Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Synthesis and characterization of ammonium polymer for anion removal in aqueous solutions

Rahayu Aster, Hakika Dhias Cahya, Amrillah Nafira Alfi Zaini, Veranica Veranica

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 10

537--543

EN

In a one-step thermal process using 2-[(methacryloyloxy)ethyl]trimethylammonium chloride (META), an ammonium polymer was successfully obtained for the removal of anions (nitrates, nitrites, and phosphates) from aqueous solutions. Ethylene dimethacrylate (EDMA) was used as a cross-linking agent. The effect of cross-linking agent, porogen, and polymerization time on the structure and physical properties of the obtained polymer was examined (FTIR, SEM, BET, elemental analysis). The optimal conditions for META synthesis were a monomer to porogen ratio of 20:80, 75% functional monomer content and a 12-hour polymerization time.

PL

W jednoetapowym procesie termicznym przy użyciu chlorku 2-[(metakryloiloksy)etylo] trimetyloamoniowego (META) otrzymano polimer amoniowy do usuwania anionów (azotanów, azotynów i fosforanów) z roztworów wodnych. Jako środek sieciujący zastosowano dimetakrylan etylenu (EDMA). Zbadano wpływ środka sieciującego, porogenu i czasu polimeryzacji na strukturę i właściwości fizyczne otrzymanego polimeru (FTIR, SEM, BET, analiza elementarna). Jako optymalne warunki syntezy META przyjęto stosunek monomeru do porogenu 20:80, 75% procentową zawartość monomeru funkcyjnego i 12-godzinny czas polimeryzacji.

2

Ochrona wód przed azotanami w dobie przyspieszającej zmiany klimatu

Piórkowski Piotr

Gospodarka Wodna

|

2023

|

Nr 3

19--23

PL

Dobry stan ekosystemów wodnych ma kluczowe znaczenie dla życia i zdrowia ludzi oraz dla rozwoju gospodarki. Jedną z przyczyn degradacji tych ekosystemów są zanieczyszczenia biogenami, takimi jak azot i fosfor, przyczyniające się do eutrofizacji, a jednym z głównych źródeł tych zanieczyszczeń jest rolnictwo. W artykule przedstawiono zmiany wprowadzone w aktualizacji „Programu działań mających na celu zmniejszenie zanieczyszczenia wód azotanami pochodzącymi ze źródeł rolniczych oraz zapobieganie dalszemu zanieczyszczeniu” w kontekście kierunków polityki Unii Europejskiej i zobowiązań wynikających ze strategii i inicjatyw Europejskiego Zielonego Ładu, takich jak: unijna strategia na rzecz bioróżnorodności 2030, nowy plan działania dotyczący gospodarki o obiegu zamkniętym czy strategia „od pola do stołu”. Artykuł opisuje znaczenie zrównoważonego rolnictwa dla ochrony wód i ograniczenia zjawiska eutrofizacji.

EN

Good status of water ecosystems is of key importance to the life and health of people, as well as to the economic development. One of the reasons behind degradation of these ecosystems is biogenic pollution, including nitrogen and phosphorus, contributing to eutrophication; one of the main sources of this pollution is agriculture. The article presents modifications introduced to the updated "Programme of measures to reduce water pollution with nitrates from agricultural sources and prevention of further pollution" in the context of EU policy directions and obligations resulting from the strategy and initiatives of the European Green Deal, such as: EU Biodiversity Strategy for 2030, new Circular Economy Action Plan, or Farm to Fork Strategy. The article describes the importance of sustainable agriculture for the protection of waters and reduction of the eutrophication phenomenon.

3

Low waste technology for the removal of nitrates from water

Trus Inna, Gomelya Mukola, Halysh Vita, Tverdokhlib Mariia, Makarenko Iryna, Pylypenko Tetiana, Chuprinov Yevhen, Benatov Daniel, Zaitsev Hennadii

Archives of Environmental Protection

|

2023

|

Vol. 49, no 1

74--78

EN

As a rule, nitrates are present in all natural water bodies. Their increased concentrations are connected with the discharge of insufficiently treated wastewater from industrial and communal enterprises, agricultural and livestock complexes. Recent scientific publications concerning treatment methods for nitrates removal from natural water and wastewater were analyzed in order to create effective and low-waste technology for obtaining high quality water. It has been established that the ion exchange method is quite effective for removing nitrates from water. In the paper, the processes of ion exchange removal of nitrates from water on low-axis anionite in DOWEX Marathon WBA in Сl- form were investigated. During the sorption of nitrates with a concentration of 186, 205, 223 and 2200 mg/dm3, it was established that the full exchangeable dynamic capacity was 1.075, 1.103, and 1.195, 1.698 g-eq/dm3, respectively. To regenerate anionite, solutions of ammonia as well as potassium chloride, ammonium chloride and potassium carbonate were used in this work. The choice of potassium and ammonium compounds is due to the prospect of further use of regeneration solutions for the production of liquid fertilizers.

