Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mikroorganizmy jako czynnik zmniejszający zanieczyszczenie środowiska mikroplastikami

Janczak Katarzyna, Mazuryk Alicja, Lisewska Daria, Puszczykowska Natalia, Fiedurek Kacper

Przemysł Chemiczny

|

2023

|

T. 102, nr 10

1081--1086

PL

Zanieczyszczenie tworzywami, w tym mikroplastikami, stanowi problem wielu środowisk. W celu opracowania bioproduktu wytypowano mikroorganizmy przyspieszające biodegradację polilaktydu (PLA). Spośród 48 wybrano 6 szczepów bakterii, których aktywność metaboliczna istotnie wzrastała w obecności PLA, powodując zmiany degradacyjne folii. Dodatkowo nie wykazywały one fitotoksyczności wobec rzepaku.

EN

Of the 48 types of bacteria tested for their ability to grow on polylactide (PLA) film, 6 were selected whose metabolic activity significantly increased in the presence of PLA. After 28 days of incubation at 29°C, the growth was assessed according to the degree of surface coverage of the film sample, then the changes in the surface structure were analyzed and the BOD was detd. The mass loss of the PLA sample, carbonyl index and O/C ratio were detd. The anal. of PLA degradation changes indicated the greatest potential of bacterial strains isolated from polymer plastic waste from landfills. Additionally, they did not show phytotoxicity to rapeseed.

2

Analysis of the properties of coal sludge in the context of the possibility of using it in biological reclamation

Śliwka Małgorzata, Kępys Waldemar, Pawul Małgorzata

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2022

|

T. 38, z. 4

173--189

EN

The mining industry, including hard-coal mining, has a significant and multifaceted impact on all components of the environment. One of the factors is the production of various types of waste which, due to their physico-chemical and ecotoxic properties, do not always pose a threat to the environment and can be used in various ways. Such treatment of waste perfectly fits into the concept of the circular economy through the protection of natural resources and the maximum re-use of waste. One of the wastes generated by hard-coal mines is coal sludge from the purification of underground water in surface settling tanks. The article presents the results of research on the physico-chemical and phytotoxic properties of carbon sludges from two settling tanks with regard to assessing the possibility of their re-use in the reclamation of degraded areas. These sludges contain mainly sand fractions. An analysis of their chemical composition revealed the presence of heavy metals. Leachability studies have shown that despite the high concentrations of metals, a small quantity of these metals passes into the solution. In this respect, therefore, they do not pose a threat to the environment. However, a threat may result from the presence of chlorides and sulphates, the amounts of which are influenced by, among other factors, the time of waste storage in the settling tank. Phytotoxicity tests performed on garden cress (Lepidium sativum) did not show a toxic effect at any concentration of the water extract. In addition, for one of the sludges, water extracts with concentrations starting from 12.5 and 50% stimulated the growth of the plant’s shoots and roots, respectively. The results show that the tested coal sludges may be used in appropriate doses for reclamation work, for example, when establishing a plant cover.

PL

Przemysł wydobywczy, w tym górnictwo węgla kamiennego, oddziałuje istotnie i wielokierunkowo na wszystkie składowe środowiska. Jednym z problemów jest wytwarzanie rożnego rodzaju odpadów, które ze względu na swoje właściwości fizykochemiczne oraz ekotoksyczne nie zawsze stanowią zagrożenie dla środowiska i mogą być w różny sposób wykorzystane, np. w budownictwie, drogownictwie, przemyśle energetycznym, górnictwie, a także zagospodarowane przyrodniczo i w rolnictwie. Takie postępowanie z odpadami doskonale wpisuje się w koncepcję gospodarki obiegu zamkniętego, poprzez ochronę surowców naturalnych oraz maksymalne wykorzystanie powstających odpadów. Jednym z odpadów górnictwa węgla kamiennego są muły węglowe pochodzące z oczyszczania wód dołowych w powierzchniowych osadnikach. W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości fizykochemicznych oraz fitotoksycznych mułów węglowych pochodzących z dwóch osadników, pod kątem oceny możliwości ich wykorzystania w rekultywacji terenów zdegradowanych. Muły zawierają głównie frakcję piaskową. Analiza składu chemicznego wskazała obecność w odpadach metali ciężkich. Ze względu na ochronę gleb, wysokie zawartości baru i chromu ograniczają możliwość wykorzystania tego odpadu do terenów przemysłowych i komunikacyjnych. Badania wymywalności wykazały, że pomimo wysokich stężeń metali, do roztworu przechodzi ich niewielka ilość. Pod tym względem nie stanowią więc zagrożenia dla środowiska. Z kolei zagrożenie może wynikać z obecności chlorków oraz siarczanów, a na ich ilość wpływa m.in. czas składowania odpadu w osadniku. Wykonane testy fitotoksyczności względem Lepidium Sativum nie wykazały efektu toksycznego przy żadnym stężeniu wyciągu wodnego. Ponadto, w przypadku jednego z badanych odpadów, stwierdzono działanie stymulujące wzrost pędów oraz korzeni, przy stężeniach wyciągu wodnego od 12,5 do 50%. Uzyskane wyniki wskazują, że badane muły węglowe mogą być stosowane w odpowiedniej dawce do prac rekultywacyjnych, np. przy tworzeniu okrywy roślinnej.

