Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania fitoremediacji gleby zanieczyszczonej węglowodorami ropopochodnymi z zastosowaniem Glechoma hederacea

Wojtowicz Katarzyna, Jakubowicz Piotr

Nafta-Gaz

|

2024

|

R. 80, nr 6

352--360

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z fitoremediacją gleb zanieczyszczonych węglowodorami ropopochodnymi za pomocą Glechoma hederacea (bluszczyk kurdybanek) jako fitoremedianta. Materiał badawczy stanowiła gleba pobrana z terenu dołu urobkowego charakteryzująca się podwyższonym stężeniem TPH (całkowita zawartość węglowodorów) – 3789,12 mg/kg s.m. oraz WWA (wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne) – 7,53 mg/kg s.m. Badania fitoremediacji prowadzono w trzech układach: układ 1 – gleba wyjściowa GW + Glechoma hederacea, układ 2 – gleba wyjściowa GW + Glechoma hederacea + + bioaugmentacja biopreparatem (specjalistyczne konsorcjum mikrobiologiczne), układ 3 – gleba wyjściowa GW + Glechoma hederacea + + bioaugmentacja biopreparatem z dodatkiem γ-PGA (kwas γ-poliglutaminowy) przez sześć miesięcy w warunkach atmosferycznych. Dodatkowo zbadano skuteczność samooczyszczania gleby. Oceny efektywności stosowanych zabiegów fitoremediacyjnych dokonano na podstawie analiz chromatograficznych oraz toksykologicznych. Rezultaty badawcze wykazały, że zastosowanie metod kombinowanych (fitoremediacja wspomagana bioaugmentacją – układy 2 i 3) pozwalało na zwiększenie skuteczności procesu oczyszczania gleb zanieczyszczonych węglowodorami ropopochodnymi. Przeprowadzone analizy chromatograficzne wykazały, że stopień biodegradacji TPH po zakończeniu testu w układzie 1 wynosił 35,52%, natomiast WWA – 27,66%. Wspomaganie procesu fitoremediacji z wykorzystaniem Glechoma hederacea inokulacją biopreparatem (układ 2) wpłynęło na wzrost efektywności biodegradacji TPH (65,48%) i WWA (62,93%). Ponadto inokulacja gleby biopreparatem z dodatkiem γ-PGA (układ 3) spowodowała obniżenie zawartości TPH w badanej glebie o 74,90% oraz WWA o 73,85%. Skuteczność zabiegów fitoremediacji z zastosowaniem Glechoma hederacea uzupełniono o monitoring toksykologiczny z użyciem trzech testów toksykologicznych: Phytotoxkit™, Ostracodtoxkit F™ oraz Microtox®STP.

EN

The article presents issues related to the phytoremediation of soils contaminated with petroleum hydrocarbons using Glechoma hederacea as a phytoremediation plant. The research material consisted of soil taken from a drill waste pit, characterized by an elevated TPH (total hydrocarbon content) concentration of 3789.12 mg/kg d. m. and PAHs (polycyclic aromatic hydrocarbons) 7.53 mg/kg d.m. Phytoremediation studies were carried out in three research systems: system 1 – initial soil GW + Glechoma hederacea, system 2 – initial soil GW + Glechoma hederacea + bioaugmentation with a biopreparation (a specialized microbial consortium), system 3 – initial soil GW + Glechoma hederacea + biopreparation with the addition of ƴ-PGA (ƴ-polyglutamic acid) for six months under atmospheric conditions. Additionally, the effectiveness of soil self-cleaning was tested. The effectiveness of the phytoremediation treatments used was assessed based on chromatographic and toxicological analyses. The research results proved that the use of combined methods (phytoremediation supported by bioaugmentation – systems 2 and 3) allows to increase the effectiveness of the treatment process of soils contaminated with petroleum hydrocarbons. The chromatographic analyses performed showed that the degree of biodegradation of TPH after the test in system 1 was 35.52%, and that of PAHs was 27.66%. Supporting the phytoremediation process using Glechoma hederacea and inoculation with a biopreparation (system 2) increased the efficiency of biodegradation of TPH (65.48%) and PAHs (62.93%). Moreover, inoculation of soil with a biopreparation with addition of γ-PGA (system 3) resulted in reduction of TPH content in the tested soil by 74.90% and PAH content by 73.85%. The effectiveness of the applied phytoremediation treatments using Glechoma hederacea was supplemented with toxicological monitoring using three toxicological tests: PhytotoxkitTM, Ostracodtoxkit FTM and Microtox®STP.

2

Wpływ zielonej infrastruktury na jakość powietrza w środowisku zbudowanym

Rawski Kamil L.

Builder

|

2024

|

R.28, nr 1

32--35

PL

Przedmiotem artykułu jest analiza aspektów związanych z planowaniem zielonej infrastruktury w miastach. Pod uwagę wzięto w szczególności takie kryteria, których uwzględnienie ma przyczynić się do poprawy jakości powietrza poprzez usuwanie różnego typu zanieczyszczeń. Praca obejmuje przegląd wyników badań na temat wykorzystania roślin do oczyszczania powietrza na różnych płaszczyznach: poprzez usuwanie szkodliwych związków chemicznych, wychwytywanie cząstek pyłów zawieszonych oraz wpływ na cyrkulację powietrza. Na podstawie zebranych danych opracowano zestaw wytycznych, które docelowo mogą posłużyć jako narzędzie do bardziej efektywnego planowania zieleni miejskiej. Całość została zwieńczona spisem przykładowych roślin, które mogą być wykorzystane do przygotowania optymalnego doboru gatunkowego w zależności lokalizacji projektu.

