Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Tal w wodach - czy to możliwe?

Karbowska Bożena, Zembrzuska Joanna

Technologia Wody

|

2023

|

Nr 2 (80)

36-38

PL

Tal jest pierwiastkiem toksycznym dla ludzi, zwierząt, mikroorganizmów i roślin [1-3] o toksyczności większej aniżeli rtęć, kadm i ołów [4], Doustna dawka śmiertelna dla człowieka wynosi 10 - 15 (µ/g. W USA przyjęto, że dopuszczalna zawartość talu w wodzie pitnej nie powinna przekraczać 2 µg/L, podczas gdy w Polsce żadna norma nie została ustalona [5].Szkodliwe działanie związków tego metalu wynika z podobieństwa kationu talu(l) do jonu potasu i wchodzenia w jego szlaki metaboliczne. Tal podstawiając się - wbudowując się w produkt - w miejsce potasu w licznych reakcjach biochemicznych, zmienia szereg procesów fizjologicznych, inhibitując w ten sposób aktywność kluczowych enzymów, m. in.: kinaz, trans-feraz, hydrolaz, oksydoreduktaz [5]. Ponadto wiąże się on z grupami tiolowymi, co powoduje wzrost przepuszczalności błon mitochondriów i nieodwracalne uszkodzenie rybosomów [6]. Tal natychmiast wnika do krwioobiegu i jest transportowany przez cały organizm, co prowadzi do jego akumulacji w kościach, nerkach i układzie nerwowym. Przyczyną klasycznych objawów zatrucia talem są wrzody żołądka i jelit, łysienie i polineuropatia. Inne objawy obejmują zaburzenia gastralne, bezsenność, paraliż, utratę masy ciała, krwawienie wewnętrzne, uszkodzenie mięśnia sercowego a w konsekwencji śmierć [4], Na ogół metal ten występuje w środowisku na niskim poziomie stężeń, jednakże działalność antropogeniczna w sposób znaczący podwyższa jego powszechnie spotykaną zawartość (w odniesieniu do tła geochemicznego). Tal i jego związki są lepiej rozpuszczalne w wodzie niż inne metale ciężkie, co sprawia, że charakteryzują się one znaczącą mobilnością. Dwa główne źródła talu to emisja naturalna (wulkaniczna) i antropogeniczna: spalanie węgla, górnictwo i hutnictwo rud cynkowo-ołowiowych.

EN

Thallium is a toxic element for humans, animals, microorganisms and plants[1-3] with higher toxicity than mercury, cadmium and lead [4]. Oral dose lethal for humans is 10 -15 µg/g. In the USA, it was assumed that the permissible thallium content in drinking water should not exceed 2 µg/L, while in Poland no standard has been established [5]. The harmful effect of compounds of this metal is due to the similarity of the thallium(I) cation to potassium ion and entering its metabolic path-ways. Tal substituting - building in into a product - instead of potassium in numerous biochemical reactions, it changes the series physiological processes, thus inhibiting the activity of key enzymes, including: kinases, transferases, hydrolases, oxido-reductases [5]. Moreover, it binds with sulfhydryl groups, which increases the permeability of mitochondrial membranes and irreversible damage to ribosomes [6], Tal immediately penetrates the bloodstream and is transported throughout the body, leading to its accumulation in bones, kidneys and nervous system. The cause of the classic symptoms thallium poisoning are stomach and intestinal ulcers, alopecia and polyneuropathy. Other symptoms include astral disturbances, insomnia, paralysis, weight loss, internal bleeding, myocardial damage and, consequently, death [4]. In general, this metal is present in the environment at low concentration levels, however, anthropogenic activity significantly increases its universality encountered content (in relation to the geochemical background). Thallium and its compounds are better soluble in water than other heavy metals, which makes them characterized significant mobility. The two main sources of thallium are natural (volcanic) emissions and anthropogenic: burning coal, mining and metallurgy of zinc-lead ores.