3

Ocena możliwości wykorzystania popiołów ze spalania biomasy w rekultywacji biologicznej

Kojder Klaudia, Śliwka Małgorzata

Polish Journal for Sustainable Development

|

2020

|

T. 24, cz. 2

63--70

PL

Odpady energetyczne powstające w wyniku spalania paliw stałych, stanowią duże obciążenie dla środowiska ze względu na ich właściwości fizykochemiczne oraz ilość. Popioły lotne i denne ze spalania węgla brunatnego i kamiennego wykorzystuje się między innymi w drogownictwie, budownictwie, górnictwie, jako materiał podsadzkowy, a także w rolnictwie. Popioły ze spalania biomasy, z uwagi dużą zmienność właściwości fizykochemicznych oraz często wysoką zawartość metali ciężkich i chloru, nie znalazły szerokiego zastosowania. W artykule omówiono wstępne doświadczenia związane z oceną właściwości popiołów fluidalnych ze spalania biomasy pod kątem możliwości ich przyrodniczego wykorzystania. Wyniki przeprowadzonych doświadczeń wykazały możliwość wykorzystania przyrodniczego popiołów dennych do poprawy właściwości fizykochemicznych gleb w rekultywacji terenów zdegradowanych.

EN

Energy waste generated as a result of fuel combustion is a significant environmental problem, due to its physicochemical properties and a large amount of this waste. Fly ash and bottom ash from lignite and coal combustion are used in various fields of the economy. Ashes from biomass combustion, due to their properties, have not yet found such wide application. The article discusses the preliminary experiments related to the assessment of the properties of fluidized ashes from biomass combustion in terms of their natural use.

4

Nanocząstki jako czynnik stresowy dla roślin

Pietrzak Monika, Skiba Elżbieta, Wolf Wojciech M.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2020

|

nr 2

59--63

PL

Rośliny, jak wszystkie organizmy żywe, są narażone na działanie bodźców o charakterze stresowym. Pojawiające się w środowisku biotyczne i abiotyczne czynniki stresowe stanowią poważne zagrożenie dla rolnictwa i ekosystemu, odpowiadając m.in. za redukcję plonów. Zanieczyszczenie środowiska nanocząstkami stało się w ostatnich latach jednym z poważniejszych problemów środowiskowych, a nanocząstki mogą być traktowane jako nowy czynnik stresowy oddziałujący na rośliny. Unikatowe właściwości nanocząstek mogą przyczyniać się do ich specyficznego zachowania w układach biologicznych. Wiele badań wskazuje na negatywny wpływ nanocząstek na różne gatunki roślin, poprzez ograniczenie ich wzrostu, obniżenie aktywności fotosyntetycznej lub innych procesów życiowych.

EN

All living organisms, including plants, are exposed to various stress factors. Environmental stressors, both biotic and abiotic, are a serious threat to agriculture and the ecosystem, leading to a decline in crop productivity. The contamination of the environment with nanoparticles has recently become one of the major environmental concerns, and nanoparticles can be regarded as a new stress factor for plants. The unique properties of nanoparticles may be responsible for their specific behaviour in biological systems. Many studies indicate a negative impact of nanoparticles on various plant species, including a limitation in the growth of plants, reduction of their photosynthetic activity and influence on their other life processes.

5

Evaluation of the Possibility of Using Post-Production Waste from Zn-Pb Ores as a Material for Natural Land Reclamation

Śliwka Małgorzata, Kępys Waldemar, Pawul Małgorzata

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 2

1343--1365

EN

Rapid technological development in the second half of the 20th century has led to the production of large amounts of waste, which have been collected for years in landfills. The municipal solid waste deposited in landfills and waste from the mining and metallurgical industries constitutes a major environmental problem, but on the other hand these types of waste serve as a reservoir of raw materials, therefore, they are becoming more and more popular as a source of raw materials. Obtaining raw materials from landfills of waste requires technological operations, mainly known from open cast mining, and the application of processing technologies. As a result of landfill mining metal concentrates, construction materials or fuel are obtained; on the other hand often post-processing waste can be formed, which should be utilized, to reduce their nuisance to the environment. Depending on their physicochemical properties, they can be used, e.g. in construction, road engineering, mining or land reclamation. This paper presents research on the possibilities of using postflotation waste from zinc and lead ores, deposited in old repositories, for land reclamation after waste reflotation. For this purpose, the physical and chemical properties of waste were examined, such as: grain composition, chemical composition, content of radioactive isotopes and leaching. To determine the ecotoxicity of the investigated wastes, vegetative experiments were carried out. These studies allowed the assessment of the impact of the tested wastes on selected test plant species. Among other things, the impact of waste on such physiological processes as germination of seeds and the growth of plants (roots and above-ground parts) were investigated. Despite relatively high metal concentration levels in waste and a high leachability of sulphate ions, a small dose of waste, which will be added to soil will stimulate plant growth. It was found, that the addition of waste to the substrate in quantities of 10-30% have accelerated germination of plants compared to control objects. In the case of higher waste content (over 30%) germination inhibition was observed. Similar reactions were observed for both test plant species. It was found that it is possible to select such a dose of waste for release to the ground, which will stimulate plant development. So, there is a possibility of using the tested waste to produce material (substrate) for natural land reclamation. The natural use of industrial waste can substantially contribute to solving the problem of the negative impact of deposited waste on natural environment.

