Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effectiveness of Intrinsic Biodegradation Enhancement in Oil Hydrocarbons Contaminated Soil

Zawierucha I., Malina G., Ciesielski W., Rychter P.

Archives of Environmental Protection

|

2014

|

Vol. 40, no. 1

101--113

EN

Studies were conducted using a 10-chamber Micro-Oxymax (Columbus, OH, USA) respirometer to determine the effect of bioaugmentation, biostimulation and combination of them on enhancing intrinsic biodegradation of oil hydrocarbons in soil. Contaminated soil was collected from a former military airport in Kluczewo, Poland. Bioaugmentation was realized by addition of indigenous or exogenous bacteria to soil. Biostimulation was done by aerated water supply and surfactant addition. Bioaugmentation + addition of a surfactant was applied as the combined treatment. The intrinsic and enhanced hydrocarbons biodegradation rates were estimated from the slopes of linear regressions of cumulative curves of O2 uptake. Pertinent biodegradation rates were recalculated on the basis of the stoichiometric reaction (mass balance equation) and conversion equation. The results showed that combined treatment (indigenous bacteria bioaugmentation + addition of a surfactant) was the most effective method of biodegradation enhancement as the 20-fold increase of biodegradation rate was observed.

PL

Przeprowadzono badania mające na celu określenie efektywności wspomagania biodegradacji węglowodorów ropopochodnych w gruncie w wyniku zastosowania bioaugmentacji, biostymulacji lub metody kombinowanej. Próbki gruntu użyte do badań zostały pobrane z terenu Centralnej Stacji Tankowania (CST) lotniska Kluczewo niedaleko Stargardu Szczecińskiego. Bioaugmentację przeprowadzono z użyciem autochtonicznych i allochtonicznych mikroorganizmów zdolnych do rozkładu węglowodorów ropopochodnych. Z kolei biostymulacja obejmowała wprowadzenie napowietrzonej wody lub substancji powierzchniowo czynnej (SPC) do zanieczyszczonego gruntu. Biodegradację węglowodorów ropopochodnych szacowano na podstawie konsumpcji O2 przy użyciu respirometru Micro-Oxymax V6.0 COLUMBUS INSTRUMENTS. Średnie szybkości konsumpcji O2 podczas biodegradacji węglowodorów wyznaczono z równań aproksymacji liniowej krzywych kumulacyjnych. Na podstawie równania bilansu masy i wyznaczonych szybkości konsumpcji O2 obliczono szybkość biodegradacji węglowodorów, tj. szybkość ubytku substratu w czasie. Z przeprowadzonych badań wynika, że metoda kombinowana (kombinacja bioaugmentacji z dodatkiem SPC) była najbardziej efektywną metodą wspomagania biodegradacji węglowodorów ropopochodnych w gruncie - odnotowano wtedy 20-krotny wzrost szybkości biodegradacji.

2

Intrinsic biodegradation potentials in groundwater contaminated with tri- and tetrachloroethene in the vicinity of Nowa Deba waterworks

Kiecak A., Kret E., Malina G.

Proceedings of ECOpole

|

2013

|

Vol. 7, No. 1

109--115

EN

Natural Attenuation (NA) in the case of groundwater contaminated with organic compounds relies mainly on intrinsic biodegradation processes. The aim of reliance on natural processes is to achieve site-specific cleanup objectives within reasonable time frames and costs. Such approach may be considered as a risk reduction/remedial option for groundwater contaminated with trichloroethene (TCE) and tetrachloroethene (PCE) in the vicinity of Nowa Deba waterworks. This case study presents implementation of the USEPA’s guideline „Technical protocol for evaluating natural attenuation of chlorinated solvents in ground water” to asses intrinsic biodegradation potentials in contaminated groundwater in the case of Nowa Deba. Literature and field data collected from wells and piezometers were used to develop a conceptual model of contaminants’ fate and transport from a source to a receptor. The intrinsic biodegradation was investigated basing on available analytical parameters (eg concentrations of oxygen, nitrates, chlorides, and pH, TOC and temperature) that are considered as indicators of TCE and PCE transformation. Preliminary screening was done by giving certain points for these parameters, and interpreted in order to asses intrinsic biodegradation potentials. The results indicate inadequate evidence for intrinsic biodegradation (reductive dehalogenation) of TCE and PCE, thus a limited potential for NA as a remedial/risk reduction option in the studied case, unless some measures for enhancement of TCE and PCE intrinsic biodegradation are applied.