4

Ocena zawartości azotanów w mięsie drobiowym poddanym obróbce termicznej

Bagińska Sylwia, Kowczyk-Sadowy Małgorzata, Piekut Jolanta, Krasowska Małgorzata, Obidziński Sławomir, Woroniecka Gabriela

Przemysł Chemiczny

|

2022

|

T. 101, nr 3

197--200

PL

W 10 próbkach mięsa drobiowego (świeżego, pieczonego, gotowanego lub liofilizowanego), pochodzących ze sklepów spożywczych oznaczono zawartość azotanów(III) i azotanów(V). Próbą referencyjną było mięso drobiowe z hodowli domowej. Najmniejszą zawartość azotanów(III) i azotanów(V) stwierdzono w mięsie pochodzącym z wiejskiej (własnej) hodowli drobiu. Suszenie sublimacyjne mięsa drobiowego powodowało utlenianie azotanów(III) do azotanów(V), a gotowanie i pieczenie redukcję azotanów(V) do azotanów(III). Ponadto w mięsie gotowanym stwierdzono istotnie mniejszą zawartość azotanów(III) niż w mięsie pieczonym. W próbkach mięsa gotowanego i pieczonego wykryto jedynie azotany(III), a w próbkach mięsa liofilizowanego wykryto tylko azotany(V).

EN

Nitrate(III) and nitrate(V) were detd. by ion chromatog. in 10 samples of com. poultry meat (fresh, roasted, cooked or freeze-dried). The reference sample was poultry meat from rural (own) breeding. The lowest content of nitrates(III) and nitrates(V) was found in meat from rural (own) poultry farming. Freeze-drying of meat caused the oxidn. of nitrates(III) to nitrates(V), whereas cooking and baking caused the redn. of nitrates(V) to nitrates(III). Moreover, the content of nitrates(III) in the cooked meat was significantly lower than in the roasted meat. Only nitrates(III) were detected in the cooked and roasted meat samples, and only nitrates(V) in the freeze-dried meat samples.

5

Zmiany składu chemicznego wód podziemnych w węglanowych utworach triasu opolskiego na podstawie badań wybranych źródeł

Staśko Stanisław, Trałka Marta, Błachowicz Marek

Przegląd Geologiczny

|

2022

|

Vol. 70, nr 12

868--876

EN

Results of research of six large karstic springs with a discharge rate of 10-100 l/s obtainedfrom a series of 12 measurements in 2021-2022 are the basis for a comparison of the chemical composition in the past and present. The studied springs drain Triassic limestones and dolomites in the southern part of Major Groundwater Basin No. 333 in the Opole region. After 40 years, there is a significant decrease in discharge rates in five out of all selected springs, and frequent dying out of outflows in three cases. A significant increase in the content of nitrogen compounds, espe¬cially nitrates, has been measured. Statistical factor analysis allowed distinguishing two groups of factors responsible for changes in the main ions in groundwater. Restoring high groundwater quality is an urgent task for the administration of this region, which requires a comprehensive approach.

6

Zawartość azotanów(III) i azotanów(V) w wodzie kranowej na terenie Górnego Śląska oraz ich potencjalny wpływ na zdrowie konsumentów

Pecyna-Utylska Paulina, Kernert Joanna, Michalski Rajmund

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2022

|

nr 3

24--32

PL

Azotany(III) i azotany(V) są typowymi zanieczyszczeniami wody pitnej, które mają negatywny wpływ na zdrowie ludzi. W pracy oceniono poziom azotanów(III) i azotanów(V) w 29 wodach kranowych i jednej studni wiejskiej na terenie Górnego Śląska. Uzyskane wyniki posłużyły do oceny ryzyka zdrowotnego dla miejscowej ludności. Punkty poboru próbek zostały wybrane tak, aby pomóc w identyfikacji źródła w przypadku wystąpienia podwyższonego poziomu azotanów(III) lub azotanów(V). Dawka azotanów pobranych w wyniku spożycia wody pitnej była wyższa dla dzieci i niemowląt niż dla dorosłych. Iloraz zagrożenia dla kobiet, mężczyzn, dzieci i niemowląt był mniejszy od 1.

EN

Nitrates and nitrites are typical and important contaminants of drinking water that negatively affect people’s health. The paper evaluates the levels of nitrates and nitrites in 29 tap waters and one village well in Upper Silesia. The results were used for health risk assessment for the local communities. The sampling points were chosen so that to help identify the source when an elevated level of nitrites and nitrates is observed. The calculated Chronic Daily Intake values were higher for children and infants than for adults. The Hazard Quotient values for women, men, children and infants were below 1.

7

High-resolution mapping to assess risk of groundwater pollution by nitrates from agricultural activities in Wielkopolska Province, Poland

Zabłocki Sebastian, Murat-Błażejewska Sadżide, Trzeciak Joanna Alicja, Błażejewski Ryszard

Archives of Environmental Protection

|

2022

|

Vol. 48, no. 1

41--57

EN

The purpose of this research was to determine the groundwater intrinsic vulnerability to pollution of shallow groundwater in Wielkopolska Province, Poland and to assess the risk of pollution by nitrates. Wielkopolska is known as an area where the problem of water pollution by nitrates has existed for a long time due to intensive agriculture. DRASTIC method and its optimized version as well as four other risk evaluation methods were selected to assess the risk pollution with nitrates. The results of either method did not correlate with nitrate concentrations recorded in the total of 1679 groundwater monitoring points. Therefore a new method of groundwater pollution risk assessment (NV-L) was proposed. The new method is based on optimized results of the DRASTIC system and the L parameter which considers not only land use types, but also the amount of nitrogen loading leached from soil as a result of fertilizer consumption, and from wet deposition. The final results of NV-L method showed that the largest part of the study area is covered by a very low class of pollution risk (30.6%). The high and very high classes occupy 11.6% of the area, mostly in the areas designated until 2012 as the Nitrate Vulnerable Zones. Validation of the results of all methods showed that the other methods than NV-L cannot be used as a basis for reliable assessment of the risk of groundwater pollution by nitrates, as they do not take into account the nitrogen load leached from the soil profile.