EN

The subject of this article is the analysis of aspects related to the planning of green infrastructure in cities. In particular, author have taken into account such criteria, that are expected to contribute to the improvement of air quality through the removal of various types of pollutants. The paper includes a review of research results on the use of plants for air treatment at different levels: through the removal of harmful chemical compounds, the capture of particulate matter and the effect on air circulation. On the basis of the collected data, a set of guidelines was developed, which can ultimately serve as a tool for more effective urban greenery planning. Author also propose the list of exemplary plants that can be used to prepare an optimal species selection depending on the project location.

3

Rośliny w gospodarce komunalnej

Skalmowski Andrzej

Przegląd Komunalny

|

2023

|

nr 9

66--71

PL

Co pewien czas spotykam się z powtarzającym się problemem. Są nim zamiary zarządów gmin dotyczące wycinki drzew kolidujących z planami remontów ulic, a zwłaszcza z budową nowych chodników. Oczywiście, plany te spotykają się z gwałtownymi sprzeciwami mieszkańców.

4

Zastosowanie Lotus corniculatus w badaniach biodegradacji TPH i WWA wspomaganej fitoremediacją

Wojtowicz Katarzyna, Steliga Teresa

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 7

443--454

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z etapową bioremediacją gleby zanieczyszczonej substancjami ropopochodnymi. Badania procesu bioremediacji gleby G6 wykonywano w dwóch etapach. W etapie I przeprowadzono biodegradację zanieczyszczeń ropopochodnych na drodze inokulacji biopreparatem B1, opracowanym na bazie niepatogennych mikroorganizmów autochtonicznych. Badania prowadzono metodą pryzmowania ex situ przez okres 3 miesięcy w ściśle kontrolowanych warunkach temperaturowych. W II etapie badań wstępnie oczyszczoną glebę poddano procesowi biodegradacji (inokulacja biopreparatem B2) wspomaganej fitoremediacją w warunkach ex situ (metoda wazonowa) przez okres 6 miesięcy. W badaniach fitoremediacji wykorzystano komonicę zwyczajną (Lotus corniculatus), należącą do grupy naftofitów. Eksperymenty prowadzono w trzech układach: układ 1 – gleba G6-3 + komonica zwyczajna, układ 2 – gleba G6-3 + biopreparat B2 + komonica zwyczajna, układ 3 – gleba G6-3 + biopreparat B2 z dodatkiem γ-PGA (kwas γ-poliglutaminowy) + komonica zwyczajna. Oceny efektywności I i II etapu bioremediacji dokonano na podstawie przeprowadzonych analiz chromatograficznych i testów toksykologicznych. Zrealizowane badania wykazały, że efektywność I etapu bioremediacji gleby G6 wynosiła 41,67% dla TPH (całkowita zawartość węglowodorów) i 34,73% dla WWA (wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne). Największą efektywność II etapu bioremediacji odnotowano w układzie 3, natomiast najniższą – w układzie 1. W wyniku II etapu bioremediacji wspomaganego fitoremediacją za pomocą komonicy zwyczajnej po 6 miesiącach badań osiągnięto spadek stężenia TPH w badanych układach o: 13,32% (układ 1), 39,65% (układ 2) oraz 51,79% (układ 3), natomiast efektywność II etapu biodegradacji WWA wynosiła 8,00% w glebie G6-3(1), 37,10% w glebie G6-3(2) oraz 51,34% w glebie G6-3(3). Wykonane testy toksykologiczne z zastosowaniem Phytotoxkit™, Ostracodtoxkit F™ oraz Microtox®SPT wykazały spadek właściwości toksycznych gleby po przeprowadzeniu procesu oczyszczania. Uzyskane wyniki analiz chromatograficznych i toksykologicznych wykazały, że wykorzystanie fitoremediacji w II etapie remediacji pozwala na zwiększenie efektywności procesu biodegradacji TPH i WWA.

EN

: The article presents issues related to the staged bioremediation of soil contaminated with petroleum substances. The study of the G6 soil bioremediation process was conducted in two stages. In stage I, the biodegradation of petroleum-derived pollutants was carried out by inoculation with biopreparation B1, developed on the basis of non-pathogenic autochthonous microorganisms. The tests were performed using the ex-situ piling method, for a period of 3 months, under strictly controlled temperature conditions. In the second stage of the research, the pre-cleaned soil was subjected to biodegradation (inoculation with biopreparation B2), assisted by phytoremediation, in ex-situ conditions (pot method), for a period of 6 months. In phytoremediation studies, bird's-foot trefoil (Lotus corniculatus) belonging to the group of naphthophytes was used. The experiments were carried out in three systems: system 1 – soil G6-3 + trefoil, system 2 – soil G6-3 + biopreparation B2 + trefoil, system 3 – soil G6-3 + biopreparation B2 with the addition of γ-PGA (γ-polyglutamic acid) + trefoil. The effectiveness of the first and second stages of bioremediation was assessed on the basis of chromatographic analyses and toxicological tests. The conducted research showed that the efficiency of the first stage of G6 soil bioremediation was 41.67% for TPH (total petroleum hydrocarbons) and 34.73% for PAHs (polycyclic aromatic hydrocarbons). The highest efficiency of the 2nd stage of bioremediation was noted in system 3, and the lowest in system 1. As a result of the 2nd stage of bioremediation, supported by phytoremediation with bird's-foot trefoil, after 6 months of research, the concentration of TPH in the tested systems decreased by: 13.32% (system 1), 39.65% (arrangement 2) and 51.79% (arrangement 3), while the efficiency of the second stage of PAH biodegradation was 8.00% in soil G6-3(1), 37.10% in soil G6-3(2) and 51.34% in G6-3(3) soil. The conducted toxicological tests applying PhytotoxkitTM Ostracodtoxkit FTM and Microtox®SPT showed a decrease in the toxic properties of soil after the cleaning process. The obtained results of chromatographic and toxicological analyses showed that the use of phytoremediation in the second stage of remediation allows us to increase the efficiency of the biodegradation of TPH and PAHs.

