Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ mikrozanieczyszczeń na charakterystykę i właściwości kwasów huminowych

Anielak Anna M., Kłeczek Aneta

Przemysł Chemiczny

|

2022

|

T. 101, nr 3

201--204

PL

Przedstawiono wpływ mikrozanieczyszczeń na elementarny skład i charakterystykę kwasów huminowych alfa i hymatomelanowych, ekstrahowanych z osadów przefermentowanych, pochodzących z wydzielonej komory fermentacyjnej biologicznej oczyszczalni ścieków. Wykazano, że proces płukania frakcji stałej wodą destylowaną umożliwia usunięcie z substancji ekstrahowanych zanieczyszczeń niehumusowych, w tym rozpuszczalnych w alkoholu amfilowym. W wyniku płukania usuwane są substancje zawierające azot, takie jak białka globularne, aminy, monomery kwasu nukleinowego i retrowirusy. Zmniejszenie zawartości azotu wpływa na zmiany w obliczeniowym składzie elementarnym, a w konsekwencji na charakterystykę kwasów.

EN

Solid humic acids (alpha humic, αHΑ and hymatomelanic acids, HMA) extracted from the fermented sewage sludge were rinsed once or 3 times with distd. water and then mixed with 96% ETOH (1:10 by mass) for 24 h at 20°C to dissolve the HMA. The αHΑ precipitate was sepd. and both fractions were dried at 60°C. Elemental anal. of sediments was carried out, and the content of heavy metals and ash was detd. The identification of humic substances was carried out using the FTIR method.

2

Humic preparation and plant activity

Abutova Raikhan J., Kozhakhmetov Marat K.

Journal of Water and Land Development

|

2022

|

no. 55

104--108

EN

The purpose of this study was to investigate the effect of a biological humic preparation - “HUMIN PLUS”, made from natural raw materials - environmentally friendly lake sapropel on the biological development of agricultural crops. The study consisted in obtaining information and assessing the effect of a biological product on the dynamics of seedlings development, planting density, as well as crop productivity. To assess the preparation, as well as to identify the effect on the stages of plant ontogenesis, the physicochemical parameters were studied, including the content of humates, and trace elements in the sapropel extract. To interpret the effect of the growth regulator on the seed germination energy, an adaptive-neural inference system was used. To establish the nature of the action of preparation on the development biology of plant, in the conditions of Kazakhstan, a series of experiments were carried out at different stages of ontogenesis of agricultural crops. It was found that the action of the “HUMIN PLUS” preparation significantly increases the content of essential and nonessential amino acids. The findings have established that the sapropel extract “HUMIN PLUS” affects the biological activity of plants, accelerating the seed germination and increasing the productivity of agricultural crops in Kazakhstan.

3

Innovative technology of accelerated composting of chicken manure to obtain an organic fertilizer with a high content of humic acids

Balanda Oksana, Serafinowska Daria, Marchenko Olha, Svystunova Iryna

Agricultural Engineering

|

2022

|

Vol. 26, No. 1

133--144

EN

One of the most important fractions of soil organic matter which has significant environmental and agricultural importance is humus. The specific humus compounds of soil include the complex of amorphous organic humic substances which include humic acids, fulvic acids and humins. The effectiveness of the natural formation of active humic substances during composting processes depends on the chemical composition of organic residues and the environmental conditions influencing the development and activity of native microorganisms. The aim of the project was to build innovative composting boxes for chicken manure that allow to effectively obtain a fertilizer with the highest possible content of humic acids, by creating perfect and controlled conditions for the rapid development of indigenous thermophilic microorganisms and by combining it with the owned bio-acceleration technology. For perfect conditions (temperature, humidity, oxygen, pH) for the controlled growth of microorganisms, an algorithm of the dependence of the box operation parameters on the course of the biological process, was built. The product obtained after composting is an easily digestible complex organic fertilizer of brown-black colour, pH 7.5-8.0 and NPK 5:3:4 and a high content of native humic acids. Its use increases the growth of green mass of plants and improves soil fertility, which has been proved by the conducted pot research.

PL

Humus jest jedną z najważniejszych frakcji materii organicznej gleby, która ma istotne znaczenie dla środowiska i rolnictwa. Poszczególne składniki próchnicy obejmują grupę amorficznych substancji próchnicznych, w tym kwasy humusowe, fulwowe i huminy. Skuteczność naturalnego tworzenia się aktywnych substancji próchnicznych podczas procesu kompostowania zależy od składu chemicznego osadów organicznych i warunków środowiskowych, które mają wpływ na rozwój i aktywność natywnych mikroorganizmów. Celem projektu było zbudowanie innowacyjnych skrzyni kompostowych na odchody kurze pozwalające na skuteczne uzyskanie nawozu o możliwie najwyższej zwartości kwasów humusowych poprzez stworzenie idealnych i kontrolowanych warunków dla szybkiego rozwoju miejscowych mikroorganizmów termofilnych oraz poprzez połączenie ich z własną technologią bio-akceleracji. Dla uzyskania idealnych warunków (temperatura, wilgotność, tlen, pH) dla kontrolowanego wzrostu mikroorganizmów, stworzono algorytm zależności parametrów operacyjnych skrzyni. Produkt uzyskany w drodze kompostowania jest łatwo rozkładalnym złożonym nawozem organicznym o brązowo-czarnym kolorze, pH 7,5-8,0 oraz NPK 5:3:4 i wysokim poziomie natywnych kwasów humusowych. Jego zastosowanie pozytywnie wpływa na wzrost zielonej masy roślin i poprawia żyzność gleby, co zostało udowodnione przeprowadzonymi badaniami.