PL

Celem badań było określenie podatności wód podziemnych na zanieczyszczenie płytkich wód podziemnych w województwie wielkopolskim oraz ocena ryzyka zanieczyszczenia azotanami. Województwo wielkopolskie uważane jest za obszar, na którym od dawna znany jest problem zanieczyszczenia wód azotanami z powodu intensywnego rolnictwa. Do obliczenia indeksu podatności naturalnej wybrano metodę DRASTIC i jej zoptymalizowaną wersję, natomiast do oceny ryzyka zanieczyszczenia azotanami cztery metody będące modyfikacjami metody DRASTIC. Wynik żadnej z nich nie był skorelowany ze stężeniami azotanów odnotowanymi w 1679 punktach monitoringu wód podziemnych, dlatego zaproponowano nową metodę oceny zagrożenia wód podziemnych NV-L. Metoda opiera się na zoptymalizowanych wynikach systemu DRASTIC i parametrze L, który uwzględnia nie tylko typ użytkowania gruntów, ale także wielkość ładunku azotu, pochodzącego z wymywania z gleby nawozów mineralnych i organicznych oraz z mokrej depozycji w opadach. Wyniki metody NV-L wykazały, że największy obszar objęty jest bardzo niską klasą zagrożenia zanieczyszczeniami (30,6%). Klasa wysoka i bardzo wysoka zajmują 11,6% powierzchni, głównie na obszarach wyznaczanych do 2012 roku jako obszary szczególnie narażone na wymywanie azotu do wód powierzchniowych. Wyniki wskazują, że w procedurach zastosowanych metod oceny podatności brakowało pewnych ważnych informacji. Dlatego ich wyniki należy traktować jako szacunkowe i nie mogą one być wykorzystywane w dalszych analizach jako użyteczne narzędzie ochrony wód podziemnych. Uwzględnienie innych, nowych elementów do oceny podatności wód podziemnych lub ryzyka zanieczyszczenia, może okazać się kluczowym czynnikiem, jak miało to miejsce w przypadku metody NV-L i wykorzystania danych dotyczących ładunku azotu wymywanego z profilu glebowego.

8

Ocena skuteczności programu azotanowego na podstawie sprawozdania z realizacji dyrektywy 91/676/EWG w Polsce w latach 2016–2020

Bogucka-Szymalska Małgorzata, Piórkowski Piotr

Gospodarka Wodna

|

2021

|

Nr 7

11--20

PL

Eutrofizacja jest jednym z głównych problemów Morza Bałtyckiego, do którego uchodzą rzeki z ponad 99% terytorium Polski. Analizy wskazują, że największym źródłem biogenów, odpowiedzialnym za ponad połowę wszystkich ładunków azotu i fosforu docierających do polskich wód powierzchniowych jest rolnictwo. Szczególnie ważne jest więc wdrażanie działań ograniczających zanieczyszczenie wód biogenami pochodzącymi ze źródeł rolniczych. Ramy prawne dla takich działań zapewnia dyrektywa 91/676/EWG, tzw. dyrektywa azotanowa. W artykule przedstawiono najważniejsze wnioski ze sprawozdania z realizacji dyrektywy azotanowej w Polsce w latach 2016–2020. Podjęto również próbę oceny skuteczności wprowadzonych działań. W Polsce w ostatnich latach nastąpiła znacząca zmiana w podejściu do wdrażania tej dyrektywy, polegająca na objęciu działaniami obowiązkowymi wszystkich podmiotów prowadzących produkcję rolną.

EN

Eutrophication is one of the main problems of the Baltic Sea, being the catchment basin of over 99% of the rivers flowing on the territory of Poland. Analyses indicate that the largest source of biogenes, responsible for over half of the entire nitrogen and phosphorus loads reaching Polish surface waters, is agriculture. It is therefore of key importance to implement actions reducing the water pollution with biogenes originating from agricultural sources. The legal framework for such actions is ensured by the 91/676/EEC Directive, the so called Nitrates Directive. The article presents major conclusions of the report on implementation of the Nitrates Directive in Poland in the years 2016–2020. It also attempts at evaluating the effectiveness of the implemented measures. Recently in Poland, an important change in the approach to implementation of this directive has occurred, consisting in covering all entities carrying out agricultural production with mandatory actions.

9

Promising method of ion exchange separation of anions before reverse osmosis

Trus Inna, Gomelya Mukola, Vorobyova Viсtoria, Skіba Margarita

Archives of Environmental Protection

|

2021

|

Vol. 47, no. 4

93--97

EN

A method to improve the quality of purified water, reduce the cost of reagents for the regeneration of resin and create low-waste processes have been developed. This paper presents the results of ion exchange separation of sulfates and nitrates using AV-17-8 anion exchange resin in NO3 form. The efficiency of anion separation on the highly basic anion exchange resin AV-17-8 depends on the magnitude and ratio of their concentrations in water. Separation on the AV-17-8 anion exchange resin has been shown to be effective at concentrations of sulfates up to 800 mg/dm3 and nitrates up to 100 mg/dm3. Conditions for regeneration of 10% NaNO3 anion exchange resin were determined. Reagent precipitation of sulfates from the used regeneration solution in the form of calcium sulfate was carried out. Calcium sulfate precipitate can be used in the manufacturing of building materials. The regeneration solution is suitable for reuse. The developed results will allow to introduce low-waste desalination technology of highly mineralized waters.