5

Łąki kwietne w pasie zieleni

Wolski Karol

Drogi Publiczne

|

2023

|

nr 1

40--46

PL

W ostatnich kilku latach modne i lobbowane stają się „łąki kwietne”. Pojawiają się one niemal we wszystkich terenach zieleni ogrodach naturalistycznych, parkach, w tym w pasach drogowych w miastach czy nawet na autostradach. Np. w Krakowie w zieleni miejskiej istnieje już kilkadziesiąt ha łąk kwietnych, głównie w parkach. Te łąki zakłada się także w Poznaniu, we Wrocławiu, w Białymstoku, w Warszawie nawet przed Pałacem Kultury i Nauki. Łąki kwietne bez wątpienia są zbiorowiskami roślinnymi o większej bioróżnorodności i są o wiele cenniejsze przyrodniczo niż zwykłe trawniki. Niektóre źródła podają, że są miejscem bytowania nawet 300 gatunków drobnych zwierząt: owadów, płazów, gadów, ptaków, drobnych ssaków. Swoją niszę znajdują tutaj zwłaszcza zapylacze.

6

Improvement of phytoremediation potential of Indian mustard by sulfur treatment of cadmium-contaminated soil

Sun Kaining, Yang Ning, Cao Yaru, Wang Kean, Li Xuhua

Environment Protection Engineering

|

2021

|

Vol. 47, nr 2

5--15

EN

The phytoremediation potential of Indian mustard (Brassica juncea) on the cadmium-contaminated soil was investigated under the treatment of sulfur (15, 30 and 60 g/kg soil). The effects of the sulfur treatment were evaluated by measuring the biomass and root vitality of the plants, enzymatic activities, and the content of malondialdehyde and Cd. The results show that the biomass and root vitality of the plants were significantly increased, and the activities of superoxide dismutase and catalase were improved when the soil was treated with 30 g sulfur /kg soil, while the activities of peroxidase and malondialdehyde were decreased. The total Cd in the plants treated with 15 g/kg soil was 2.8 times higher than that in the control plants. In summary, the results indicate that the addition of sulfur could promote the growth of Indian mustard and promote the uptake of Cd. As such, the treatment of cadmium-contaminated soil with sulfur can be used as a strategy for the removal of cadmium contamination by improving the phytoremediation potential of Indian mustard.

7

Application of Biophilic Installations for Indoor Air Quality Improvement

Staszowska Amelia

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2020

|

Tom 22, cz. 2

716--726

EN

This paper discusses the possibilities and limitations of using biophilic installations to improve the indoor air quality in residential and commercial spaces. Modular plant systems can provide the support or, in smaller facilities, even an alternative to the conventional indoor air purification techniques, such as filtration. The unquestionable advantage of green walls is their comprehensive influence on the indoor air quality by shaping both appropriate thermal and humidity conditions as well as the chemical air composition. However, these constructions are not mechanical systems and therefore, the effectiveness of these specific types of living air purifiers in removing gaseous pollutants and particulate matter cannot be expected to match the level of traditional systems.

PL

W pracy omówiono możliwości i ograniczenia wykorzystania instalacji biofilicznych do poprawy jakości powietrza wewnętrznego w przestrzeniach mieszkalnych i komercyjnych. Roślinne systemy modułowe mogą stanowić wsparcie lub w mniejszych obiektach alternatywę dla konwencjonalnych technik oczyszczania powietrza wewnętrznego jakim jest filtracja. Niekwestionowaną zaletą zielonych ścian jest ich kompleksowy wpływ na jakość powietrza wewnętrznego poprzez kształtowanie zarówno odpowiednich warunków cieplno-wilgotnościowych jaki i składu chemicznego powietrza. Nie są to jednak układy mechaniczne i nie można oczekiwać, aby te swoistego rodzaju żywe oczyszczacze powietrza osiągały skuteczności w usuwaniu zanieczyszczeń gazowych i pyłowych na poziomie tradycyjnych systemów.

8

Air Purification in Sustainable Buildings

Staszowska Amelia

Problemy Ekorozwoju

|

2020

|

Vol. 15, nr 2

245--252

EN

This paper concerns the issue of indoor air purification techniques in sustainable public buildings and the residential sector. One of the requirements of sustainable construction is to reduce the energy costs, minimize waste, improve the well-being of users and create green space. The most important certification systems for green (ecological) buildings such as LEED or BREEAM also include the assessment of the indoor environment in terms of the air quality, noise level, building acoustics and energy consumption. Traditional air treatment and purification systems require the use of numerous devices, air transport systems, which are energy-consuming. It is necessary to clean or replace the working elements periodically. The alternative is biophilic installations (green walls) based on the natural properties of plants for removing gaseous pollutants, particulate matter and even bioaerosols from the air. Plants improve humidity, regulate the carbon dioxide concentration, ionize the air and suppress noise. However, the processes of photocatalytic degradation of gaseous compounds are a very promising method of removing impurities, due to low costs, mild process conditions (temperature and pressure) and the possibility of complete mineralization of impurities.