4

Humic substances and significance of their application – a review

Kłeczek Aneta, Anielak Anna M.

Technical Transactions

|

2021

|

Vol. 118, iss. 1

art. no. e2021012

EN

This paper is based on recent articles regarding applications of humic substances (HSs). HSs are natural organic materials, which have a number of potential applications. Furthermore, HSs are cheap, widespread and obtainable from bio-waste materials. HSs can be used as organic compound sorbents or in detoxification. They are applied as organic additives due to their positive effect on soil and plants, even under stress conditions. HSs reduce water consumption and minimise environmental problems. HSs are utilised for the remediation of multi-metal contaminated soils and as substitutes for synthetic washing agents. From an environmental engineering point of view, it is beneficial to remove HSs from municipal management, where they are undesirable (by-products of disinfection) and to utilise them where they are valuable. The aim of this article is to provide a greater insight into research about the applications of HSs.

5

Characteristics of fulvic acids generated in communes waste landfills

Orliński Tomasz, Anielak Anna M.

Archives of Environmental Protection

|

2021

|

Vol. 47, no. 1

41--52

EN

The leachate problem is important and difficult to solve in Poland and in the world. The composition and their properties leachates depend on the age of the landfill, type of waste, climatic conditions and the mode of operation of the landfill. A significant part of landfilled waste is subject to so-called humification. This process stabilizes organic substances in the landfill and creates humic substances that penetrate into the leachate. The leaks contain many toxic impurities, such as PAHs, pesticides, polychlorinated biphenyls and other substances hazardous to human health and life, which can be sorbed by humic substances. Leachates from three municipal landfills, differing in the characteristics of the stored waste, were studied. Fulvic acids (FAs) were extracted on the basis of affinity for specific solvents along with the use of sorption. The obtained acids were subjected to a qualitative analysis of the content of micro-impurities, essential elements forming the structure of the fulvic acid molecule, and their infrared spectra were tested. It has been noticed that with the age of waste deposited, the content of elemental carbon increases, and the amount of oxygen and hydrogen decreases. The degree of purity of fulvic acids was influenced by the time of waste storage, and the sulfur content depended on their characteristics. With the time of waste storage, the characteristics of the acids obtained were approaching humic acids, and the intensity of absorption bands clearly increased. The spectra obtained correlate well with those of fulvic acids available in the literature, and the findings provide scientific confirmation of the need for further research on the characteristics of fulvic acids.

PL

Porównanie charakterystyk kwasów fulwowych wydobywanych z odcieków z trzech różnych składowisk komunalnych, różniących się charakterystyką składowanych odpadów, czasem ich unieszkodliwiania oraz sposobem funkcjonowania składowiska. Materiałem użytym do badań były odcieki z trzech różnych składowisk komunalnych. Kwasy fulwowe ekstrahowano na podstawie powinowactwa do określonych rozpuszczalników oraz adsorpcji na złożu jonitowym i kationitowym. Ilość kwasów fulwowych określono wagowo. Otrzymane kwasy fulwowe analizowano pod kątem składu pierwiastkowego i widm FT-IR. Zauważono wyraźną korelację pomiędzy wiekiem składowiska odpadów, a zawartością węgla i tlenu w badanych kwasach fulwowych. Zawartość siarki wynikała jedynie z rodzaju składowanych odpadów. Wraz z wiekiem składowania odpadów, czystość kwasów fulwowych maleje, rośnie stopień zaromatyzowania cząsteczki, a charakterystyka kwasów fulwowych zbliża się do kwasów huminowych. Wiek składowania znacząco wpływa na intensywność pasm absorbancji. Każdy z badanych odcieków zawierał znaczną ilość kwasów fulwowych, które były znacząco zanieczyszczone substancjami nieorganicznymi. Kwasy fulwowe wykazały wysoką aktywność chemiczną, co powoduje, że stają się nośnikami toksycznych mikrozanieczyszczeń. W typowych procesach zachodzących na oczyszczalniach ścieków oraz zakładach uzdatniania wody, kwasy fulwowe nie są usuwane, przez co stwarzają zagrożenie dla życia ludzi. Jedynie poznanie szczegółowej charakterystyki kwasów fulwowych, pozwoli na opracowanie zadowalających metod nie tylko usuwania i oczyszczania kwasów ale również wykorzystywania na przykład do nawożenia gleby. Nadal skład elementarny oraz charakterystyka budzi ogromne kontrowersje wśród badaczy. Dlatego niezwykle ważne są dalsze badania odkrywające każdą kolejną część tych zagadkowych substancji.