PL

Celem pracy było opracowano metody poprawy jakości oczyszczonej wody, obniżenia kosztów odczynników do regeneracji żywicy i stworzenia procesów niskoodpadowych. W pracy przedstawiono wyniki rozdziału jonowymiennego siarczanów i azotanów z użyciem żywicy anionowymiennej AB-17-8 w postaci NO3. Skuteczność separacji anionów na wysoce zasadowej żywicy anionowymiennej AB-17-8 zależy od wielkości i stosunku ich stężeń w wodzie. Wykazano, że rozdział na żywicy anionowymiennej AB-17-8 jest skuteczny przy stężeniach siarczanów do 800 mg/dm3 i azotanów do 100 mg/dm3. Określono warunki regeneracji 10% żywicy anionowymiennej NaNO3. Przeprowadzono odczynnikowe wytrącanie siarczanów z zużytego roztworu regeneracyjnego w postaci siarczanu wapnia. Osad siarczanu wapnia może być wykorzystany do produkcji materiałów budowlanych. Roztwór do regeneracji nadaje się do ponownego użycia. Opracowane wyniki pozwolą na wprowadzenie niskoodpadowej technologii odsalania wód wysokozmineralizowanych.

10

Synthesis of new polymers containing 1,2,3-triazole units from poly(vinylchloride) via "click” chemistry catalyzed by copper iodide and its application in extraction of nitrates and metals contained in wastewater

Ouerghui Abid, Dardouri Mokthar, Sleimi Noomene, Bel Hadj Amor Abir, Ammari Faycel, Girard Christian

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 1

3--11

EN

New polymers with potential application in a waste water purification from inorganic contaminants were synthesized via a chemical modification of poly(vinyl chloride) by "click” method based on copper(I)-catalyzed Huisgen reaction. The structure of the resulting polymers containing 1,4-disubstituted triazole units was confirmed by infrared spectroscopy (ATR-FTIR), nitrogen elemental analysis and differential thermal analysis (DTA). The obtained polymers were subsequently used in the elimination of nitrate ions and metalions from the wastewater of Beja region (Tunisia). It was found that new polymers were most efficient in capturing of zinc ions, the average extraction percentage of Zn2+ was 28%, while the average extraction percentage of nitrates did not exceed 12.5%. The selectivity of the binding of investigated ions can be arranged in the following order: Zn2+> NO3–> Ca2+> Mg2+.

PL

W wyniku chemicznej modyfikacji poli(chlorku winylu) metodą „click”, opartej na reakcji Huisgena katalizowanej za pomocą miedzi, zsyntetyzowano nowe polimery o potencjalnym zastosowaniu do oczyszczania ścieków z zanieczyszczeń związkami nieorganicznymi. Nowe zsyntetyzowane polimery zawierają w swojej budowie jednostki 1,4-dwupodstawionego triazolu. Strukturę otrzymanych polimerów potwierdzono metodami spektroskopii w podczerwieni (ATR-FTIR), analizy elementarnej azotu i analizy termicznej (DTA). Polimery te wykorzystano następnie do eliminacji jonów azotanowych i jonów metali występujących w wodach ściekowych w regionie Beja (Tunezja). Stwierdzono, że nowe polimery najefektywniej wychwytują jony cynku (Zn), średni procent ekstrakcji (% E) wynosił 28 %, a średni procent ekstrakcji azotanów nie przekraczał 12,5 %. Selektywność wychwytu badanych jonów przez zsyntetyzowane polimery można uszeregować następująco: Zn2+ > NO3– > Ca2+ > Mg2+.

11

Szacowanie wartości ładunku azotu ogólnego odprowadzanego ze zlewni rolniczych w kontekście zmian sposobu realizacji dyrektywy azotanowej