PL

Samooczyszczenie (ang. natural attenuation - NA) w przypadku wód podziemnych zanieczyszczonych substancjami organicznymi polega głównie na samoistnej biodegradacji zanieczyszczeń. Oparcie remediacji na naturalnych procesach zakłada osiągnięcie wymaganych efektów oczyszczania specyficznych dla danego terenu przy zachowaniu rozsądnych ram czasowych i kosztów. Takie podejście może być zastosowane jako jedna z opcji likwidacji zagrożenia/remediacji wody podziemnej zanieczyszczonej trichloroetenem (TCE) i tetrachloroetenem (PCE) w rejonie ujęcia Nowa Dęba (południowo-wschodnia Polska). Do oceny możliwości samoistnej biodegradacji TCE i PCE w rejonie Nowej Dęby wykorzystano procedurę opisaną w dokumencie US EPA „Technical protocol for evaluating natural attenuation of chlorinated solvents in ground water”. Dane archiwalne oraz wyniki badań terenowych zostały użyte do opracowania modelu koncepcyjnego transportu zanieczyszczeń od ogniska do receptora. Samoistna biodegradacja była oceniana na podstawie dostępnych parametrów analitycznych (np. stężenia tlenu, azotanów, chlorków oraz pH, TOC i temperatury wody), które uważane są jako wskaźniki rozkładu TCE i PCE. Ocena polegała na przypisaniu odpowiedniej liczby punktów i wag dla poszczególnych parametrów oraz interpretacji uzyskanych wyników w celu sprawdzenia możliwości samoistnej biodegradacji badanych zanieczyszczeń. Stwierdzono brak jednoznacznych dowodów na samoistną biodegradację (dehalogenację redukcyjną) TCE i PCE w wodach podziemnych w rejonie ujęcia Nowa Dęba. Wynika z tego, że w opisywanym przypadku oparcie remediacji wód podziemnych (i likwidacji zagrożenia dla ujęcia wody) na NA jest możliwe pod warunkiem zastosowania metod wspomagających biodegradację TCE i PCE.

3

Assessment of Intrinsic Biodegradation Potentials in an Aquifer Contaminated with Chlorinated Ethenes in the Vicinity of Nowa Deba

Kiecak A., Kret E., Cichostępska M., Malina G.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2013

|

Vol. 20, nr 2

265-278

EN

Natural Attenuation (NA) in the case of groundwater contaminated with organic compounds relies mainly on intrinsic biodegradation processes. The aim of reliance on natural processes is to achieve site-specific cleanup objectives within reasonable time frames and costs. Such approach may be considered as a risk reduction/remedial option for groundwater contaminated with trichloroethene (TCE) and tetrachloroethene (PCE). This case study presents implementation of the US EPA’s guideline „Technical protocol for evaluating natural attenuation of chlorinated solvents in groundwater” to asses intrinsic biodegradation potentials in TCE and PCE contaminated groundwater in the vicinity of Nowa Deba waterworks (south-east Poland). Literature and field data collected from wells and piezometers were used to develop a conceptual model of contaminants’ fate and transport from a source to a receptor. The intrinsic biodegradation was investigated basing on available analytical parameters (eg concentrations of oxygen, nitrates, chlorides, and pH, TOC and temperature) that are considered as indicators of TCE and PCE transformation. Preliminary screening was done by giving certain points for these parameters, and interpreted in order to asses intrinsic biodegradation potentials. The results indicate inadequate evidence for intrinsic biodegradation (reductive dehalogention) of TCE and PCE, thus a limited potential for NA as a remedial/risk reduction option in the studied case, unless some measures for enhancement of TCE and PCE intrinsic biodegradation are applied.