6

Assessment of the efficiency of humic acids extractions with fertilizer components

Huculak-Mączka Marta, Nieweś Dominik, Braun-Giwerska Magdalena, Szopa Daniel, Tyc Aleksandra, Hoffmann Józef

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2020

|

Vol. 27, nr 1-2

1--9

EN

Humic substances are widely applied in many branches of the industry. Their most well-known usage are agricultural and horticultural markets. A popular method of obtaining of mentioned compounds with satisfactory efficiency is an alkaline extraction of them from organic raw materials like peat, leonardite or lignite. The growing use of humic acids preparations is conditioned by improvement of physical, chemical and biological properties of soils. Despite that fact, the use of mineral fertilizers still dominates. Therefore, it seems interesting to produce agents containing both humic substances and traditional fertilizing elements. Such products could be applied as soil improvers. For that reason we have modified the International Humic Substances Society (IHSS) method of humic substances extraction by changing types of extractants and other solutions into solutions of main macroelements (NPK) for plants. The aim of this research was to determine the efficiency of humic acids extraction from polish peat depending on process temperature, its duration and concentration of extractant.

7

Sorpcja naturalnych kwasów humusowych na sorbentach glinokrzemianowych oraz ceramicznych

Czerwiński Bartłomiej, Gawryał Karolina, Rzeszutek Anna, Urbańska Patrycja

Analit

|

2020

|

Nr 9

87--96

PL

Celem niniejszej pracy było określenie zawartości kwasów humusowych w mchu i korze drzewnej pochodzących z terenu Nadleśnictwa Olkusz oraz ich sorpcja na sorbentach naturalnych oraz syntetycznych. W tym celu pobrano trzy próbki mchów oraz dwie próbki kory drzewnej z Leśnictwa Poręba oraz Leśnictwa Pomorzany i poddano je ekstrakcji roztworem wodorotlenku sodu. Następnie ekstrakty kwasów humusowych poddano sorpcji wykorzystując do tego nanoproszki syntetyczne oraz pochodzenia naturalnego. Jako sorbenty syntetyczne użyto tlenek cyrkonu stabilizowany tlenkiem itru (YSZ) wraz z domieszką neodymu (YSZNd) syntezowanych metodą strąceniową z obróbką hydrotermalną. Natomiast jako sorbenty naturalne stosowano klinoptilolit i montmoryllonit. Stężenie kwasów humusowych w roztworach po ekstrakcji oraz w roztworach po sorpcji wyznaczono za pomocą spektrofotometrii UV-VIS. Stężenie kwasów humusowych w mchach jest różne w zależności od gatunku mchu oraz miejsca poboru. Zastosowane proszki wykazały bardzo dobre właściwości sorpcyjne względem naturalnych kwasów humusowych.

EN

The aim of this work was to determine humic acids concentrations in moss and tree bark from the Olkusz Foresty and their sorption on natural and synthetic sorbents. For this purpose, three samples of mosses and two samples of tree bark were collected from the Poręba and Pomorzany Forests District and extracted with a sodium hydroxide solution. Then, the extracts of humic acids were sorbed by using synthetic and natural nanopowders. Yttrium oxide stabilized zirconium oxide (YSZ) with neodymium (YSZNd), synthesized by the precipitation method with hydrothermal treatment, were used as synthetic sorbents. As natural sorbents clinoptilolite and montmorillonite were used. The concentrations of humic acids in the solutions after extraction and in the solutions after sorption were determined by UV-VIS spectrophotometry. The concentration of humic acids in mosses varies depending on the moss species and the place of collection. The powders used indicated very good sorption properties in relation to natural humic acids.

8

Właściwości preparatu kwasów huminowych Bio-activated Base actosol® i jego wpływ na plonowanie roślin

Filipek-Mazur Barbara, Tabak Monika, Żukowska Grażyna, Ciarkowska Krystyna, Sołek-Podwika Katarzyna

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 6

920--923

PL

Określono właściwości preparatu kwasów huminowych Bio-activated Base actosol® oraz wpływu jego doglebowej aplikacji na wielkość plonu kukurydzy i selera. Przeprowadzono dwuletnie doświadczenie wazonowe, w którym rośliny testowe (rosnące w monokulturach) uprawiano na glebach lekkiej i średniej. Badane kwasy huminowe charakteryzowały się małą alifatycznością, o czym świadczyły wartości stosunków absorbancji i widmo IR. Zastosowanie kwasów huminowych prowadziło do istotnego zwiększenia plonu suchej masy części nadziemnych roślin (odpowiednio o 10-22% i 15-41% w porównaniu z nawożeniem mineralnym i obornikiem). Wprowadzenie podwójnej dawki preparatu umożliwiło uzyskanie istotnie większego plonu części nadziemnych lub plon roślin nawożonych obiema dawkami nie był statystycznie zróżnicowany. Aplikacja kwasów huminowych prowadziła także do zwiększenia plonu korzeni (odpowiednio o 19-35% i 13-64% w porównaniu z nawożeniem mineralnym i obornikiem). Preparat kwasów huminowych może być wykorzystywany jako źródło wielkocząsteczkowej materii organicznej, a jego efekt plonotwórczy może być istotnie większy niż obornika.