Wilk Paweł, Orlińska-Woźniak Paulina, Szalińska Ewa

Ochrona Środowiska

|

2019

|

Vol. 41, nr 1

55--64

PL

Znowelizowana ustawa Prawo Wodne wraz z „Programem działań mającym na celu zmniejszenie zanieczyszczenia wód azotanami pochodzącymi ze źródeł rolniczych oraz zapobieganie dalszemu zanieczyszczeniu” została przyjęta w sierpniu 2018 r. Nowe przepisy całkowicie zmieniły sposób wdrażania dyrektywy azotanowej, uznając cały kraj jako jeden wielki obszary szczególnego narażenia (OSN). Dodatkowo wyznaczyły obszary „bieguna zimna” i „bieguna ciepła”, gdzie terminy nawożenia odpowiednio skrócono lub wydłużono. Nowe przepisy obowiązują zbyt krótko, żeby można było na podstawie danych monitoringowych odpowiedzieć na pytanie, czy są skuteczne i rzeczywiście spowodowały ograniczenie ładunku azotu wprowadzanego do wód powierzchniowych. W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania makromodelu DNS/SWAT, jako narzędzia prognostycznego, na podstawie którego zbudowano trzy scenariusze wariantowe symulujące skutki ograniczenia lub wydłużenia okresów nawożenia w przykładowej zlewni Przymorza (rzeka Słupia, profil Charnowo). Otrzymane wyniki pozwoliły precyzyjnie określić zarówno wartości ładunku azotu ogólnego w wybranym profilu obliczeniowym, jak i przewidywany stopień jego zmniejszenia lub zwiększenia w zależności od przyjętej długości okresu nawożenia. Wyniki symulacji wykazały jednoznacznie, że bardziej restrykcyjne przepisy dotyczące okresów nawożenia wpłyną na zmniejszenie ładunku azotu w wodach powierzchniowych. Powstałe w ostatnim czasie narzędzia, takie jak Polski Atlas Natężeń Deszczów (PANDa), mogą znacząco poprawić weryfikację użytych modeli, w których moduł meteorologiczny odgrywa podstawową rolę, tak jak ma to miejsce w przypadku makromodelu DNS/SWAT przystosowanego do prowadzenia analiz jakości wód, ze szczególnym uwzględnieniem zabiegów agrotechnicznych prowadzonych w zlewni.

EN

The amended Water Law Act together with the “Program of measures aimed at reducing the pollution of waters with nitrates from agricultural sources and prevention of further pollution” was adopted in August 2018. The new regulations completely changed the implementation of the Nitrates Directive, recognizing the whole country as one large area of NVZ (nitrate vulnerable zone). In addition, “pole of cold” and “pole of heat” areas were designated where fertilization timelines were shortened or extended accordingly. It is too early to confirm the efficiency of the new regulations based on monitoring data or quantify their contribution to limiting nitrogen load in surface waters. Therefore, in this article, a DNS/SWAT macromodel was employed as a prognostic tool to develop three variant scenarios simulating the effects of limitation or extension of fertilization periods in the exemplary catchment of Przymorze (Slupia river, Charnowo profile). The results obtained allowed for a precise determination of both the total nitrogen load in the selected calculation profile and the anticipated degree of its reduction or increase depending on the assumed length of the fertilization period. The results indicate that more restrictive regulations regarding fertilization periods translate into a reduction in total nitrogen load in surface waters. Recently developed tools such as Polish Atlas of Rainfall Intensity (PANDa rainfall model) may significantly improve validation of the models employed. In these models, the meteorological module plays a central role like in the DNS/SWAT macromodel equipped to perform water quality analyses with a particular focus on agrotechnical measures implemented in the catchment.

12

Biologiczne usuwanie fosforu

Klaczyński Eugeniusz

Forum Eksploatatora

|

2019

|

Nr 3 (102)

36-43

PL

Fosfor jest podstawowym składnikiem białek i szkieletów kręgowców, uczestniczy w przemianach cukrów oraz tłuszczy. Organizm człowieka zawiera 1 kg fosforu, z czego 75% jego ilości znajduje się w kościach i zębach. Uczestniczy w procesach regulacji reakcji biochemicznych zachodzących w komórce (fosforylacji), pełni funkcję bufora utrzymującego stałe pH we krwi i w moczu. Fosfor jest związkiem biogennym, którego obecność w środowisku wodnym powoduje proces eutrofizacji przez wzrost fitoplanktonu, odtlenienie wody, wzrost mętności i zawartości siarkowodoru, prowadząc w konsekwencji do śmierci większych organizmów wodnych, na przykład ryb.

13

Zastosowanie sztucznych sieci neuronowych do prognozowania zawartości azotu ogólnego w odpływie z oczyszczalni ścieków

Wąsik E., Chmielowski K., Studziński J., Szeląg B.

Ochrona Środowiska

|

2018

|

Vol. 40, nr 1

29--33

PL

Zaprezentowano możliwość wykorzystania sztucznych sieci neuronowych do prognozowania zawartości azotu ogólnego w ściekach oczyszczonych w funkcji jego różnych postaci występujących w odpływie z oczyszczalni ścieków. W badaniach zastosowano dane z lat 2010–2016, zawierające pomiary zawartości związków azotu w ściekach odpływających z oczyszczalni obsługującej aglomerację o równoważnej liczbie mieszkańców powyżej 100000. Zbiór danych wejściowych został wstępnie poddany analizie skupień i następnie wykorzystany do trenowania sieci neuronowej w postaci perceptronu wielowarstwowego. Na podstawie uzyskanych symulacji stwierdzono, że najmniejsze wartości błędów prognozy ilosci azotu ogólnego (2÷3%) uzyskano w wariancie, gdy jego wartość była funkcją wszystkich postaci azotu występujących w oczyszczonych ściekach. W przypadku modelu wykorzystującego jedynie dane o zawartości azotu nieorganicznego oraz azotanów otrzymane wyniki symulacji niewiele różniły się od wartości rzeczywistych, na co wskazuje bardzo duża wartość współczynnika korelacji (>97%). Wartość średniego błędu bezwzględnego w tym przypadku zwiększyła się tylko o około 4 punkty procentowe do wartości 6,2% (proces uczenia) oraz 6,9% (proces testowania/walidacji) w stosunku do symulacji wykorzystującej wszystkie postacie azotu w ściekach.