PL

Samooczyszczenie (ang. natural attenuation - NA) w przypadku wód podziemnych zanieczyszczonych substancjami organicznymi, polega głównie na samoistnej biodegradacji zanieczyszczeń. Oparcie remediacji na naturalnych procesach zakłada osiągnięcie wymaganych efektów oczyszczania specyficznych dla danego terenu przy zachowaniu rozsądnych ram czasowych i kosztów. Takie podejście może być zastosowane jako jedna z opcji likwidacji zagrożenia/remediacji wody podziemnej zanieczyszczonej trichloroetenem (TCE) i tetrachloroetenem (PCE) w rejonie ujęcia Nowa Dęba (południowo-wschodnia Polska). Do oceny możliwości samoistnej biodegradacji TCE i PCE w rejonie Nowej Dęby wykorzystano procedurę opisaną w dokumencie US EPA "Technical protocol for evaluating natural attenuation of chlorinated solvents in ground water”. Dane archiwalne oraz wyniki badań terenowych zostały wykorzystane do opracowania modelu koncepcyjnego transportu zanieczyszczeń od ogniska do receptora. Samoistną biodegradację oceniono na podstawie dostępnych parametrów analitycznych (np. stężenia tlenu, azotanów, chlorków oraz pH, TOC i temperatury wody), które uważane są jako wskaźniki rozkładu TCE i PCE. Ocena polegała na przypisaniu odpowiedniej liczby punktów i wag dla poszczególnych parametrów oraz interpretacji uzyskanych wyników w celu sprawdzenia potencjalnych możliwości samoistnej biodegradacji badanych zanieczyszczeń. Stwierdzono brak jednoznacznych dowodów na samoistną biodegradację (dehalogenację redukcyjną) TCE i PCE w wodach podziemnych w rejonie ujęcia Nowa Dęba. Wynika z tego, że w opisywanym przypadku oparcie remediacji wód podziemnych (i likwidacji zagrożenia dla ujęcia wody) na NA jest możliwe jedynie pod warunkiem zastosowania metod wspomagających biodegradację TCE i PCE.

4

Monitoring subsurface microbial ecology and demonstrating in situ biodegradation potential using Bio-Sep® Bio-traps

Busch-Harris J. L., Jennings E., Sublette K.L., Roberts K. P., White D. C., Peacock A., Davis G., Ogles D., Holmes W. E., Yang X, Kolhatkar A., Beckmann D., Kolhatkar R.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2006

|

Vol. 13, nr 5

349--372

EN

Monitored natural attenuation can be a successful management strategy for groundwater contamination if requisite microbial and geochemical conditions are present. Subsurface microbial ecology of a contaminated aquifer is often investigated by sampling groundwater from the plume. However, the subsurface microbial ecology of a contaminated aquifer is better represented by in situ biofilms than planktonic organisms. Conventional sampling to collect the sessile subsurface microbial community requires coring of the aquifer sediments. However, the efficiency of extracting viable microorganisms and biomarkers from these sediments varies with site geochemistry. Therefore, we have developed a rapid and efficient microbial-sampling system based on Bio-Sep® technology. Bio-Sep® consists of 3-4 mm diameter spherical porous beads engineered from a composite of 25 % aramid polymer and 75 % powdered activated carbon. These beads encourage microbial growth by providing high internal surface area with low-shear conditions, and by concentrating limiting nutrients within the groundwater environment. Biomarkers can be efficiently extracted from Bio-Sep® to provide measures of viable biomass, redox environment, and microbial community composition. We have introduced Bio-Sep® beads into aquifers contaminated with tetrachloroethylene, BTEX, MTBE, and uranium where we used Bio-Sep® to evaluate the effects of potential remediation amendments and to demonstrate in situ biodegradation. This paper presents a review of the Bio-Sep technology, and its applications for documenting subsurface microbial ecology and bioprocesses in contaminated aquifers.

PL

Monitoring fauny bakteryjnej obecnej w wodach podziemnych jest dogodnym narzędziem w ocenie jakości środowiska. Tradycyjne techniki pobierania próbek wód podziemnych oraz osadów wymagają wykonania odwiertów w celu pobrania żyjących w wodzie mikroorganizmów. W pracy przedstawiono szybki i sprawny system pobierania próbek mikrobowych, korzystający z technologii Bio-Sep®, składający się z kulek porowatych o średnicy 3-4 mm, stwarzających dogodne warunki do wzrostu mikroorganizmów. Kulki Bio-Sep®, zostały wprowadzone do wód zanieczyszczonych tetrachloroetylenem, BTEX, MTBE oraz uranem. W pracy zaprezentowano technologię Bio-Sep® oraz jej zastosowanie.