PL

Praca dotyczy zagadnienia technik oczyszczania powietrza wewnętrznego w zrównoważonych budynkach użyteczności publicznej i sektorze mieszkalnym. Jednym z wymogów budownictwa zrównoważonego jest ograniczenie kosztów zużycia energii, minimalizacja powstawania odpadów, poprawa samopoczucia użytkowników oraz tworzenie zielonej przestrzeni. Najważniejsze systemy certyfikacji zielonych/ ekologicznych budynków takie jak LEED czy BREEAM obejmują również ocenę środowiska wewnętrznego w zakresie jakości powietrza, poziomu hałasu, akustyki budynku i jego energochłonności. Tradycyjne systemy uzdatniania i oczyszczania powietrza wymagają wykorzystania licznych urządzeń, systemów przesyłu powietrza świeżego i zużytego, które są energochłonne. Konieczne jest ich okresowe czyszczenie lub wymiana elementów roboczych. Alternatywą są instalacje biofiliczne (zielone ściany) oparte na naturalnych właściwościach roślin do usuwania z powietrza zanieczyszczeń gazowych, pyłów a nawet bioaerozoli. Rośliny poprawiają wilgotność, regulują stężenie dwutlenku węgla, jonizują powietrze i tłumią hałas. Natomiast procesy fotokatalitycznej degradacji związków gazowych są bardzo obiecującą metodą usuwania zanieczyszczeń, ze względu na niewielkie koszty, łagodne warunki prowadzenia procesów (temperatura i ciśnienie) i możliwość całkowitej mineralizacji zanieczyszczeń.

9

Phytoremediation as an approach to clean up contaminated soil, including petroleum product contamination

Kubińska Natalia

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 5

322--330

EN

Contamination of the natural environment with crude oil and its byproducts is an increasing problem which requires immediate and effective action. With the higher demand for hydrocarbons, the amount of resources being extracted, transported, and stored has grown significantly. The main types of removal involve mechanical, chemical, and biological methods. Currently, the most commonly used biological approach relies on microbial – mainly bacterial – abilities to degrade toxic substances. However, studies indicate a significant impact of phytoremediation processes on contamination disposal. Several phytoremediation strategies are applied to remove various xenobiotics from the environment, namely, phytostabilization, phytodegradation, phytoevaporation, phytoextraction, and phytostimulation. More and more attention is being paid to the cooperation between plants and other organisms, primarily bacteria and fungi. The identification of microorganisms that play a key role in supporting the proper development, growth, and functioning of plants in a hostile environment is very important. The use of natural interdependencies occurring in the plant–microorganism system can be an excellent alternative to the more invasive remedial options (mechanical or chemical) available. The effectiveness of phytoremediation treatment depends mainly on factors such as environmental conditions, the species of plant and microorganisms, and the type of contamination. Biological treatment is recognized by many scientists as one of the most valuable trends in contemporary environmental protection and ecosystem renewal. Due to the proven harmfulness of some hydrocarbons, it is very important to find and develop the most efficient and cost-effective methods of cleaning up different habitats. Phytoremediation can be used as an independent process or as a complementary element to other remediation methods.

PL

Zanieczyszczenie środowiska przyrodniczego ropą naftową oraz produktami jej obróbki stanowi coraz większy problem, zmuszający do podejmowania natychmiastowych skutecznych działań. Wraz ze zwiększonym popytem na ropę oraz jej pochodne ilość związków wydobywanych, przetwarzanych, transportowanych oraz magazynowanych również wyraźnie wzrosła w ostatnich dekadach. Do głównych metod rekultywacji skażonego środowiska należą metody mechaniczne, chemiczne oraz biologiczne. Obecnie jednym z najczęściej stosowanych podejść biologicznych jest wykorzystanie naturalnych zdolności mikroorganizmów, głównie bakterii, do rozkładu substancji toksycznych, jednakże liczne badania wskazują na znaczną efektywność również procesów fitoremediacji w usuwaniu różnego rodzaju ksenobiotyków. Fitoremediacja obejmuje rozmaite techniki, mianowicie: fitostabilizację, fitodegradację, fitoewaporację, fitoekstrakcję oraz fitostymulację. Coraz większą uwagę poświęca się zagadnieniu współpracy pomiędzy roślinami a innymi organizmami, przede wszystkim bakteriami i grzybami. Identyfikacja mikroorganizmów pełniących kluczową rolę we wspieraniu prawidłowego rozwoju, wzrostu oraz funkcjonowania roślin w nieprzyjaznym otoczeniu jest bardzo istotnym aspektem badań. Wykorzystanie naturalnych współzależności występujących pomiędzy rośliną a mikroorganizmami może stanowić doskonałą alternatywę dla znacznie bardziej inwazyjnych metod stosowanych obecnie (np. mechanicznych lub chemicznych). Efektywność zabiegów fitoremediacji w dużej mierze zależy od takich czynników jak: rodzaj skażenia, czynniki środowiskowe, typ roślin oraz mikroorganizmów. Metody biologicznego oczyszczania skażonego środowiska uznawane są przez wielu naukowców za jeden z najważniejszych kierunków we współczesnej ochronie środowiska oraz odnowie ekosystemów. Ze względu na udowodnioną szkodliwość niektórych węglowodorów znalezienie i opracowanie coraz bardziej skutecznych oraz opłacalnych ekonomicznie rozwiązań remediacji zróżnicowanych siedlisk jest niezwykle istotnym trendem biotechnologii i ochrony środowiska. Fitoremediacja może być stosowana jako niezależny zabieg, a także jako element uzupełniający innych strategii rekultywacyjnych.