EN

Potential application of artifi cial neural networks (ANN) to forecast total nitrogen content (TNC) in treated wastewater was presented as a function of selected nitrogen forms present in the secondary effl uent. The analyzed data from the period of 2010–2016 covered measurements of the nitrogen content in the effl uent from the treatment plant servicing agglomeration with a population equivalent of more than 100,000. The input data set was initially subjected to cluster analysis and then, used to train a neural network in the form of a multilayer perceptron (MLP). The simulations demonstrated that the smallest error values for the forecast of TNC (2–3%) were obtained for the variant, the value of which was a function of all the forms of nitrogen present in the secondary effl uent. For the total nitrogen model based on inorganic nitrogen and nitrates data only, the simulation results did not differ signifi cantly from the actual values, as indicated by a very high correlation coeffi cient (over 97%). In this case, the value of the mean absolute error increased only by nearly 4% to 6.2% (learning process) or 6.9% (testing/validation process), compared to the simulation based on all the nitrogen forms in the sewage.

14

Increased Concentrations of Nitrates in Groundwater in Selected Localities of the Moravian – Silesian and Olomouc Regions in the Czech Republic

Foltova P., Heviankova S., Chromikova J., Kasparkova A.

Inżynieria Mineralna

|

2018

|

R. 19, nr 1

35--38

EN

The paper deals with the issue of nitrates in groundwater, to where they predominantly pass due to the application of nitrogen fertilizers in agricultural areas. Excess concentrations of nitrates in drinking water are undesirable, and may even cause a life-threatening condition called methemoglobinemia. The permissible concentrations of nitrates in drinking water are determined by legislation and the upper limit is 50 mg/l. Approximately 5% of the Czech population draw water from individual sources. In this study we identified and analysed selected samples from wells located in the Moravian-Silesian Region and in the Olomouc Region. The data and test results in this paper show that the nitrate concentration limit of 50 mg/l was exceeded in a half of the analysed groundwater samples. In some cases, the limit was exceeded in the order of tens of mg/l.

15

Wstępna ocena zawartości biogenów w wodach zalanych nieczynnych kamieniołomów położonych na terenach wiejskich

Jawecki B., Mirski J.

Inżynieria Ekologiczna

|

2018

|

Vol. 19, nr 6

1--13

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań zawartości biogenów (Nog., NH4, NO3, NO2, Pog., PO4) w wodach nieczynnych kamieniołomów, których celem była ocena ich stanu. Średnia zawartość Nog. mieściła się w granicach 1,10–3,50 mgN·dm-3 a Pog. w przedziale 0,39–1,08 mgP·dm-3. Nie stwierdzono zagrożenia zbiorników azotanami ze źródeł rolniczych, maksymalne stężenie NO3 wynosiło 1,06 mgNO3·dm-3. Wysokie stężenie Pog. (>0,1 mgP·dm-3) powoduje eutrofizację, występująca we wszystkich zbiornikach, objawiająca się zakwitami glonów oraz wpływa na złą ocenę stanu wód. Najgorszą jakość wód odnotowano w zalanych kamieniołomach KG-3 i KG-2 będących pod presją ze strony ścieków z gospodarstw rolnych. Badane wskaźniki zanieczyszczeń wód w kamieniołomach KG-1, KŁ-4, KM-5 spełniają wymagania kategorii A1 i potencjalnie mogą być źródłem wody do spożycia (po uzdatnieniu).

EN

The paper presents the results of the research of nutrients concentration (total nitrogen – TN, NH4, NO3, NO2, total phosphorus – TP, PO4) in the waters of inactive quarries. The aim of research was to assess the condition of quarry lakes. Average concentration of TN was within 1.10-3.50 mgN×dm-3 and TP in the range of 0.39–1.08 mgP·dm-3. No risk of reservoir enrichment by nitrates from agricultural sources was found, the maximum NO3 concentration was 1.06 mgNO3·dm-3. High concentration of TP (>0,1 mgP·dm-3) causes eutrophication, occurring in all reservoirs, manifested by algal blooms and affects poor water status assessment. The worst water quality was found in the quarry lakes KG-3 and KG-2 exposed to the sewage from farms. The examined indicators of water pollution in quarry lakes KG-1, KŁ-4, KM-5 fulfill the requirements of category A1 and potentially may be a source of water for consumption (after water treatment).

16

Przestrzenna i czasowa zmienność stężenia azotanów w płytkich wodach gruntowych w miejscu lokalizacji polowej pryzmy obornika

Pietrzak S., Rossa L., Marcinkowski T., Wojcieszak Ł.