EN

In a two-year pot exp., the effect of soil fertilization with a com. humic acids-based prepn. on yielding of maize and celery was studied and compared with the yields on soils fertilized with mineral and manure fertilizers. The use of humic acids increased the dry matter yield of aboveground parts of the plants by 10-22% and 15-41% by mass in comparison with mineral and manure fertilization, resp. In the same test, the yield of plant roots increased also by 19-35% and 13-64% by mass, resp. The studied humic acid prepn. showed low aliphaticity which was proofed by IR spectrum.

9

Torf i węgiel brunatny jako surowce do otrzymywania kwasów humusowych

Huculak-Mączka M., Braun-Giwerska M., Nieweś D., Mulica M., Hoffmann J., Hoffmann K.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

499--505

PL

Kwasy humusowe stosowane są często w rolnictwie i wielu dziedzinach przemysłu. Substancje te mogą być wykorzystywane jako dodatki do rozmaitych preparatów nawozowych oraz pasz. Aplikacja kwasów humusowych do gleb umożliwia intensyfikację produkcji roślinnej. Zastosowanie tych związków w karmieniu zwierząt gospodarskich pozwala natomiast na otrzymywanie żywności lepszej jakości. Rezultaty te są szczególnie ważne ze względu na konieczność spełniania przez rolników coraz wyższych wymagań dotyczących ilości i sposobów wytwarzania produktów spożywczych. Istotne zatem jest wyznaczenie najkorzystniejszych procesów izolacji kwasów humusowych, określenie parametrów takich procesów, a także wskazanie odpowiednich surowców. Celem przeprowadzonych badań było otrzymywanie frakcji humusowej z dwóch materiałów organicznych, torfu i węgla brunatnego, metodą ekstrakcji alkalicznej. Określono przydatność tych surowców jako źródeł kwasów humusowych. Porównano również skuteczność ekstrakcji w zależności od rodzaju i stężenia zastosowanego ekstrahenta.

EN

Humic and fulvic acids are used frequently in agriculture and many branches of the industry. These substances may be utilized as additives to various fertilizer formulations and feed. The application of humic and fulvic acids to soils enables the intensification of plant production. The use of these substances in feeding livestock allows to obtain a better quality of food. These results are particularly important for farmers due to the necessity to meet increasingly high requirements regarding the quantity and methods of the food production. Therefore, it is important to determine the most beneficial processes for the isolation of humic substances, parameters of such processes and to indicate appropriate raw materials. The aim of this study was to obtain humic fractions from two organic materials, peat and lignite, by alkaline extraction. The usefulness of these raw materials as sources of humic and fulvic acids was determined. The effectiveness of the extraction with various types and concentrations of extractants was compared.

10

Struktura produktów pirolizy kwasów huminowych węgla brunatnego i katalityczne właściwości utlenionych karbonizatów

Czechowski F., Klimkiewicz R.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2018

|

R. 59, nr 1

27--38

PL

Kwasy huminowe wydzielone z węgla brunatnego z kopalni Konin zostały scharakteryzowane w zakresie analizy technicznej i elementarnej oraz FTIR, 13C NMR jak też termograwimetrycznej i różnicowej analizy termicznej. Zostały one poddane procesowi konwencjonalnej pirolizy. Skład molekularny gazowych oraz lotnych ciekłych produktów pirolizy kwasów huminowych określono odpowiednio przy pomocy GC oraz GC-MS. Uwolnione składniki gazowe są reprezentowane przez ditlenek węgla, tlenek węgla, metan oraz wodór. Lotne produkty ciekłe stanowią mieszaninę struktur polialkilobenzenowych oraz pochodnych fenolu i metoksyfenoli, w tym głównie gwajakolu. Związki łańcuchowe są reprezentowane przez serię homologiczną kwasów tłuszczowych wykazujących dużą przewagę homologów parzystowęglowych w zakresie C22-C32 oraz serię homologiczną węglowodorów alifatycznych w postaci par n-alk-1-enów/n-alkanów w zakresie homologów C8-C36. Otrzymane wyniki wskazują na materię roślin naczyniowych wzbogaconych w biopolimer występujący w roślinnych kutykulach jako składnik przyczyniający się do budowy substancji humusowej kwasów huminowych. Ze wzrostem temperatury pirolizy następuje pogłębianie defunkcjonalizacji karbonizatu. Utlenione karbonizaty przez częściowe zgazowanie tlenem powietrza wykazują specyficzną aktywność w kierunku dehydratacji i dehydrogenacji w teście z udziałem alkoholu n-butylowego. Karbonizaty kwasów huminowych są obiecującym materiałem dla otrzymywania katalizatorów do niedestruktywnej transformacji oksygenatów.