10

Fitoekstrakcja indukowana jako metoda fitoremediacyjna stosowana do oczyszczania gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi

Niesiobędzka Krystyna

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2020

|

R. 25, nr 4

14--18

11

Biomasa jako finalny produkt technologii fitoremediacyjnych w aspekcie proekologicznego jej zagospodarowania

Niesiobędzka Krystyna

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2020

|

R. 25, nr 2

10--14

12

The identification of heavy metal accumulator ferns in abandoned mines in the Philippines with applications to mine rehabilitation and metal recovery

Claveria Rene Juna R., Perez Teresita R., Navarrete Ian A., Perez Rubee Ellaine C., Lim Brian Christian C.

Journal of Sustainable Mining

|

2020

|

Vol. 19, iss. 1

46--57

EN

This paper focuses on the identification of some plant accumulators of heavy metals that can facilitate mine remediation and rehabilitation in the Philippines and metal recovery or phytomining. Most of these hyperaccumulators are ferns that thrive very well in different terrains and of particular interest are Pityrogramma calomelanos, Pteris vittata, and Pteris melanocaulon that are abundant in abandoned CueAu mining areas. The amounts of Cu and As in the soil and in the aboveground (AG) and belowground (BG) components of the accumulator ferns were determined and the Bioaccumulation Factor (BF) and the Translocation Factor (TF) were derived. Efforts to propagate the accumulator ferns identified from spores were successful, thus providing the opportunity of using them for various experiments on mine rehabilitation and metal recovery. The results of these experiments indicated that these hyperaccumulator ferns have the greatest potential for the remediation of metal contaminated soils, the rehabilitation of abandoned mines, and phytomining.

13

Rośliny do zadań specjalnych

Szydło Wiesław

Zieleń Miejska

|

2019

|

Nr 4

44--46

PL

Rośliny to biologiczni sprzymierzeńcy człowieka w walce o czyste powietrze. Ich obecność w mieście warto wykorzystać nie tylko do poprawy estetyki otoczenia, ale też w walce o nasze zdrowie.

14

Biologiczna metoda oczyszczania powietrza

Wycichowska Barbara

Przegląd Komunalny

|

2019

|

nr 3

56--58

PL

Wśrod metod służących usuwaniu i neutralizacji zanieczyszczeń powietrza miejskiego na uznanie zasługuje fitoremediacja. Wykorzystuje ona występujące w środowisku zdolności roślin do pobierania i biochemicznego przetwarzania trujących, organicznych i nieorganicznych związków chemicznych na substancje neutralne dla środowiska lub do magazynowania zanieczyszczeń we własnych tkankach.

15

Energy efficiency of the phytoremediation process supported with the use of energy crops – P. arundinacea L. and Brassica napus L.

Włóka Dariusz, Smol Marzena, Kacprzak Małgorzata

Polityka Energetyczna

|

2019

|

T. 22, z. 3

119--136

EN

The objective of the experiment was to evaluate the energy efficiency of the phytoremediation process, supported using energy crops. The scope of conducted work includes the preparation of a field experiment. During the evaluation, 2 factors were into consideration – total energy demand and total energy benefit. The case study, used as an origin of data, consists a 3-years field study, conducted with the use of 2 energy crops – Phalaris arundinacea L. and Brassica napus L. The area subjected to the experiment was polluted with polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and herbicides, classified as phenoxy acids (2, 4 D). The experimental design consisted of 4 groups of fields, divided according to the used plant species and type of treatment. For each energy crop, 2 types of fertilization strategies were used. Therefore the 1st and 3rd sets of fields were not treated with any soil amendment while the 2nd and 4th sets were fertilized with compost. The obtained data allowed to observe that the cultivation of P. arundinacea L. and B. napus L. allowed a positive energy balance of the process to be achieved. However, it should be noted, that the B. napus L. growth in the first vegetation season was not sufficient to fully compensate a total energy demand. Such a goal, in the mentioned case, was possible after the 2nd vegetation season. The collected results show also that the best energetic potential combined with the most effective soil remediation were obtained on the fields with the cultivation of P. arundinacea L. fertilized with compost. The number of biofuels, collected from the 1 ha of such fields, can reach a value equal even to12.76 Mg of coal equivalent.

PL

Celem eksperymentu było dokonanie oceny efektywności energetycznej procesu fitoremediacji, wspieranego przez uprawy roślin energetycznych. Zakres prowadzonych prac obejmował przygotowanie badań polowych. Podczas oceny wzięto pod uwagę całkowite zużycie energii i całkowitą korzyść energetyczną uzyskaną z termicznej konwersji zebranych biopaliw. Badane studium przypadku składało się z trzyletniego doświadczenia, prowadzonego z użyciem 2 roślin energetycznych – P. arundinacea L. i B. napus L. Obszar objęty pracami zanieczyszczony był wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi (WWA) oraz herbicydami (2,4 D). Eksperyment składał się z 4 grup poletek, podzielonych według stosowanego gatunku roślin i rodzaju wykonanego zabiegu pomocniczego. Dla każdej z wybranych roślin zastosowano dwa rodzaje strategii nawożenia: poletka 1 i 3 nie były nawożone, poletka 2 i 4 natomiast nawożono kompostem. Uzyskane dane pozwoliły zaobserwować, że uprawa P. arundinacea L. i B. napus L. pozwala osiągnąć dodatni bilans energetyczny procesu. Należy jednak zauważyć, że wzrost B. napus L. w pierwszym sezonie wegetacyjnym nie był wystarczający, aby w pełni zrekompensować całkowite zapotrzebowanie energetyczne. Osiągnięcie celu energetycznego we wspomnianym przypadku było możliwe po drugim sezonie wegetacyjnym. W doświadczeniu zaobserwowano również, że najlepszy potencjał energetyczny w połączeniu z najskuteczniejszą rekultywacją gleby uzyskano na polach z uprawą P. arundinacea nawożonego kompostem. Ilość biopaliwa zebranego z 1 ha pozwoliło osiągnąć wartość równą nawet 12,76 Mg ekwiwalentu węgla.