PL

Szybki rozwój technologiczny, który nastąpił w drugiej połowie XX wieku, doprowadził do powstania dużych ilości odpadów, które gromadzone były przez lata na składowiskach. Stałe odpady komunalne, odpady z przemysłu wydobywczego i metalurgicznego zdeponowane na składowiskach stanowią poważny problem środowiskowy, ale jednocześnie są także istotnym rezerwuarem surowców i cieszą się coraz większym zainteresowaniem. Pozyskanie surowców ze składowisk wymaga stosowania operacji technologicznych z zakresu górnictwa odkrywkowego, a także zastosowania procesów przeróbczych. W efekcie tych procesów otrzymywane są koncentraty metali, materiały budowlane lub paliwo. Niestety, w procesach tych mogą także powstawać odpady przeróbcze, które należy w odpowiedni sposób zagospodarować, tak, żeby zmniejszyć ich uciążliwość dla środowiska. W zależności od właściwości fizykochemicznych odpadów wydobywczychi przeróbczych, można je stosować, np. w budownictwie, drogownictwie, górnictwie lub rekultywacji gruntów. W pracy przedstawione zostały wyniki badań związanych z oceną możliwości przyrodniczego wykorzystania odpadów poflotacyjnych z rud cynku i ołowiu, zdeponowanych na starych składowiskach, po poddaniu ich przeróbce w celu odzysku z nich metali. Zbadano właściwości fizyczne i chemiczne odpadów, takie jak: skład ziarnowy, skład chemiczny w tym zawartość izotopów promieniotwórczych oraz wymywalność. W celu określenia ekotoksyczności badanych odpadów przeprowadzono doświadczenia wegetacyjne, które pozwoliły na ocenę wpływu badanych odpadów na wybrane gatunki roślin testowych. Badano między innymi wpływ odpadów na takie procesy fizjologiczne jak kiełkowanie nasion oraz wzrost roślin (korzeni i części nadziemnych). Wyniki przeprowadzonych doświadczeń wykazały, że pomimo stosunkowo wysokich poziomów stężenia metali w odpadach oraz wysokiej wymywalności jonów siarczanowych, niewielki dodatek odpadów do podłoża, na którym uprawiane były rośliny, miał korzystny wpływ na kiełkowanie roślin i przyrost ich biomasy. Stwierdzono, między innymi, że dodatek do podłoża odpadów w ilości 10-30% stymulował kiełkowanie roślin w porównaniu z obiektami kontrolnymi. W przypadku większej zawartości odpadów zaobserwowano zahamowanie kiełkowania. Podobne reakcje obserwowano w przypadku obu gatunków roślin testowych. Stwierdzono, że możliwe, jest dobranie takiej dawki odpadów w podłożu, która nie spowoduje wprowadzenia do gleby nadmiernych ilości zanieczyszczeń, natomiast korzystnie wpłynie na rozwój roślin. Istnieje więc możliwość wykorzystania badanych odpadów do produkcji materiału (podłoża) do naturalnej rekultywacji gruntów. Naturalne wykorzystanie odpadów przemysłowych może znacząco przyczynić się do rozwiązania problemu negatywnego wpływu składowanych odpadów przemysłowych, po przeróbce rud metali, na środowisko.

6

Ocena fitotoksyczności gleb zanieczyszczonych substancjami ropopochodnymi

Kamiński Arkadiusz, Pusz Agnieszka, Wiśniewska Magdalena

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 6

857--862

PL

Dokonano oceny fitotoksyczności gleb w różnym stopniu zanieczyszczonych związkami ropopochodnymi, z użyciem dwóch gatunków roślin. Oznaczono zawartość węglowodorów aromatycznych, sumy węglowodorów C₆-C₁₂ i C₁₂-C₃₅ oraz WWA oraz wykonano testy PhytotoxkitTM. Stwierdzono, że testy fitotoksyczności mogą być stosowane do sygnalizowania problemu zagrożenia na badanym terenie, jednocześnie stanowiąc element przydatny do wykonania szybkiej oceny zagrożenia gleb. Stwierdzono również, że w celu określenia ryzyka środowiskowego testy fitotoksyczności zawsze powinny być uzupełniane o analizę zawartości i rodzaju zanieczyszczenia, a także podstawowych właściwości danej matrycy, w której ono występuje.

EN

C₆-C₁₂ and C₁₂-C₃₅ hydrocarbon fractions and arom. hydrocarbons were extd. from 8 soil samples with MeOH, hexane and CH₂Cl₂, resp. Then exts. were analyzed by gas chromatog. coupled to a mass spectrometer. The obtained values were compared with the max. values set in the national legislation. In addn., the relative changes in seeds germination capacities of selected plants (sorghum and cress) and relative changes in the length of stems and roots of these plants, grown on the tested soil samples were compared to these plants cultivated on soils without contamination. Cultivations on soils with a high content of hydrocarbons revealed limitations of the growth of the sorghum roots length to 19% and of the cress roots length as well as its stems up to 25%. Changes in a seed germination capacities of selected plants in soil depending on hydrocarbon pollutions were not obsd.

7

Ocena fitotoksyczności gleb zanieczyszczonych metalami

Wiśniewska Magdalena, Kamiński Arkadiusz, Pusz Agnieszka

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 6

852--856

PL

Oceniono fitotoksyczność gleb w różnym stopniu zanieczyszczonych metalami, stosując cztery gatunki roślin. Oznaczono całkowite zawartości metali w glebach pochodzących z terenów przemysłowych oraz wykonano testy PhytotoxkitTM. Testy fitotoksyczności nie określają rodzaju ani poziomu zanieczyszczenia gleby, są jednak przydatne do wykonania szybkiej oceny, czy badane gleby stanowią zagrożenie dla stanu środowiska.

EN

Sorghum (Sorghum saccharatum L.), garden cress (Lepidium sativum L.), mustard (Sinapis alba L.) and alfalfa (Medicago sativa L.) were used as test plants to study the contamination of 4 soil samples from industrial areas. Cu, Pb, Zn, Cd, Cr and Ni total concns. were detd. PhytotoxkitTM test was used to study phytotoxicity of the soils.