EN

Humic acids extracted from Konin brown coal (Midland, Poland) were characterized by proximate and elemental analyses as well as FTIR, 13C NMR and thermogravimetric and differential thermal analyses. They were subjected to conventional pyrolysis. Molecular composition of gaseous and liquid pyrolysis products released during the process were determined by GC and GC-MS, respectively. Released gaseous products are composed of carbon dioxide, carbon monoxide, methane and hydrogen. The liquid volatile products constitute mixture of polyalkyl substituted benzene compounds as well as phenolic and methoxyphenolic mainly of guaiacol type derivatives. Chained compounds are represented by homological series of fatty acids with pronounced prevalence of even carbon numbered representatives in the C22-C32 range and aliphatic hydrocarbons represented by n-alk-1-enes/n-alkanes pairs in the range C8-C36. Obtained results indicate on vascular plant matter enriched in biopolymers encountered in plant cuticles as the constituent contributing to humic substance of humic acids. Pyrolysis leads to gradual defunctionalization of remaining solid carbonizates upon increasing heat treatment. Oxidized humic acids carbonizates with air oxygen revealed specific catalytic dehydration and dehydrogenation activity in n-butyl alcohol test. They are promising materials for obtaining catalysts for nondestructive transformations of oxygenates.

11

The Dependence of Humic Acids Content of the Oltenia Lignite, Function of the Macropetrographic Constituents (Litotypes)

Bold O., Matei A., Morar M., Mangu S.

Inżynieria Mineralna

|

2016

|

R. 17, nr 2

211--218

EN

Wood brown coal (lignite) from the Pliocene Oltenia (photo 1) were divided into three constituent’s macropetrographics, litotypes, and analyzed in order to identify the differences in behavior that occur depending on the technology layer exploited. There was chosen to analyze the humic acids extracted from lignite, being the main carriers of property by briquetting without binder and the characteristics of fertilizers in plant nutrition and soil improvement. There were detected significant differences linked to the chemical age (level of in carbonization) as well as the petrographic structure of the coal layer exploited.

PL

Drewno węgla brunatnego (lignitu) z pliocenu ze złoża Oltenia (foto. 1) podzielono na trzy składowe w makro petrograficzne, litotypes i analizowano w celu określenia różnic w zachowaniu, które występują w zależności od eksploatowanej warstwy. Do analizy wybrano kwasy huminowe wyodrębnione z węgla brunatnego, jako główny czynnik wpływający na brykietowanie bez lepiszcza oraz właściwości nawozowe w żywieniu roślin i polepszenia gleby. Nie stwierdzono istotnych różnic związanych z wiekiem powstawania (poziom procesu uwęglania ) jak również struktury petrograficznej eksploatowanej warstwy węgla.

12

Influence of river floods on the humification process in the bottom sediments from the Goczałkowice reservoir

Czerwieńska K., Szendera W., Chmielewski W.

Archives of Environmental Protection

|

2016

|

Vol. 42, no. 2

26--32

EN

The paper presents the results of studies on the influence of the 2010 Vistula flood on the humification process in the bottom sediments of the Goczałkowice Reservoir in southern Poland. Due to its location in the vicinity of farmlands, forests and urbanized areas, the Goczałkowice Reservoir is characterized by amplified and intense humification processes within its sediments. The studies were focused on the determining the influence of the flood wave containing organic and inorganic suspensions on these processes. Humic acids were analyzed using two spectroscopic methods: Electron Paramagnetic Resonance (EPR) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). Application of these methods allowed to determine the values of free radicals and of the g-factor, which are indicators of oxidation, aromatization and maturation of humic acids during the humification process, as well as the value of the 1650/1720 ratio, reflecting the dissociation of the COOH group to COO‾ and the formation of complexes of transitional metals with humic acids during the humification process.

PL

Przedmiotem artykułu jest przedstawienie wyników badań wpływu powodzi, która miała miejsce na rzece Wisła w 2010 roku na zmianę przebiegu procesu humifikacji osadów dennych Zbiornika zaporowego Goczałkowice, leżącego w południowej części Polski. Zbiornik Goczałkowice, ze względu na swoje położenie oraz obecność obszarów rolnych, leśnych i terenów zurbanizowanych charakteryzuje się wzmożonymi i intensywnie przebiegającymi procesami humifikacji kwasów huminowych zawartych w osadach dennych. Przeprowadzone badania miały na celu określić wpływ fali powodziowej, zawierającej organiczne i nieorganiczne zawiesiny na intensyfikację wyżej wymienionego procesu. Kwasy huminowe badano dwoma metodami spektroskopowymi: elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR) i spektroskopią w podczerwieni połączoną z transformacją Fouriera (FT-IR). W oparciu o te metody wyznaczono wartości stężenia wolnych rodników i wartości parametru g, stanowiące wskaźnik przebiegu procesów utleniania, aromatyzacji i dojrzewania kwasów huminowych w trakcie procesów humifikacji oraz wartości ilorazu 1650/1720, wskazującego na dysocjację grupy COOH do COO‾ tworzenie się kompleksów metali przejściowych.