16

Potential of Helianthus annuus for phytoremediation of lead, zinc, total petroleum hydrocarbons (TPH) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) contaminated soil

Kluk Dorota, Steliga Teresa

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 7

379--387

EN

This paper describes the results regarding effectiveness of treatment of soils contaminated with heavy metals (lead, zinc), total petroleum hydrocarbons (TPH) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs): naphthalene (Nap), phenanthrene (Phe), fluoranthene (Flt), chrysene(Chr), in the process of phytoremediation carried out a laboratory scale with the plant Helianthus annuus. The reason behind the work was to investigate how plant vegetation can reduce the concentration of heavy metals in the soil and how the presence of petroleum substances and polycyclic aromatic hydrocarbons affect the efficiency of their removal. The analysis was based on the dynamics of cleaning the contaminated soils which contained periodic testing on physical, chemical and toxicological properties of: uncontaminated soil, soil contaminated with TPH and PAHs, soil contaminated with heavy metals, soil contaminated with heavy metals and petroleum substances. Phytoremediation of soils and its effectiveness in pot experiments was assessed based on physical and chemical soil analyses as well as five microbiotests applying organisms belonging to three trophic levels: producers (PhytotoxkitTM and Spirodela Duckweed Toxkit), consumers (OstracodtoxkitTM) and decomposers (Microtox ®STP, MARA). The conducted research has shown that combining the results of chemical analyzes and biological tests on contaminated soils enable a real ecotoxicological assessment of environmental hazards. Six-month long phytoremediation of soils contaminated with heavy metals (Pb, Zn), and heavy metals together with petroleum substances (TPH, PAHs), yielded results in terms of a content reduction of: lead (from of 472–495 mg/kg dry mass of soil to 226–318 mg/kg d.m.), zinc (from 998– 1030 mg/kg d.m. to 520–656 mg/kg d.m.), TPH (from 4806-4824 mg/kg d.m. to 2774–3180 mg/kg d.m.) and PAH (removal rates of Nap: at 28,0–29.9%, Phe: at 25.1–27.0%, Flt: at 24–26,3%, Chr: at 14.5–18.6%). After finishing the experiment the content of lead and zinc in the plant biomass was also measured. Based on the obtained results, conclusions were made regarding issues related to usage of phytoremediation to clean contaminated soils depending on the concentration and type of toxic substance.

PL

: W artykule opisano wyniki efektywności oczyszczania gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi (ołów, cynk), substancjami ropopochodnymi oraz wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi, takimi jak: naftalen (Nap), fenantren (Phe), fluoranten (Flt), chryzen (Chr), na drodze fitoremediacji, do której przeprowadzenia wykorzystano Helianthus annuus. Badania odbywały się w skali laboratoryjnej. Celem prowadzonych prac było zbadanie, jak wegetacja roślin może ograniczyć stężenie metali ciężkich w glebie oraz w jaki sposób obecność substancji ropopochodnych i wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych wpływa na efektywność ich usuwania. Analiza dynamiki oczyszczania skażonych gleb polegała na periodycznym badaniu właściwości fizycznych, chemicznych i toksykologicznych: gleby niezanieczyszczonej, gleby zanieczyszczonej substancjami ropopochodnymi TPH i WWA, gleby zanieczyszczonej metalami ciężkimi oraz gleby zanieczyszczonej metalami ciężkimi w obecności substancji ropopochodnych. Ocenę efektywności fitoremediacji gleb w eksperymentach wazonowych prowadzono na podstawie wyników analiz fizycznych i chemicznych gleb oraz pięciu mikrobiotestów zawierających organizmy należące do trzech poziomów troficznych: producentów (Phytotoxkit™ i Spirodela Duckweed Toxkit), konsumentów (Ostracodtoxkit™) oraz reducentów (Microtox® SPT, MARA). Wykonane badania wykazały, że połączenie wyników analiz chemicznych i testów biologicznych zanieczyszczonych gruntów umożliwia realną ekotoksykologiczną ocenę zagrożenia dla środowiska. W wyniku prowadzonego sześciomiesięcznego procesu fitoremediacji gleb skażonych metalami ciężkimi (Pb, Zn) oraz metalami ciężkimi, TPH i WWA osiągnięto obniżenie zawartości: ołowiu (z zakresu 472–495 mg/kg s.m. do 226–318 mg/kg s.m.), cynku (z poziomu 998–1030 mg/kg s.m. do 520–656 mg/kg s.m.), TPH (z 4806–4824 mg/kg s.m. do poziomu 2774–3180 mg/kg s.m.) oraz WWA (Nap: o 28,0–29,9%, Phe: o 25,1–27,0%, Flt: o 24–26,3%, Chr: o 14,5–18,6%). Po zakończeniu 6-miesięcznego procesu fitoremediacji wykonano analizę chemiczną materiału roślinnego celem określenia zawartości ołowiu i cynku. Na podstawie uzyskanych wyników przeprowadzonego eksperymentu sformułowano wnioski dotyczące zagadnień związanych z zastosowaniem fitoremediacji w procesie oczyszczania skażonych gleb w zależności od stężenia i rodzaju substancji toksycznej.