2

Czy specjacja pierwiastków w wodzie ma sens? Część l:Formy chemiczne chromu w wodzie

Zembrzuska Joanna, Kamgar Elham, Rychlewski Paweł

Technologia Wody

|

2023

|

Nr 1 (79)

37-40

PL

Rozwój nauki, świadomości społeczeństwa oraz wyniki prowadzonych badań toksykologicznych coraz wyraźniej wskazują, że w przypadku wielu pierwiastków nie jego całkowita zawartość lecz obecność jego form chemicznych wpływa na rozwój i stan zdrowia organizmów żywych. Z tego względu wydaje się być ważniejszym pozyskać informacje na temat form w jakich występuje od całkowitej jego zawartości. Formami chemicznymi pierwiastków, jakie wykazują aktywność biologiczną i toksyczność wobec organizmów żywych są formy jonowe. W artykule zostało poruszone zagadnienie specjacji i analizy specjacyjnej ze szczególnym zwróceniem uwagi na problem występowania chromu w wodzie do picia oraz w wodach powierzchniowych. Obecnie uregulowania prawne wskazują na monitorowanie całkowitej zawartości tego pierwiastka w wodzie. To podejście nie daje nam poczucia bezpieczeństwa, gdyż chrom ma zróżnicowane właściwości zależne od stopnia jego utlenienia. Chrom(lll) jest zaliczany do mikroelementów niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania i rozwoju organizmu, zaś chrom (VI) ma negatywny wpływ na zdrowie człowieka. Przypisuje się mu działanie kancerogenne i mutagenne.

EN

The development of science, public awareness and the results of toxicological research show morę and more apparent that in the case of many elements, not their total content, but the presence of their chemical forms affects the development and health of living organisms. For this reason, it seems more important to obtain information on the forms in which it occurs than its total content. The chemical forms of elements that exhibit biological activity and toxicity to living organisms are ionic forms. The article deals with the issue of speciation and speciation analysis with patticular attention to the problem of the occurrence of chromium in drinking water and surface waters. Currently, legal regulations indicate the monitoring of the total content of this element in water. This approach does not give us a sense of security, because chromium has different properties depending on the degree of its oxidation. Chromium (III) is included among the microelements necessary for the proper functioning and development of the body, while chromium(VI) has a negative impact on human health. It is believed to be carcinogenic and mutagenic.

3

Czy specjacja pierwiastków w wodzie ma sens? Część IV - formy chemiczne manganu w wodzie

Rychlewski Paweł, Zembrzuska Joanna, Kamgar Elham, Różańska Maria

Technologia Wody

|

2023

|

Nr 4 (82)

52-56

PL

Mangan jest jednym z wielu pierwiastków naturalnie występujących w przyrodzie. Jest on niezbędny do prawidłowego działania organizmów ludzi, roślin oraz zwierząt lądowych i wodnych. Jego największe złoża znajdują się w Republice Południowej Afryki, jednakże wiele krajów, takich jak: Australia, Brazylia, Chiny, Gabon, Ghana, Wybrzeże Kości Słoniowej, Indie czy Malezja, posiadają całkiem spore zasoby tego pierwiastka. Mangan w procesach fizjologicznych, zachodzących w organizmach wielokomórkowych, odgrywa bardzo ważną rolę jako element strukturalny metaloenzymów, odpowiedzialnych za wiele kluczowych funkcji, takich jak: redukcja stresu oksydacyjnego, neutralizacja zbędnego materiału genetycznego, detoksykacja organizmu czy prawidłowe działanie układu nerwowego. Na całym świecie prowadzone są badania, których celem jest empiryczne potwierdzenie odpowiednich stężeń manganu dla rozlicznych zwierząt zamieszkujących różne środowiska na naszej planecie. Prowadzi się również badania dotyczące stężeń manganu w różnorodnych środowiskach, w których żyją różne gatunki zwierząt, roślin oraz ludzie. Mangan, podobnie jak wiele pierwiastków i związków chemicznych w nadmiarze, może powodować efekty uboczne, które w przypadku ludzi obejmują szereg zaburzeń neurologicznych, niekiedy podobnych do objawów choroby Parkinsona.

EN

Manganese is one of many elements naturally occurring in nature. It is necessary for the proper functioning of human bodies, plants and land and aquatic animals. Its largest deposits are located in South Africa, however, many countries such as Australia, Brazil, China, Gabon, Ghana, Cóte d'lvoire, India and Malaysia have quite large resources of this chemical element. Manganese plays a very important role in the physiological processes occurring in multi cellular organisms, as a structural element of metalloenzymes, responsible for many key functions, such as: reduction of oxidative stress, neutralization of unnecessary genetic material, detoxification of the body and proper functioning of the nervous system. Research is being conducted around the world to empirically confirm the appropriate concentrations of manganese for various animals living in different environments on our planet. Research is also carried out on manganese concentrations in various environments where various types of animals, plants or people live. Manganese, like many elements and chemical compounds in excess, can cause side effects, which in humans include a number of neurological disorders, sometimes similar to the symptoms of Parkinson's disease