13

Kinetyka i adsorpcja jonów metali na kwasach huminowych z węgli brunatnych w warunkach statycznych

Martyniuk H., Więckowska J.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 5

698-701

PL

W warunkach statycznych określono wpływ czasu reakcji, kwasowości oraz stężenia roztworów soli 16 kationów metali na zdolności ich adsorpcji przez stałe kwasy huminowe otrzymane z węgla brunatnego z kopalni Bełchatów. Badając kinetykę adsorpcji na stałych kwasach huminowych, stwierdzono, że czas potrzebny do osiągnięcia równowagi chemicznej badanych kationów był podobny i wynosił ok. 48 h. pH środowiska wymiany jonowej miało większy wpływ na ilość jonów metali ulegających wymianie niż czas reakcji. W środowisku bardzo kwaśnym adsorpcja większości jonów metali została całkowicie zahamowana. Ilość zaadsorbowanych jonów metali wzrastała wraz ze wzrostem ich stężenia w roztworze, przy czym wzrost ten był zróżnicowany w zależności od rodzaju badanych kationów.

EN

Lignite-derived solid humic acids were used for adsorption of 16 metal cations from aq. solns. The effects of pH, concn. of salts and contact time were examd. Adsorption and plasma spectrometries were used for detn. Of the adsorption course. The highest adsorption ability was achieved under neutral or weakly acidic conditions. The amt. of adsorbed metal ions increased with an increase in their concn. in the soln.

14

The effect of organic and clay fraction on polycyclic aromatic hydrocarbons mobility in soil model systems

Staninska J., Szczepaniak Z., Cyplik P., Piotrowska-Cyplik A.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2015

|

Vol. 60, nr 1

98--101

EN

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are a group of organic compounds, which accumulation in arable land is highly unfavorable phenomenon due to their toxic properties and adverse effects on yield as well as growth of plants. In order to determine the degree of PAHs exposure, the research on the sorption and accumulation of PAHs in various components of the soil is indispensable. The aim of this study was to define the effect of the organic and clay fraction on the mobility of PAHs. Experiments were carried out in column systems and the following solid phases (sorbents) were applied: a quartz sand (a control), a mixture of quartz sand and humic acids, a mixture of quartz sand and clay mineral - montmorillonite and systems combined with quartz sand, montmorillonite and humic acids. As a labile phase, the aqueous solution of phenanthrene (concentration of 0,5 mg•l-1) was used. Quantification of PAHs in the eluate was carried out by a photoluminescence method. The obtained results indicate that the increase of both clay fraction and the humic acids resulted in an increase in the sorption of phenanthrene on a solid matrix. Moreover, the montmorillonite showed higher sorption than humic acids added in the form of a commercial preparation. Thus, it can be assumed that the soils characterized by favorable agronomic properties (a lot of clay fraction and organic matter) are particularly susceptible to the accumulation of organic compounds (e.g. PAHs). Additionally, this kind of soil - due to immobilization - is characterized by smaller capacity of natural bioremediation. These conclusions points to the need for monitoring of arable land, particularly areas with high emissions of PAHs to the environment.

PL

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), z uwagi na toksyczne właściwości oraz niekorzystny wpływ na plonowanie i wzrost roślin stanowią grupę związków, których akumulacja w gruntach ornych jest zjawiskiem wysoce niepożądanym. W celu określenia stopnia narażenia niezbędna jest wiedza z zakresu badań podstawowych dotycząca sorpcji i akumulacji WWA w różnych komponentach glebowych. Celem badań było zdefiniowanie wpływu frakcji organicznej i ilastej na mobilność tych związków. Doświadczenie przeprowadzano w układach kolumnowych, natomiast fazę stała (sorbent) stanowił odpowiednio: piasek kwarcowy (referencja), mieszanina piasku kwarcowego i kwasów humusowych, mieszanina piasku kwarcowego i minerału ilastego - montmorylonitu oraz układy kombinowane z piaskiem kwarcowym, montmorylonitem i kwasami humusowymi. Fazę labilna stanowił wodny roztwór fenantrenu o stężeniu 0,5 mg•l-1. Oznaczeń ilościowych WWA w eluacie dokonano metodą fotoluminescencyjną. Badania dowiodły, iż wzrost zarówno udziału frakcji ilastej jak i ilości kwasów humusowych skutkował wzrostem sorpcji fenantrenu na matrycy stałej, przy czym montmorylonit wykazywał większe właściwości sorpcyjne niż kwasy humusowe dodawane w postaci komercyjnego preparatu. Można sądzić, iż gleby charakteryzujące się dobrymi właściwościami agronomicznymi (duży udział frakcji ilastej oraz materii organicznej) są szczególnie narażone na akumulacje związków z grupy wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych a także w związku z immobilizacją - mniejszymi zdolnościami naturalnej bioremediacji. Wskazuje to na konieczność monitoringu tych gruntów ornych, szczególnie na obszarach gdzie występuje wysoka emisja WWA do środowiska.

15

Soil pollution of selected PHAs as a factor affecting the properties of humic acids

Dębska B., Banach-Szott M, Rosa E.