8

Ocena skuteczności procesu koagulacji w oczyszczaniu popłuczyn z układu cyrkulacji wody basenowej

Łaskawiec E., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Ochrona Środowiska

|

2018

|

Vol. 40, nr 1

57--60

PL

Oceniono możliwości zastosowania procesu koagulacji do oczyszczania popłuczyn z płukania złóż filtracyjnych pracujących w układzie cyrkulacji wody basenowej. Usunięcie części zanieczyszczeń z popłuczyn pozwoliłoby na ich odprowadzanie bezpośrednio do środowiska (np. do nawadniania zieleni) oraz na ograniczenie ilości ścieków odprowadzanych do kanalizacji. W badaniach laboratoryjnych zastosowano cztery różne koagulanty – glinowe (PAX) i żelazowe (PIX) – w zakresie dawek od 1,5 mg/dm3 do 6,0 mg/dm3. Analizie zmian wartości wybranych wskaźników fizyczno-chemicznych (barwa, zawiesiny ogólne, mętność, chlor ogólny, fosfor ogólny, absorbancja w nadfiolecie, ChZT oraz wskaźnik fenolowy) towarzyszyła także analiza fitotoksyczności składników popłuczyn (cieczy nadosadowej i osadów) w stosunku do wybranych roślin wskaźnikowych – rzęsa (Lemna minor) i rzeżucha (Lepidium sativum). Przeprowadzone testy naczyniowe procesu koagulacji pozwoliły na uzyskanie jakości popłuczyn pozwalającej na wprowadzenie ich bezpośrednio do środowiska. Niezależnie od zastosowanego rodzaju koagulantu, poprawa jakości fizyczno-chemicznej popłuczyn została osiągnięta już przy dawkach w zakresie 1,5÷3,0 mg/dm3, przy czym najskuteczniejszy okazał się PAX 25, będący mieszaniną polichlorku glinu i chlorku żelaza(II). Dodatkowo nie odnotowano efektu fitotoksycznego zarówno cieczy nadosadowej, jak i osadów pokoagulacyjnych. Tak oczyszczone popłuczyny mogą być wykorzystane na przykład do nawadniania zieleni na terenach obiektów basenowych.

EN

Applicability of coagulation technique in purification of filter washings from the swimming pool circulation system was evaluated. Removal of some of the contaminants from washings would allow for their discharge directly into the environment (e.g., for irrigation of greenery) and limiting the amount of sewage entering the sewer. In the laboratory studies, four different coagulants were used – aluminum (PAX) and ferric (PIX) – in doses ranging 1.5–6.0 mg/dm3. In addition, the analysis of fluctuations of the values of selected physicochemical parameters (color, general suspensions, turbidity, total chlorine, total phosphorus, ultraviolet absorbance, COD and phenol index) was accompanied by the analysis of washing components (supernatant liquid and sediments) phytotoxicity against the selected indicator plants – eyelash (Lemna minor) and cress (Lepidium sativum). The jar tests conducted throughout the coagulation process resulted in washings of quality adequate to be introduced directly into the environment. Regardless of the type of coagulant used, the improvement of physicochemical parameters of washings was achieved already at doses in the range of 1.5–3.0 mg/dm3, with PAX 25, polyaluminum chloride and iron chloride(II) mixture, being the most effective. In addition, no phytotoxic effect of both the supernatant and post-coagulation sediments was noted. Such purified washings could be employed for example in watering greenery at swimming pool areas.

9

Influence of water extracts from selected weeds on germination and growth of maize seedling

Parus A., Leśniewicz J., Szulc P., Zbytek Z.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2018

|

Vol. 63, nr 3

45--49

EN

The aim of the presented research was to determine the influence of aqueous extracts from selected common weeds, such as tansy (Tanacetum vulgare L.), goldenrod (Solidago virgaurea L.) and soapweed (Saponaria officinalis L.) on the germination capacity and initial development of maize (Zea maize L.). The research was carried out using a modified short-term germination test and early growth of Phytotoxkit plants. The tests were carried out in three series of three replications. The series were made at two-week intervals. During the experiment, the germination capacity of maize seed was determined based on the amount of normally germinated caryopses after 5 days from the time of sowing, and after the end of the experiment the length of roots and shoots was measured. Water extracts were made from dried individual parts of weeds (flowers, leaves and roots). Among the analyzed extracts, the strongest effect of maize roots growth, inhibition was caused by the extract made from soapweed leaves (80%), while water extracts from tansy leaves and goldenrod leaves limited root development to 50%. However, the extracts from the flowers of tansy and goldenrod leaves caused over 30% inhibition of root growth. Maize shoots showed greater tolerance for the presence of analyzed water extracts. The strongest inhibition of shoots development did not exceed 25% and was observed in the presence of tansy root extract, as well as the water extracts from leaves and root of soapweed and goldenrod flower. In conclusion, the obtained results indicate that aqueous extracts of common weeds may negatively effects on the germination and seedlings growth of maize. The impact depends on the type of plant from which the extract was made.

