogenase during biodegradation of petroleum contaminants were investigated in laboratory studies. Refinery soil polluted for a long time was modified by commercial biological preparation and natural biological prepara-tion (prepared from this soil). These modifications did not influence cellulase and protease activity. Activity of amylase and dehydrogenase changed in these samples. In the sixth week the highest activity of dehydrogenase was noticed, especially in soil with commercial biologi-cal preparation. Modifications had a great influence on contaminants degradation. The highest elimination of TPH (20,4%) and heavy fractions (10,5%) took place in soil modi-fied by commercial biological preparation. The highest PAH elimination was in soil with natural bacterial preparation.