Inżynieria Ekologiczna

|

2018

|

Vol. 19, nr 5

75--82

PL

Płytkie wody podziemne są szczególnie podatne na zanieczyszczenie azotanami pochodzenia rolniczego. W pracy podjęto próbę rozpoznania kierunku przestrzennych i czasowych zmian stężenia azotanów w płytkich wodach gruntowych, zalegających pod warstwą piaszczystej gleby, w miejscu okresowego składowiska obornika i w jego najbliższym otoczeniu. Badania przeprowadzono w latach 2009–2015 na terenie gospodarstwa rolnego ukierunkowanego na produkcję mleka, położonego w północno-zachodniej części środkowego basenu Biebrzy, w województwie podlaskim. Stanowisko badawcze zlokalizowano na skraju pola, na którym corocznie uprawiano kukurydzę i gdzie na przełomie lat 2010/2011 i 2014/2015 okresowo składowano obornik. Próbki wód gruntowych pobierano korzystając z 7 studzienek kontrolno-pomiarowych, w odstępach miesięcznych, 4-8 razy w roku. Uzyskane zbiory wyników zawartości azotanów poddano analizie statystycznej z wykorzystaniem analizy wariancji z testem Kruskala-Wallisa. Przeprowadzono również analizę korelacji stężenia azotu azotanowego w wodzie z różnych punktów badawczych oraz analizę jego regresji w kolejnych latach badań. Średnie, roczne stężenie azotu azotanowego w próbkach wód gruntowych pobieranych z poszczególnych studzienek kształtowało się szerokim zakresie wartości od 1,1 do 101,8 mg N-NO3∙dm–3. W zdecydowanej większości przypadków (86%) wielokrotnie przekraczało ono graniczną wartość dla III klasy jakości wód podziemnych czyli 11,3 mg N-NO3∙dm–3. Zatem badane wody należy zaliczyć do wód zanieczyszczonych bądź zagrożonych zanieczyszczeniem. Ponad to w ujęciu przestrzennym i czasowym, średnie, roczne zawartości azotanów w badanych próbach wód gruntowych, pobieranych ze studzienek zainstalowanych na terenie stanowiska badawczego charakteryzowały się znacznym zróżnicowanym przestrzennym, miały odmienne nasilenie jak też kierunki zmian w czasie, w niewielkim stopniu były ze sobą skorelowanie.

EN

Shallow groundwater is particularly susceptible to contamination by nitrates from agricultural sources. The paper attempts to recognize the direction of spatial and temporal changes in the concentration of nitrates in shallow groundwater, lying under a layer of sandy soil, in the place of a temporary manure storage place and in its immediate vicinity. The study was conducted in the years 2009–2015 on farm focused on milk production, located in the north-western part of the central basin of Biebrza, in Podlaskie voivodeship . The research stand was located at the edge of the field where maize was grown every year and where manure was periodically stored at the turn of 2010/2011 and 2014/2015. Groundwater samples were collected using 7 control and measurement wells, on a monthly basis, 4-8 times a year. The obtained results of nitrates content were subjected to statistical analysis using the analysis of variance with the Kruskal-Wallis test. The analysis of correlation of nitrate nitrogen concentration in water from various research points and analysis of its regression in subsequent years of research was also performed. The average annual concentration of nitrate nitrogen in groundwater samples collected from individual wells was in the wide range from 1.1 to 101.8 mg NO3∙dm–3. In the vast majority of cases (86%) it repeatedly exceeded the limit value for the third class of groundwater quality, or 11.3 mg N-NO3∙dm–3. Thus, the tested water should be classified as polluted or at risk of contamination. In addition, in spatial and temporal terms, the average annual nitrates content in the tested groundwater samples collected from wells installed on the research site was characterized by a significant different spatial, has a different intensity as well as directions of changes in time, to a small extent correlated with each other.

17

Efficient nitrate adsorption from water by aluminum powder. Kinetic, equilibrium and influence of anion competition studies

Fakhri Y., Kakavandi B., Safaei Z., Asadi A., Mohseni S. M., Golestanifar H.

Environment Protection Engineering

|

2018

|

Vol. 44, nr 3

19--31

EN

The feasibility of aluminum powder (with particle size of 75–150 μm) for nitrate removal from aqueous solutions has been investigated. Adsorption was examined in function of initial nitrate concentration, contact time, pH and influence of other interfering anions. Maximum nitrate removal occurred at equilibrium pH of 10. The kinetics of adsorption of nitrate ions was discussed based on three kinetic models, namely: the pseudo-first order, the pseudo-second order and the intraparticle diffusion model. The experimental data fitted the pseudo-second order kinetic model very well; the rate constant was 4x10–4 g/ (mg·min) at the concentration of NO3- of 100 mg/dm3. The adsorption data followed both Langmuir (R2 = 0.808) and Freundlich (R2 = 0.865) isotherms probably due to the real heterogeneous nature of the surface sites involved in the nitrate uptake. The maximum sorption capacity of aluminum powder for nitrate adsorption was found to be ca. 45.2 mg/g at room temperature. The results indicate that aluminum powder is an interesting alternative for nitrate removal from the water.

18

Impact of sediment formed in biogas production on productivity of crops and ecologic character of production of onion for chives

Romaniuk W., Polishсhuk V., Marczuk A., Titova L., Rogovskii I., Borek K.