PL

Celem prezentowanych badań było określenie wpływu wodnych wyciągów z wybranych pospolitych chwastów, takich jak wrotycz, nawłoć oraz mydlnica na zdolność kiełkowania i początkowy rozwój kukurydzy (Zea maize L.). Badania przeprowadzono z wykorzystaniem zmodyfikowanego krótkoterminowego testu kiełkowania oraz wczesnego wzrostu roślin Phytotoxkit. Badania przeprowadzono w trzech seriach po trzy powtórzenia. Serie wykonano w dwutygodniowych odstępach czasowych. Podczas realizacji doświadczenia określono zdolność kiełkowania ziarniaków kukurydzy na podstawie ilości normalnie kiełkujących ziarniaków po upływie 5 dni od momentu wysiania, a po zakończeniu eksperymentu zmierzono długość korzeni zarodkowych oraz pędów. Wodne wyciągi sporządzono z wysuszonych poszczególnych części roślin (kwiatów, liści oraz korzeni). Spośród analizowanych wyciągów najsilniejszy efekt zahamowania wzrostu korzeni kukurydzy wywoływał ekstrakt sporządzony z liści mydlnicy (80%), z kolei ekstrakty wodne z liści wrotyczu i kwiatów nawłoci ograniczały rozwój korzeni w 50%. Natomiast ekstrakty z kwiatów wrotyczu oraz liści nawłoci powodowały ponad 30% inhibicję wzrostu korzeni. Pędy kukurydzy wykazywały większą tolerancję na obecność analizowanych wyciągów. Najsilniejsze zahamowanie rozwoju pędów nie przekraczało 25% i były obserwowane w obecności ekstraktu z korzeni wrotyczu oraz liści i korzeni mydlnicy, a także kwiatu nawłoci. Podsumowując, otrzymane wyniki wskazują, że wodne wyciągi z pospolitych chwastów mogą negatywnie wpływać na kiełkowanie i wzrost siewek kukurydzy. Oddziaływanie to jest uzależnione od rodzaju rośliny, z której został sporządzony wyciąg.

10

The suitability of the Lepidium test for assessing the toxicity of leachate from a municipal landfill

Robaczewska-Chryczyk E., Fijałkowski K., Kamizela T.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2018

|

T. 21, nr 3

227--238

EN

Sealing of landfill and treatment of leachate is a very important issue in the operation of the landfill, part of which is monitoring of leachate. In addition to the assessment of quantitative and qualitative characteristics, monitoring of leachate should also involve the assessment of leachate phytotoxicity. This is particularly important in the case of migration of leachate and its impact on the soil and water environment. The aim of this study was to determine phytotoxicity of leachate from a municipal landfill based on the plant stress test (the Lepidium test). The Lepidium test was considered as useful in the assessment of toxicity of landfill leachate, resulting from changes in the plant growth depending on leachate concentration in the solution. The use of the Lepidium test allowed for the determination of an approximate threshold volume of leachate which leads to the inhibition of test plant growth. Undisturbed plant development was achieved in the environment with leachate concentrations below 1÷2%. It is also suggested that the test methodology should be extended in order to measure protein concentration. The usefulness of measuring peroxidase was not demonstrated. Based on the values of physico-chemical indicators of leachate and the content of metals, no significant toxic factors were found to inhibit the growth of the test plant.

PL

Wody odciekowe ze składowisk odpadów komunalnych charakteryzują się wysoką koncentracją składników organicznych i nieorganicznych, w tym metali ciężkich i wielu niebezpiecznych substancji organicznych. Wody odciekowe są również uważane za potencjalne źródło mikroorganizmów chorobotwórczych. Uszczelnienie składowiska oraz oczyszczanie wód odciekowych stanowi bardzo istotne zagadnienie eksploatacyjne składowiska odpadów, którego częścią jest monitoring odcieków. Monitoring wód odciekowych, oprócz charakterystyki ilościowo-jakościowej, powinien opierać się również na ocenie fitotoksyczności odcieków. Ma to szczególne znaczenie w przypadku migracji wód odciekowych i ich wpływu na środowisko gruntowo-wodne. Celem przeprowadzonych badań było ustalenie fitotoksyczności wód odciekowych ze składowiska odpadów komunalnych na podstawie roślinnych testów stresowych. W pracy przedstawiono wyniki badań uzyskanych w teście Lepidium oraz zawartości białek i peroksydazy występujących w roślinie testowej. Badania określały możliwość rozwoju bądź zahamowania wzrostu rośliny, która została poddana czynnikowi stresowemu, jakim były różne dawki wód odciekowych. Test Lepidium został uznany za przydatny test w ustalaniu toksyczności odcieków ze składowisk odpadów. Zastosowanie tego testu pozwoliło ustalić przybliżoną progową objętość odcieku, która wpłynęła na hamowanie rozwoju roślin testowych. Niezakłócony rozwój roślin osiągnięto w środowisku o stężeniu odcieków nieprzekraczającym 1÷2%. W celu pełniejszego badania toksyczności odcieków proponuje się zastosowanie testu Lepidium wraz z równoległym pomiarem stężenia białek. Nie stwierdzono przydatności pomiaru peroksydaz. Na podstawie wartości wskaźników fizykochemicznych odcieków i zawartości metali nie stwierdzono istotnych czynników toksycznych hamujących rozwój badanej rośliny.

11

Implementation of omics research to enhance phytoremediation efficiency - a review

Jaskulak M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2018

|

T. 21, nr 4

361--373

EN

Phytoremediation is recognized as a cost-effective and widely acceptable alternative to chemical and physical technologies of soil remediation but requires an overall longer time to achieve success. In the last decade, the vast progress in omics research had led to improvements in our understanding of plants metabolism under exposure to toxic substances and the interactions between microbial communities and plants. Omics research includes a numer of disciplines aimed at explaining the biological and chemical principles of functioning a particular organism exposed to selected factors using modern methods of molecular biology (example: rt-qPCR - Quantitative polymerase chain reaction in real time). The names of individual branches of omics studies arise from a group of studied substances, example: transcriptomic refers to research related to changes occurring in the organism at the level of its transcriptome, and proteomics deals with the determination of complete information on the proteomic composition of a given sample. By merging available omics tools with new bioinformatic approaches, it is possible to understand and determinate the specific patterns of plants response to various stress factors. In this review, we provide an overview of how omics research including transcriptomic, proteomic, genomic and metagenomic approaches might be used to reduce the negative impact of toxic elements to plants growth and development in order to ultimately enhance the phytoremediation efficiency.