17

Possibilities and limitations of using Lemna minor, Hydrocharis morsus-ranae and Ceratophyllum demersum in removing metals with contaminated water

Gałczyńska Małgorzata, Mańkowska Natalia, Milke Justyna, Buśko Marta

Journal of Water and Land Development

|

2019

|

no. 40

161--173

EN

The paper presents the assessment of possibilities and limitations of the use of Lemna minor, Hydrocharis morsus-ranae and Ceratophyllum demersum in removing metals from contaminated waters. Synthetically discussed the role of these species in phytotechnology and their importance in the assessment of surface water status. The variability of concentration of selected metals in waters and the content of metals in the organs of the analysed plants are presented. Their advantages and disadvantages in removing metals from waters due to biological features have been characterized. Minimum and maximum efficiency of metal removal depending on the scale of water pollution was determined. It was found that analysed plants can be used for phytoremediation of metals from water, but the limitation of effectiveness of treatments is the toxicity of these metals to plants and the time of exposure. The highest removal efficiency can be obtained thanks to the use of sequences of single-species filtration systems.

PL

W pracy przedstawiono ocenę możliwości i ograniczeń stosowania rzęsy drobnej, żabiścieku pływającego i rogatka sztywnego w usuwaniu metali z wód zanieczyszczonych. Syntetycznie omówiono rolę tych gatunków w fitotechnologii i ich znaczenie w ocenie stanu wód powierzchniowych. Przedstawiono zmienność stężenia wybranych metali w środowisku występowania roślin i zawartość metali w organach analizowanych roślin. Scharakteryzowano ich wady i zalety w usuwaniu metali z wód ze względu na cechy biologiczne. Określono minimalną i maksymalną efektywność usuwania metali w zależności od skali zanieczyszczenia wód. Ustalono, że wszystkie analizowane rośliny mogą być wykorzystywane do fitoremediacji metali toksycznych z ekosystemów wodnych, ale ograniczeniem skuteczności zabiegów jest toksyczność tych metali dla roślin i czas ekspozycji. Największą efektywność w usuwaniu metali można uzyskać dzięki zastosowaniu sekwencji jednogatunkowych układów filtracyjnych.

18

Effect of hydraulic loading rate and vegetation on phytoremediation with artificial wetlands associated to natural swimming pools

Guardia-Puebla Yans, Pérez-Quintero Fernando, Rodríguez-Pérez Suyén, Sánchez-Girón Victor, Llanes-Cedeño Edilberto, Rocha-Hoyos Juan, Peralta-Zurita Diana

Journal of Water and Land Development

|

2019

|

no. 40

39--51

EN

The treatment of pool water, whether for recreational or sporting purposes, by phytoremediation is widely applied. This work evaluates two artificial vertical flow wetlands, one on a real scale and the other on a laboratory scale, which have been planted with Typha domingensis, for the treatment of pool water in the climatic conditions of the city of Santiago de Cuba. When the hydraulic load applied to the real scale wetland was less than 0.25 m3∙m–2∙d–1, the levels of organic and microbiological contamination in the pool were below the maximum limits allowed by Cuban standards. At a laboratory scale, the presence of vegetation favoured the elimination of nitrogen compounds (nitrates and ammonium) and organic materials (BOD and COD). This behaviour is explained by the presence of processes of assimilation of organic compounds, or by the action of microorganisms associated with the rhizome of plants, which establish a symbiotic mechanism favourable to phytodepuration. The minimum concentration of ammonium obtained in outflow from the laboratory-scale reactor without vegetation reached a value of 2.15 mg∙m–3, which is within the limits allowed by the sanitary regulations.

PL

Fitoremediacja jest szeroko stosowana do oczyszczania wody w rekreacyjnych i sportowych basenach pływackich. W pracy oceniono dwa sztuczne mokradła: jeden w rzeczywistej skali i drugi w skali laboratoryjnej, które obsadzono Typha domingensis w celu oczyszczania wody w basenie w klimatycznych warunkach Santiago de Cuba. Kiedy obciążenie hydrauliczne układu w skali rzeczywistej było mniejsze od 0,25 m3∙m–2∙d–1, stężenie zanieczyszczeń organicznych i mikrobiologicznych było mniejsze niż maksymalne limity wyznaczone przez kubańskie normy. W skali laboratoryjnej obecność roślinności sprzyjała eliminowaniu związków azotowych (azotanów i jonów amonowych) oraz materii organicznej (BZT i ChZT). Taki efekt tłumaczy się występowaniem procesów asymilacji związków organicznych lub aktywnością mikroorganizmów powiązanych z kłączami roślin, które tworzą symbiotyczny system korzystny dla oczyszczania. Minimalne stężenie jonów amonowych mierzone na odpływie z laboratoryjnego reaktora bez roślinności wynosiło 2,15 mg∙dm–3; mieściło się więc w granicach dopuszczalnych przez normy sanitarne.

19

The improving influence of laser stimulation on phytoremediation capabilities of selected Silene vulgaris ecotypes

Koszelnik-Leszek Anna, Szajsner Hanna, Podlaska Magda

Archives of Environmental Protection

|

2019

|

Vol. 45, no. 3

79--85

EN

The aim of the paper is to improve the phytoremediation features of the metallophyte Silene vulgaris through photo-stimulation of seeds using a semi-conductive laser. Seeds of two Silene vulgaris ecotypes were used in the experiment. One type of seeds – “Wiry” ecotype – originated from a site contaminated with heavy metals (a serpentinite waste heap), and the other ecotype – “Gajków” – was collected on a site with naturally low heavy metal content. The seeds of both types were preconditioned with laser light with previously fixed doses: C(D0), D1, D3, D5, D7, D9. The basic radiation dose was 2.5·10-1 J∙cm-2. The soil for the experiment was serpentinite weathering waste. The seeds and plants were cultivated in the controlled conditions of a climatic chamber. Laser light indeed stimulated seed germinative capacity but better effects were obtained in “Wiry” ecotype, originating from a location contaminated with heavy metals. In the case of morphological features, a significant differentiation of stem length was found for different ecotypes, dosages and the interactions of these factors. The study showed a strong influence of laser radiation on selected element concentrations in above-ground parts of Silene vulgaris, though “Wiry” ecotype clearly accumulated more heavy metals and magnesium than the “Gajków” ecotype.