4

Czy specjacja pierwiastków w wodzie ma sens? Część II - Formy chemiczne rtęci w wodzie

Rychlewski Paweł, Kamgar Elham, Zembrzuska Joanna

Technologia Wody

|

2023

|

Nr 2 (80)

29-32

PL

Rtęć uznawana jest za jeden z najbardziej szkodliwych i toksycznych metali występujących powszechnie w skorupie ziemskiej. Jej głównym naturalnym źródłem są erupcje wulkanów, gazy oraz wody geotermalne. W ubiegłym stuleciu znacznie wzrosło użycie Hg w przemyśle, z uwagi na jej silne właściwości bakterio- i grzybobójcze. Dodawano wtedy znaczne ilości trimerosalu (sól sodowa kwasu 2-etylortęciotiosalicylowego) do szczepionek, kosmetyków, farb i lakierów. Toksyczność Hg jest Inie skorelowana z formami, w jakich występuje. Dla człowieka najbardziej niebezpieczne są pochodne metylo- i etylortęci, które uznaje się za silne trucizny i neurotoksyny. Od początku XXI wieku trwają prace legislacyjne nad zmniejszeniem użycia raz wyeliminowaniem rtęci z przemysłu energetycznego oraz ciężkiego.

EN

Mercury is considered one of the most harmful and toxic metals commonly found in the earth's crust. Its main natural Diirces are volcanic eruptions, geothermal gases and geothermal waters. In the last century, its use in industry nas increased significantly due to its strong bactericidal and fungicidal properties. At that time, significant amounts of thimerosal (2-ethyl-lercuric thiosalicylic acid sodium salt) were added to vaccines, cosmetics, paints and varnishes. Hg toxicity is strongly corre-ited with the forms in which it occurs; the most dangerous for humans are methyl- and ethylmercury derivatives, which arę ansidered to be strong poisons and neurotoxins. Since the beginning of the 21st century, legislative work has been underway to reduce the use and eliminate mercury from the energy and heavy industries.

5

Czy specjacja pierwiastków w wodzie ma sens? Cz. III: Formy chemiczne arsenu w wodzie

Rychlewski Paweł, Zembrzuska Joanna, Kamgar Elham

Technologia Wody

|

2023

|

Nr 3 (81)

38-40

PL

Arsen (As) jest pierwiastkiem chemicznym z grupy azotowców posiadającym właściwości niemetalu. Występuje w skorupie ziemskiej w połączeniu z siarką oraz metalami, zwłaszcza srebrem, ołowiem, miedzią, niklem, antymonem, kobaltem i żelazem. Arsen łatwo przenika ze skał skorupy ziemskiej do wód powierzchniowych oraz podziemnych w formie arsenianów o wartościowości +III oraz +V. Ponadto tworzy mono- i dimetylowe pochodne organiczne posiadające właściwości toksyczne i niebezpieczne dla zdrowia i życia populacji ludzkiej. Wydobycie tego pierwiastka w formie AS2O3wynosi około 35 000 ton w skali roku, a jego największymi eksporterami na świecie są Chiny oraz Chile. Arsen stosowany był jako lek na wiele chorób: astma, malaria, gruźlica, cukrzyca, białaczka i inne. Jednak wraz z rosnącą świadomością naukową został on wycofany z użytku, z powodu silnych właściwości toksycznych.

EN

Arsenic (As) is a chemical element from the group of nitrides with the properties of a non-metal. It occurs in the earth's crust in combination with sulfur and metals, especially silver, lead, copper, nickel, antimony, cobalt and iron. Arsenic easily penetrates from the rocks of the earth's crust to surface and underground waters in the form of arsenates with valency +III and +V. Moreover, it forms mono- and dimethyl organic derivatives with toxic and dangerous properties for the health and life of the human population. The extraction of this element in the form of AS2O3 is about 35,000 tons per year, and its largest exporters in the world are China and Chile. Arsenic was used as a medicine for many diseases: asthma, malaria, tuberculosis, diabetes, leukemia and others. However, with the growing scientific awareness, it was withdrawn from use due to its strong toxic properties.