PL

Fitoremediacja jest uznawana za opłacalną i powszechnie akceptowaną alternatywę dla chemicznych i fizycznych technologii remediacji gleby, ale wymaga dłuższego czasu, aby osiągnąć sukces. W ostatnim dziesięcioleciu ogromny postęp w badaniach omicznych doprowadził do poprawy zrozumienia metabolizmu roślin poddanych ekspozycji na substancje toksyczne oraz interakcji pomiędzy mikroorganizmami symbiotycznymi a roślinami. Badania omiczne obejmują szereg dyscyplin zmierzających do wyjaśniania biologiczno-chemicznych zasad funkcjonowania wybranego organizmu poddanego danym czynnikom za pomocą nowoczesnych metod biologii molekularnej (np. rt-qPCR - ilościowa reakcja łańcuchowa polimerazy w czasie rzeczywistym). Nazwy poszczególnych gałęzi badań omicznych powstają od grupy badanych substancji, np. transkryptomika dotyczy badań związanych ze zmianami zachodzącymi w organizmie na poziomie jego transkryptomu, a proteomika zajmuje się określeniem pełnej informacji o składzie proteomicznym danej próbki. Łącząc dostępne narzędzia omiczne z nowymi technikami bioinformatycznymi, możliwe jest zrozumienie i określenie specyficznych wzorców reakcji komórek roślin na różne czynniki stresowe. W pracy przedstawiono przegląd najnowszych badań omicznych, w tym transkryptomicznych, proteomicznych, genomicznych i metagenomicznych, stosowanych w badaniach nad zmniejszeniem negatywnego wpływu toksycznych substancji na wzrost i rozwój roślin w celu zwiększenia skuteczności procesu fitoremediacji.

12

An evaluation of the phytotoxicity of filter backwash water coagulation products from a pool water system

Łaskawiec E., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Environment Protection Engineering

|

2018

|

Vol. 44, nr 4

43--56

EN

The possibility of using the process of coagulation for purifying the filter backwash water from a swimming pool water system has been presented. The assessment of the process efficiency based on the physicochemical parameters was extended by a phytotoxicity analysis of products (sludges and supernatant liquids) obtained from the coagulation processes. The phytotoxicity of sludges was examined with respect to garden cress (Lepidium sativum) and white mustard (Sinapis alba), while duckweed (Lemna minor) was used for studying liquids. Coagulation process was highly effective in purifying backwash water when the lowest of the studied aluminum coagulant doses (from 7 to 20 mg/dm3) was used. Moreover, the phytotoxicity assessment of backwash water allowed the determination of the hazard toward plants, which would be posed by using the backwash water for plant irrigation. The high stimulation of the growth of plant indices, observed in samples with raw backwash water, was caused by nutritive nitrogen and phosphorus. Their removal, in the case of postcoagulation solutions, significantly contributed to the inhibition of plant growth. In turn, sludges derived from both raw washings and coagulation exhibited phytotoxicity.

13

The influence of MCPA on soil ecotoxicity and the presence of genes involved in its biodegradation

Mierzejewska E., Baran A., Urbaniak M.

Archives of Environmental Protection

|

2018

|

Vol. 44, no. 4

58--64

EN

The aim of this study was to evaluate the changes in ecotoxicity of agricultural soil under the influence of Agritox 500SL, an herbicide from the phenoxyacid group, containing MCPA (2-methyl-4-chlorophenoxyacetic acid), applied every 3 weeks for 3 months. Biodegradation potential in control and weathered soil was confirmed by the analysis of the functional gene tfdA using PCR technique. Properties of the soil were assessed by the analysis of granulometric composition, pH, the content of macroelements and heavy metals. The soil ecotoxicity was measured using biotests Phytotoxkit® and Microtox®. The content of Ni (70 mg/kg) and Cr (21 mg/kg) was especially high in the soil with Agritox 500SL. The highest toxic effect for test organisms was observed in freshly spiked soil: 99% L. sativum, 97% S. alba, 66% S. saccharatum (% root growth inhibition) and 76% V. fischeri (% luminescence inhibition). Weathering processes signifi cantly decreased the soil ecotoxicity being 36%, 34% and 3% for V. fischerii, S. alba and L. sativum, respectively. S. saccharatum showed 12% stimulation of the root length. Molecular analysis confirmed the potential of indigenous soil bacteria to biodegrade MCPA by the presence of tfdAα and tfdA Class III genes in the studied soil. The obtained results proved that either MCPA and residues of its decomposition or additional supporting substances in Agritox 500 SL, can influence enhanced soil ecototoxicity. The presence of functional tfdA genes in both: control and weathered soil, confirmed the high potential of indigenous soil bacteria to degrade MCPA.