Agricultural Engineering

|

2018

|

Vol. 22, No. 1

105--125

EN

The solid fraction, according to many researches, is an effective organic fertilizer, the activity of which is at the level of mineral fertilizers and even exceeds their effectiveness, while the use of the liquid fraction does not always give positive results. In the article the optimal concentration of the liquid fraction in water solution for fertilization during cultivation of onion for chives in soil was determined. Sediment from biogas production was obtained at the thermophilic fermentation (50ºC) of cattle manure in the laboratory institution which operated at the periodical regime of loading. Fermentation lasted 25 days. Seven variants of plant feeding were assessed: clean water (control), mineral fertilizers (solution of ammonium nitrate in water in the concentration of 1:25), unsolved liquid biofuel fraction and mixture of liquid fraction from the postferment with water in concentrations of 1:10, 1:50, 1:100, 1:500. It was determined that the highest efficiency was observed in case of fertilization of plants with the mixture of liquid fraction from postferment with concentration of 1:500. Along with the increase of liquid fraction concentration and fertilization of plants with water solution of mineral fertilizers, onion productivity dropped slightly. Fertilization of plants with the liquid fraction from postferment resulted in fractional dying of plants and reduction of efficiency. The crop control of nitrogen content proved that in case of every day watering of onion with clean water and mixture of liquid fraction with water concentration of 1:100-1:500 did not exceed the maximum admissible concentration which is 800 mg⋅kg-1. Thus, in case of onion cultivation for chives, taking into consideration the crop growth and low nitrogen content, it is recommended to use the mixture of liquid fraction with water of 1:500 concentration.

PL

Frakcja stała, zgodnie z wieloma badaniami, jest skutecznym nawozem organicznym, którego działanie jest na poziomie nawozów mineralnych, a nawet przewyższa ich efektywność, podczas gdy używanie frakcji płynnej nie zawsze daje pozytywne wyniki. Nie określono jednak, które dokładnie stężenia frakcji płynnej pofermentu po zastosowaniu jako nawóz organiczny dały wynik ujemny lub dodatni. W związku z tym, w artykule ustalono optymalne stężenie frakcji płynnej w wodnym roztworze do nawożenia roślin podczas uprawy cebuli na szczypiorek w glebie. Osad z produkcji biogazu otrzymano przy termofilnej fermentacji (50ºC) obornika bydlęcego w zakładzie laboratoryjnym, który działał przy okresowym reżimie załadunku. Czas fermentacji wynosił 25 dni. Oceniono siedem wariantów żywienia roślin: czysta woda (kontrola), nawozy mineralne (roztwór azotanu amonu w wodzie o koncentracji 1:25), nierozcieńczoną ciekłą frakcję biopaliwową i mieszaninę ciekłej frakcji z pofermentu z woda w stężeniach 1:10, 1:50, 1:100, 1:500. Ustalono, że najwyższa wydajność zaobserwowano przy nawożeniu roślin mieszaniną ciekłej frakcji z pofermentu o stężeniu 1:500. Wraz ze wzrostem stężenia płynnej frakcji i nawożeniem roślin wodnym roztworem nawozów mineralnych, wydajność cebuli nieco spadła. Nawożenie roślin stężoną frakcją ciekłą z pofermentu spowodowało częściową śmierć roślin i spadek wydajności. Kontrola uprawy na zawartość azotanów wykazała, że przy codziennym podlewaniu cebuli czystą wodą i mieszaniną ciekłej frakcji o stężeniu wody 1:100-1:500, nie przekroczono maksymalnego, dopuszczalnego stężenia (PDK), które wynosi 800 mg·kg-1. W związku z tym, w przypadku uprawy cebuli na szczypiorek, biorąc pod uwagę wzrost plonu i niską zawartość azotanów, zaleca się stosowanie mieszaniny frakcji płynnej z wodą o stężeniu 1:500.

19

Wpływ naturalnych i sztucznych spiętrzeń wody na redukcję stężeń azotu w ciekach powierzchniowych na przykładzie zlewni Kocinki (Wyżyna Wieluńska)

Michalczyk T., Bar-Michalczyk D., Zięba D.

Przegląd Geologiczny

|

2017

|

Vol. 65, nr 11/2

1339--1343

EN

Groundwater and surface waters are a common, inseparable resource of drinking water. The agricultural Kocinka River catchment in southern Poland is among the case studies within the BONUS - Soils2Sea project (Reducing of nutrient loadings from agricultural soils to the Baltic Sea via groundwater and streams). The study is oriented on exploring the possibilities of reducing nitrates. High concentrations of nitrates are observed in groundwater of the Upper Jurassic Major Groundwater Reservoir No. 326, in which the Kocinka catchment area is located. Previous studies in this area failed to determine whether there is denitrification of nitrates in groundwater. The aim of the study is to investigate the significance of denitrification processes in surface water for the quality of waters in catchments. The influence of artificial and natural water reservoirs on nitrogen removal in the catchment was evaluated. Samples and measurements were taken with particular attention to sites upstream and downstream of the reservoirs. Concentrations of nitrates, conductivity (EC), pH, dissolved oxygen and isotope ratios of oxygen and nitrogen in nitrates were determined in selected locations. The results indicate that nitrate reduction potential differs between the reservoirs. Especially fish ponds show high potential to remove nitrates, depending on seasonal variability.

20

Skład izotopowy azotanów w wodach podziemnych Polski

Leśniak P. M., Wilamowski A.

Przegląd Geologiczny

|

2017

|

Vol. 65, nr 11/1

1104--1108

EN

The level of nitrate concentration in groundwater is a measure of the degree of contamination of the environment. However, it says little about the origin of nitrates. Stable isotopes of N and O (δ15 N and δ18 O) can differentiate between manure and chemicalfertilizers. This is the reason for undertaking a study on groundwater with high concentration of nitrates in the national monitoring network to recognize the origin of nitrates. Contrary to expectations, the results suggest that nitrates are derived mostly from manures and less from chemical fertilizers. Further studies are urgently needed.