6

Mobile forms vs the total content of thallium in activated sludge

Karbowska Bożena, Zembrzuski Włodzimierz, Zembrzuska Joanna

Archives of Environmental Protection

|

2022

|

Vol. 48, no. 3

21--27

EN

Sewage sludge from municipal wastewater treatment plants is currently a serious environmental problem, given its diversity due to the variability of time and heavy metal content. Current research on the monitoring of heavy metals is based on the determination of Pb, Cd, Hg, Ni, Zn, Cu and Cr. This makes any thallium content data diffi cult to access. The study estimated the degree of contamination of sewage sludge with thallium. The sludge samples came from a sewage treatment plant located in Poland. The results are presented for the total concentration of thallium and its mobile forms. These samples were analyzed by diff erential pulse voltammetry. The results showed that the average thallium content was 0.203 μg/g and its mobile form was 0.025 μg/g. The conducted research shows that almost 13% of thallium from sewage sludge can be gradually released into the environment.

PL

Osady ściekowe z komunalnych oczyszczalni ścieków stanowią poważny problem dla środowiska, biorąc pod uwagę ich różnorodność spowodowaną zmiennością czasu i zawartością metali ciężkich. Aktualne badania nad monitoringiem metali ciężkich opierają się na oznaczaniu Pb, Cd, Hg, Ni, Zn i Cr. To sprawia, że jakiekolwiek dane dotyczące zawartości talu są trudno dostępne. Próbki osadów analizowano za pomocą woltamperometrii impulsowej różnicowej. Wyniki wykazały, że średnia zawartość talu wynosiła 0,203 μg/g, a jego form mobilnych 0,025 μg/g. Z przeprowadzonych badań wynika, że prawie 13% Tl z osadów ściekowych może być stopniowo uwalniane do środowiska.

7

Laboratory investigations of diclofenac migration in saturated porous media - a case study

Okońska Monika, Marciniak Marek, Zembrzuska Joanna, Kaczmarek Mariusz

Geologos

|

2019

|

Vol. 25, No. 3

213--223

EN

At present, concentrations of pharmaceuticals in surface and ground waters are low; however, even low concentrations of certain substances may prove very harmful. One of such pharmaceutical drugs is diclofenac, a popular non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID). For this reason, it is important to determine its mobility in groundwater and to estimate parameters of migration. Authors conducted column tests for two porous media: an artificial one, consisting of glass granules, and a natural one, i.e., sandur sand obtained from a site north of the city of Poznań (Poland). During the test, impulse breakthrough curves of chloride ions and diclofenac were recorded. The results were used to identify a specific sorption model and to determine values of migration parameters. Solutions of the inverse problem using optimisation methods and of equations of mathematical migration models were carried out in a MATLAB environment. Based on test results, the mobility of diclofenac is shown to be very high and comparable to that of chloride ions. The tests also revealed a slight and irreversible sorption of diclofenac on grains of both porous media.

8

The influence of temperature changes in activated sludge processes on ibuprofen removal efficiency

Zembrzuska Joanna, Ginter-Kramarczyk Dobrochna, Zając Anna, Kruszelnicka Izabela, Michałkiewicz Michał, Dymaczewski Zbysław, Piątkowska Anna, Wawrzyniak Magdalena

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2019

|

Vol. 26, nr 2

357--366

EN

The article presents results regarding the ibuprofen reduction rate at three various temperature values (8, 18 and 28 °C) which were conducted using a static test in accordance with the PN-C-04645 ‘Water and wastewater. Evaluation of partial biodegradation of anionic and non-ionic surface active substances. Initial test’ standard. A single study cycle including the analysis of ibuprofen degradation rate in specific temperature variants lasted 24 h. The activated sludge for tests was obtained from the aeration zone of a bioreactor localized in the Central Wastewater Treatment Plant in Poznan City (Poland), which was used for inoculation (1 g/dm3) of sterile samples with the medium and ibuprofen (10 mg/dm3) after appropriate pre-treatment (intense aeration for 5 h). The analysis procedure included the separation and concentration of analytes from biodegradation samples by means of solid phase extraction (SPE) and subsequent determination with high performance liquid chromatography coupled with mass spectrometry (LC-MS/MS) using an UltiMate 3000 RSLC liquid chromatogram (Dionex, USA) with a tandem API 4000 QTRAP mass spectrometer (Biosystem, MDS Sciex, USA). Both literature review as well as the conducted initial studies confirmed that the removal of ibuprofen proceeds more rapidly at higher temperature values. A higher retention rate also enhanced the reduction of ibuprofen concentration. A decrease of its concentration was observed after 24 h, which reached 40 and 50 % for temperature values of 8 and 18 °C, accordingly, whereas the highest reduction by approx. 65 % was noted at 28 °C.