Journal of Ecological Engineering

|

2014

|

Vol. 15, nr 1

67--73

EN

It is well-known that the properties of humus soil substances (including humic acids) are soil-type-specific. However, one shall consider the fact that properties of organic matter of soil can be modified by farming system (crop rotation, fertilisation) as well as other external factors, including pollutants; PAHs. The objective of the paper is to determine the effect of a single-time pollution of soils with high rates of PAHs on the properties of humic acids. The research was performed with the samples of soils representative for the Kujawy and Pomorze Region (Phaeozems, Luvisol, Haplic Arenosols, Fluvisols). Soil samples were polluted with selected PAHs; fluorene, anthracene, pyrene and chrysene at the amount corresponding to 100 mg PAHs kg-1. Treatments, i.e., soils + PAHs, were incubated for 180 and 360 days at the temperature of 20–25 ºC and at constant moisture of 50% of field water capacity. Humic acids were extracted from the soil samples prior to and after 180 and 360 days of incubation. The following analyses were performed for separating humic acids: elemental composition, UV-VIS and IR spectrophotometric analyses, susceptibility to oxidation. Results demonstrated that a single introduction of fluorene, anthracene, pyrene and chrysene at very high rates into soils affects the properties of humic acids. There was mostly recorded a de-crease in coefficients of absorbance A2/6 and A4/6, an increase in the parameter defining the susceptibility of humic acids to oxidation. There were also noted changes in the pattern of spectra in infrared and the values of the parameter defining the degree of internal oxidation of the humic acids molecules.

16

The hydrochemistry of peatland lakes as a result of the morphological characteristics of their basins

Banaś K.

Oceanological and Hydrobiological Studies

|

2013

|

Vol. 42, No. 1

28-39

EN

The physico-chemical water characteristics and basin morphology of 10 well-preserved Pomeranian peatland lakes were examined. These are acidic (pH 3.95 – 5.99), softwater (1.5 š0.9 mg Ca dm-3), and oligotrophic water bodies. Their hydrochemical conditions differentiate them into two groups: poor (3.04 š2.77 mg C dm-3) and rich (10.36 š7.27 mg C dm-3) in organic carbon compounds. They differ in water colour (p = 0.02), humic acid concentration (p<0.001), redox potential (p = 0.007), and irradiance (PAR; p = 0.03). The hydrochemistry of the lakes is determined by their basin morphology, which affects the water colour and the concentrations of humic acids and organic carbon compounds

17

Properties of Humic Acids of Luvisols Polluted with Selected PAHs

Dębska B., Banach-Szott M., Rosa E., Drąg M.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

Vol. 20, nr 3

339--350

EN

The aim of the present paper was to determine the effect of soil pollution with polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) on the properties of humic acids. The study was carried out based on Luvisols samples representative of the Kujawsko-Pomorskie Region, collected from areas exposed to and protected from direct pollution with PAHs. Soil samples were polluted with selected PAHs (fluorene, anthracene, pyrene and chrysene), at the amount corresponding to 10 mg PAHs/kg. The PAHs-polluted soil samples were incubated for 10, 30, 60, 120, 180 and 360 days at the temperature of 20–25 oC and fixed moisture (50 % of field water capacity). From the soil samples, before and after 180 and 360 days incubation, there were isolated humic acids (HAs), applying the common IHSS method. For isolated HAs the following analyses were made: elemental composition, UV-VIS and IR spectra spectrometric analysis, susceptibility to oxidation and hydrophilic and hydrophobic properties was determined with HPLC used. It was demonstrated that introducing PAHs into soils resulted in a change in some quality parameters of humic acids. There were found eg a decrease in the value of the degree of internal oxidation, an increase in the intensity of absorption bands in the range 1520–1000 cm–1, an increase in the susceptibility to oxidation, a decrease in the share of hydrophilic fractions and an increase in the hydrophobic fractions. The soil pollution with PAHs is, therefore, one of the many factors which can modify the humic acids properties.

PL

Celem pracy było określenie wpływu zanieczyszczeń gleb wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi (WWA) na właściwości kwasów huminowych. Badania zrealizowano dla próbek gleb płowych reprezentatywnych dla Regionu Kujawsko-Pomorskiego, pobrane z terenów narażonych i nienarażonych na bezpośrednie zanieczyszczenia WWA. Próbki gleb zanieczyszczono wybranymi WWA – fluoren, antracen, piren i chryzen – w ilości odpowiadającej 10 mg WWA/kg. Zanieczyszczone przez WWA próbki gleb inkubowano 10, 30, 60, 120, 180 i 360 dni w temperaturze 20–25 oC i w stałej wilgotności – 50 % PPW. Z próbek gleb przed oraz po 180 i 360 dniach inkubacji wyekstrahowano kwasy huminowe. Dla wyseparowanych kwasów huminowych, ogólnie przyjętą metodą IHSS, przeprowadzono analizy: składu pierwiastkowego, spektrofotometryczne w zakresie UV-VIS i IR, podatności na utlenianie oraz oznaczono właściwości hydrofilowo-hydrofobowe z wykorzystaniem HPLC. Wykazano, że wprowadzenie WWA do gleb skutkowało zmianą niektórych parametrów jakościowych kwasów huminowych. Stwierdzono m.in. spadek wartości stopnia utlenienia wewnętrznego, wzrost intensywności pasm absorpcyjnych w zakresie 1520–1000 cm–1, wzrost podatności na utlenianie, spadek udziału frakcji hydrofilowych, a wzrost frakcji hydrofobowych. Zanieczyszczenie gleb WWA jest więc jednym z wielu czynników, które mogą modyfikować właściwości kwasów huminowych.