PL

Celem pracy doświadczalnej była próba polepszenia właściwości fitoremediacyjnych metalofitu Silene vulgaris poprzez fotostymulację nasion przy użyciu lasera półprzewodnikowego. Badaniom eksperymentalnym poddano nasiona dwóch ekotypów Silene vulgaris. Nasiona pierwszego, ekotyp – „Wiry”, pochodziły z obszaru zanieczyszczonego metalami ciężkimi (hałda odpadów serpentynitowych) a nasiona drugiego, ekotyp – „Gajków”, zebrano z obszaru o naturalnie niskiej zawartości metali ciężkich. Nasiona obu ekotypów, przedsiewnie kondycjonowano promieniami światła laserowego odpowiednio wcześniej ustalonymi dawkami: D0, D3, D5, D7, D9. Dawka podstawowa promieniowania wynosiła 2,5·10-1 J∙cm-2. Podłożem eksperymentalnym, w które wysiano napromieniowane i kontrolne nasiona była zwietrzelina pochodząca z hałdy odpadów serpentynitowych. Nasiona i wyrosłe z nich rośliny uprawiano w warunkach kontrolowanych fitotronu. Światło laserowe istotnie poprawiało energię i zdolność kiełkowania nasion, z tym jednak że lepsze efekty laserowej biostymulacji obserwowano u ekotypu Wiry, pochodzącego z obszaru zanieczyszczonego metalami ciężkimi. W przypadku badanych cech morfologicznych wykazano istotne zróżnicowanie długości łodyg dla ekotypów, dawek jak i interakcję badanych czynników. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń wykazano istotny wpływ promieniowana laserowego na zmianę koncentracji wybranych pierwiastków w częściach nadziemnych Silene vulgaris, z tym jednak że rośliny ekotypu Wiry kumulowały wyraźnie więcej metali ciężkich i magnezu, niż ekotyp Gajków.

20

Zastosowanie P. arundinacea w fitoremediacji gleb skażonych wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi (WWA) oraz wybranymi herbicydami

Włóka D., Smol M., Placek A., Kacprzak M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2018

|

nr 102

185--201

PL

Celem przeprowadzonego eksperymentu było zbadanie możliwości zastosowania upraw roślin energetycznych, w postaci mozgi trzcinowatej (Phalaris arundinacea), w procesie fitoremediacji terenów zanieczyszczonych herbicydami z grupy fenoksykwasów (2,4-D, MCPA) oraz wybranymi WWA (suma 10 WWA zgodnie z Dz.U. 2016, 1395). Dodatkowo, w ramach doświadczenia przeprowadzono ocenę kinetyki wzrostu i rozwoju proponowanego gatunku roślin w odniesieniu do nawożenia gleby kompostem pochodzenia odpadowego, nano ditlenkiem krzemu oraz mieszanką tych materiałów. Z akres wykonanych badań obejmował dwumiesięczny test donicowy w warunkach ex-situ z wykorzystaniem dwóch serii badawczych (seria 1 – kontrole bez roślin; seria 2 – próby z roślinami). Wyniki uzyskane w trakcie realizacji prac badawczych, pozwoliły wykazać, iż zastosowanie P. arundinacea, w charakterze „czynnika remediacyjnego”, pozwala na znaczące zwiększenie efektywności usunięcia zanieczyszczeń organicznych z gleby. Niemniej jednak zaznaczyć należy, iż najlepsze efekty zarówno w kontekście efektywności procesu, jak i ilości pozyskiwanej biomasy, uzyskane zostały pod wpływem aplikacji nawozu organicznego w postaci kompostu. Dodatkowo zaobserwowano, iż stosowanie materiałów o wysokich właściwościach sorpcyjnych, w charakterze substancji współnawożącej, może znacząco zwiększyć efektywność biotycznych procesów rozkładu zanieczyszczeń organicznych w glebie. Podsumowując można stwierdzić, że proponowana technologia fitoremediacji charakteryzuje się wysoką efektywnością działania, a jej praktyczna implementacja przyczynić się może dodatkowo do zwiększenia udziału produkcji energii z alternatywnych form paliw odnawialnych.

EN

The aim of the experiment was to investigate the possibility of use of energy crops in the form of reed canary grass (Phalaris arundinacea) in the phytoremediation of soil contaminated with phenoxyacid herbicides (2,4-D, MCPA) and selected PAHs (total of 10 PAHs according to Journal of L aws 2016, 1395). In addition, as part of the work, an assessment of the proposed plant species growth and development, in relation to the fertilization of soil with waste origin compost, silicon di-oxide nano powder and mixture of those materials. The scope of the research includes a two-month ex-situ test, with use of two series of experimental pots (series 1 – samples without plants, series 2 – samples with plants). The data obtained during the execution of the experimental works, show that the use of P. arundinacea as a remediation agent can significantly improve the organic pollutants removal efficiency from soil. Nevertheless, it should be noted, that the best results, both in terms of process efficiency and biomass yield, were obtained in samples fertilized with compost. Additionally, it has also been observed that the use of materials with high sorption properties as co-fertilizer, can significantly improve the efficiency of the biotic decomposition of organic pollutants in soil. In conclusion, the proposed phytoremediation technology can be characterized as highly effective. The practical implementation of such a method, may also contribute to the future increase of the share of energy production from alternative forms of renewable fuels.