PL

Celem przeprowadzonych badań była ocena zmian ekotoksyczności gleby rolniczej zanieczyszczonej środkiem ochrony roślin Agritox 500SL, zawierającym herbicyd z grupy fenoksykwasów MCPA (kwas 2-metylo-4-chlorofenoksyoctowy). Herbicyd był dodawano do gleby co 3 tygodnie przez okres 3 miesięcy. Potencjał biodegradacyjny gleby niezanieczyszczonej oraz gleby z dodatkiem MCPA, sprawdzono badając obecność genów funkcyjnych tfdA z wykorzystaniem techniki PCR. Dodatkowo zbadano właściwości gleby takie jak: skład granulometryczny, pH oraz zawartość makroelementów i metali ciężkich. Ekotoksyczność gleby oznaczono przy użyciu testów toksyczności Phytotoxkit® i Microtox®. Stężenie Ni (70 mg/kg) i Cr (21 mg/kg) było szczególnie wysokie w glebie z dodatkiem MCPA. Najwyższą ekotoksyczność zaobserwowano w glebie świeżo zanieczyszczonej herbicydem, gdzie wynosiła ona: 99% dla L. sativum, 97% dla S. alba, 66% dla S. saccharatum (% inhibicja wzrostu korzeni) i 76% dla V. fi scheri (% inhibicja luminescencji). Zachodzące w czasie inkubacji przemiany herbicydu przyczyniły się do zmniejszenia ekotoksyczności gleby do 36%, 34% i 3% odpowiednio dla V. fischerii, S. alba i L. sativum; natomiast w przypadku S. saccharatum zaobserwowano 12% stymulację wzrostu korzeni. Analizy molekularne tj. detekcja fragmentów genów tfdAα i tfdA klasy III, potwierdziły potencjał bakterii obecnych w glebie rolniczej do degradacji MCPA. Uzyskane wyniki potwierdzają że MCPA oraz produkty jego dekompozycji jak również substancje dodawane do komercyjnych środków ochrony roślin mogą przyczynić się do wzrostu ekotoksyczności gleby. Obecność genów funkcyjnych tfdA zarówno w glebie niezanieczyszczonej jak i zanieczyszczonej herbicydem, wskazuje na potencjał degradacyjny bakterii glebowych pod kątem usuwania z gleby herbicydów z grupy fenoksykwasów takich jak MCPA.

14

Phytotoxicity and extractability of heavy metals from industrial wastes

Baran A., Antonkiewicz J.

Environment Protection Engineering

|

2017

|

Vol. 43, nr 2

143--155

EN

The content, mobility and phytotoxicity of heavy metals in industrial wastes (sewage sludge, car-bide residue, flotation tailings) have been determined by chemical characterization and biological test. Assessment of phytotoxicity and content of heavy metals in industrial wastes is important for screening the suitability for their land application or storage. The obtained information may provide a better understanding of environmental risks of heavy metals in wastes. Waste phytotoxicity was arranged in the following order: municipal sewage sludge > industrial sewage sludge > carbide residue > flotation tailings from Żelazny Most > flotation tailings from Gilów. High toxicity of sewage sludge can be caused by a high total content of metals and their forms soluble in 1 M HCl. As a result of waste acidification, zinc, chromium, nickel, and cadmium will be released into the environment from sewage sludge, whereas copper and lead will be released from flotation tailings. The study showed a strongly positive correlation between the content of Zn, Ni, Cr, Cd in waste and root growth and seed germination inhibition.

15

The effect of ionic liquids with (–)-menthol derivative containing a chloride anion to weed

Biczak R., Pawłowska B., Feder-Kubis J.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2017

|

Vol. 24, nr 4

637--651

EN

Weeds constitute a huge group of undesirable plants, widespread throughout the world. They represent a big problem for most farmers, who implement different methods to fight against them. Thanks to their wide occurrence, weeds however, can be an excellent indicator of the quality of soil and the whole environment where they are present. In this paper, we present the impact of four alkylimidazolium chlorides with a natural terpene component introduced into the soil: (1R,2S,5R)-(–)-menthol and alkyl substituents containing 1, 4, 9 or 12 carbon atoms, on the growth and development of selected weed species. Compounds with the highest phytotoxic activity towards gallant soldier, white goosefoot and common sorrel were chlorides with methyl and butyl substituents, while compounds with nonyl and dodecyl substituents demonstrated a weak effect on these weeds. Phytotoxicity of the salts tested was largely dependent on the applied concentration of the compound and the genetic make-up of plant species used in the experiment. This was reflected in the inhibition of plants’ length and their roots, as well as changes in the content of dry matter and photosynthetic pigments.

16

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

Przystaś W., Zabłocka-Godlewska E.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2017

|

Vol. 10, no. 1

137--145

EN

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

PL

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

17

Wstępna ocena ekotoksykologiczna gleb na obszarze Pól Irygacyjnych we Wrocławiu

Trojanowska-Olichwer A.

Przegląd Geologiczny

|

2016

|

Vol. 64, nr 9

719--725

EN

The aim of this study was to estimate the ecotoxicity of the soil from the Irrigated Fields in Wroclaw (SWPoland). Research was carried out in 2011 using Phytotoxkit microbiotests, which measured the inhibition of seed germination and root growth retardation of three plant species of dicotyl Lepidium sativum, Sinapis alba and monocotyl Sorgum saccharatum. The sensitivity of the plants increased according to the following gradient: S. saccharum < L. sativum < S. alba. However, the average phytotoxicity remained at the level between -6.48 and 16.03% (class I- no significant toxic effect) of seed germination inhibition as well as between 12.28 (class I - no significant toxic effect) and 71.33% (class III - toxic sample) of root growth inhibition. The results show spatial variability in phytotoxicity, probably due to a local change in physical and chemical properties of the soil. Average values of phytotoxicity (38.68%) have indicated the toxicity class II interpreted as a low toxic effect. A positive correlation between root growth inhibition and: hygroscopic water content (r = 0.62; p = 0.025) and with organic matter content (r = 0.72; p = 0.005) in the soil were recorded. The effect of the long-term sewage irrigation and heavy metals contamination on the soil phytotoxicity in the context of the planned change of land useis are discussed.