18

Investigation of the Property of Humic Acids by Thermal Analysis Method

Hoffmann K., Huculak-Mączka M., Grek E.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

Vol. 20, nr 2

261--269

EN

The aim of the work was an assessment of the possibilities of using the thermal analysis method in the identification of humic acids. Thermal analysis (TG/DTA) were subjected humic acids extracted from the Belchatów lignite deposit, using the following extraction solutions: 01 M KOH, 0.1 M NaOH and 0.1 M Na4P2O7. For comparison, analysis of humic acids purchased from Aldrich company was performed. Thermoanalytical methods determine in examined samples energy change and corresponding changes in mass. It allows to identify the composition of the samples related to the physico-chemical changes that occur during warming. These changes are being recorded on thermograms in the form of endo- and exothermic peaks.

PL

Celem pracy była ocena możliwości wykorzystania metody analizy termicznej w identyfikacji kwasów huminowych. Analizie termicznej (TG/DTA) poddano kwasy huminowe ekstrahowane z bełchatowskiego złoża węgla brunatnego, przy użyciu 0,1 M KOH, 0,1 M NaOH i 0,1 M Na4P2O7. Dla porównania wykonano analizę odczynnikowych kwasów huminowych firmy Aldrich. Metody termoanalityczne określają zamiany energetyczne i odpowiadające im zmiany masowe. Pozwala to na identyfikację składu badanych próbek związanych z przemianami fizykochemicznymi zachodzącymi podczas ogrzewania. Zmiany te rejestrowane są na termogramach w postaci pików endo- i egzotermicznych.

19

Efektywność procesu pozyskiwania kwasów huminowych z węgla brunatnego w zależności od czasu i temperatury ekstrakcji alkalicznej

Hoffmann K., Huculak-Mączka M.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 5

749-753

PL

Zbadano efektywność procesu wyodrębniania kwasów huminowych z węgla brunatnego metodą ekstrakcji alkalicznej roztworami NaOH, KOH, Na₄P₂O₇ w zależności od czasu i temperatury procesu. Wykonano 64 ekstrakcje o różnych konfiguracjach parametrów. Proces ekstrakcji prowadzono w temp. 25, 40 i 80°C przez 6 i 24 h. Uzyskane wyniki badań wskazują na to, że czas ekstrakcji ma wpływ na intensywność pozyskania kwasów huminowych i zależy od rodzaju surowca. Wzrost temperatury ekstrakcji prowadzi do zwiększenia efektywności procesu, jednak z uwagi na małą odporność termiczną kwasów huminowych nie może być ona za wysoka. Optymalizacja parametrów procesu może znacznie wpłynąć na intensyfikację stopnia ekstrakcji kwasów huminowych z węgla brunatnego.

EN

Four Polish lignites were extd. with NaOH, KOH or Na₄P₂O₇ solns. (concn. 0.1 M and 0.5 M) at 25°C, 40°C and 80°C for 6 and 24 h to study the process for recovering humic and fulvic acids. The highest yield of the acids was achieved by extn. with 0.1 M NaOH soln. at 40°C.

20

Zastosowanie metody analizy termicznej w badaniu kwasów huminowych pozyskanych z polskich złóż węgla brunatnego

Grek E., Hoffmann K., Huculak-Mączka M.

Proceedings of ECOpole

|

2012

|

Vol. 6, No. 1

207--212

PL

Celem pracy była ocena możliwości wykorzystania metody analizy termicznej w identyfikacji kwasów huminowych. Analizę przeprowadzono dla kwasów huminowych wyodrębnionych z Bełchatowskiego Zagłębia Węgla Brunatnego przy użyciu jako ekstrahenta 0,1 M wodnego roztworu NaOH. Dla porównania wykonano analizę odczynnikowych kwasów huminowych firmy Aldrich. Pozyskane kwasy huminowe zostały poddane analizie termicznej (TG/DTA). Metoda ta wykorzystuje zmianę stanu energetycznego próbki pod wpływem wzrastającej temperatury, a rezultaty widoczne są na termogramie w postaci pików endo- i egzotermicznych. Intensywność piku zależy od pochodzenia kwasów huminowych (pochodzenie złoża węgla brunatnego) oraz w dużej mierze od rodzaju użytego ekstrahenta. Metoda ta pozwala nie tylko na obserwację efektów energetycznych, ale również zmian masowych badanych substancji oraz identyfikację ich składu.

EN

The aim of this study was to evaluate the humic acids extracted from the Polish lignite deposits, using 0.1 M NaOH. Obtained humic acids were subjected to thermal analysis (TG/DTA). This method uses the change of the energy of the sample under the influence of increasing temperature, and the results are visible on the thermogram in the form of endo and exothermic peaks. The intensity of the peak depends on the origin of humic acids (the origin of lignite deposit) and to a large extent on the type of extractant. This method allows not only to observe the effects of energy, but also mass changes of the test substances and the identification of their composition.