18

Ocena fitoksyczności wybranych gruntów nasypowych

Dudziak M., Kopańska D.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 1

121--127

PL

Oceniono fitotoksyczność wybranych gruntów nasypowych o przekroczonym standardzie metali ciężkich pochodzących z obszarów województwa śląskiego. Badano zarówno stopień kiełkowania nasion, jak i inhibicję wzrostu korzeni rzeżuchy (Lepidium sativum). Oceny dokonano metodą pośrednią, wykorzystując fazę ciekłą po ekstrakcji wodnej badanych próbek stałych. Stwierdzono, że zarówno stopień kiełkowania nasion, jak i inhibicja wzrostu korzeni rzeżuchy zależała od rodzaju analizowanego gruntu nasypowego. Z kolei wrażliwość nasion i korzeni rzeżuchy na badane próbki ekstraktów z gruntów nasypowych była również zróżnicowana. Na obserwowane zależności mogło mieć wpływ zanieczyszczenie próbki przez metale ciężkie. Uzyskane wyniki analiz porównano do wcześniejszych, w których zastosowano test bakteryjny z Aliivibrio fischeri (test Microtox®) w celu porównawczej oceny wpływu gruntów nasypowych zawierających żużle pohutnicze na różne organizmy wskaźnikowe.

EN

The study evaluated the phytotoxicity of selected made grounds characterized by exceeded standards for the presence of heavy metals, which originated from the Silesian Voivodeship. Both the degree of germination and root growth inhibition of cress (Lepidium sativum) were tested. The assessment was carried out by an indirect method using the liquid phase obtained after aqueous extraction of the studied solid samples It was found that both the degree of germination and root growth inhibition of cress depend on the type of the studied made grounds. Furthermore, the sensitivity of the seeds and roots of cress on the studied aqueous extracts of the made grounds was variable. The observed findings could have been affected by the contamination of the sample by heavy metals. The obtained results were compared with the outcomes of a previous study in which the bacterial bioassay with Aliivibrio fischeri (Microtox® test) was used for the comparative assessment of the effect of made grounds containing metallurgical slags on various indicator organisms.

19

Impact of complexing compounds on germination and early development of maize (Zea mays L.)

Parus A., Wojciechowska A., Szulc P., Zbytek Z.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2016

|

Vol. 61, nr 4

96--100

EN

The study focused on toxicity evaluation of selected complexing organic compounds (EDTA, rhamnolipids, quaternary pyridylketoximes and pyridineamidoximes) to monocot plant - maize (Zea mays L.) in aquatic and soil systems. Tests evaluating the seed germination and growth inhibition of shoot and root of maize were carried out at different compound concentrations (ranging from 0 to 1000 mg/kg of dry soil). It was observed that the presence of chelating compounds caused different effect on seed germination and early development of plant. The presence of complexing agents in aquatic system was more toxic than in soils and this toxicity depended on the type of chemical compounds as well as on the soil type. The cultivation on soil with chelating substance and polluted with heavy metals resulted in the strong inhibition of the maize seed germination and growth. From all the analyzed compounds synthetic EDTA was less toxic than others, like biosurfactant and new potential ligand of metals.

PL

Prezentowane wyniki badań zostały skoncentrowane na ocenie toksyczności wybranych związków organicznych, posiadających właściwości kompleksujące metale (EDTA, rhamnolipidy, czwartorzędowe pirydyloketoksymy oraz pirydynoamidoksymy) w stosunku do kukurydzy (Zea mays L.). Badania określające hamowanie kiełkowania nasion oraz wzrostu pędu i korzenia kukurydzy przeprowadzono w dwóch układach, wodnym i glebowym, przy czym badania w układzie glebowym wykonano dla dwóch gleb różniących się zawartością metali ciężkich. Analizowane związki zastosowano w zakresie stężeń od 0 do 1000 mg. Zaobserwowano, że obecność związków kompleksujących wykazywała różny wpływ na kiełkowanie nasion i wczesny rozwój kukurydzy. Obecność środków kompleksujących w systemie wodnym była bardziej toksyczna niż glebowym. Badania wykazały, iż toksyczność substancji zależy od rodzaju związków chemicznych oraz rodzaju gleby. Z pośród wszystkich analizowanych związków najmniejszą toksyczność wywoływał EDTA.

20

Analysis of phytotoxicity of pyridine-2-, -3-, -4-amidoximes

Wojciechowska A., Parus A., Wojciechowska I., Iwiński H., Wieszczycka K., Szulc P., Zbytek Z.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2016

|

Vol. 61, nr 2

130--133

EN

Pyridine amidoximes are compounds used in production of substances with definite chemical and biological properties. They are used among other things as drugs, fungicides and bactericides. An important aspect of research consists in determination of influence of a chemical compound on the natural environment, including assessment of influence on land plants. The aim of the presented study included synthesis of pyridine-2-,-3- and -4-amidoximes and assessment of their influence on growth and development of a monocot model plant - maize (Zea mays L.). Analysis of the obtained results showed that all the compounds inhibited germination at concentrations above 500 mg.l-1. Therefore it can be concluded that phytotoxic effect of the compounds can be observed at concentrations above 500 mg.l-1.

PL

Pirydynoamidoksymy są związkami stosowanymi w produkcji substancji o określonych właściwościach chemicznych i biologicznych. Znalazły one zastosowanie m.in. jako leki, środki grzybo- i bakteriobójcze. Ważnym aspektem badań jest określenie wpływu związku chemicznego na środowisko naturalne, w tym również ocena wpływu na rośliny lądowe. Celem prezentowanych badań była synteza 2-, 3- i 4-pirydynoamidoksymów oraz ocena ich wpływu na wzrost i rozwój modelowej rośliny jednoliściennej - kukurydzy zwyczajnej (Zea mays L.). Analiza otrzymanych wyników wskazuje, że wszystkie związki hamowały kiełkowanie w stężaniu powyżej 500 mg.l-1. Na tej podstawie stwierdzić można, że charakter fitotoksyczny związki te wykazują w stężeniach powyżej 500 mg.l-1.