Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Chromium Resistant Bacteria : Impact on Plant Growth in Soil Microcosm

Sayel H., Joutey N. T., Ghachtouli N. E.

Archives of Environmental Protection

|

2014

|

Vol. 40, no. 2

81--89

EN

Three chromium resistant bacterial strains, Pseudomonas fl uorescens PF28, Enterobacter amnigenus EA31 and Enterococcus gallinarum S34 isolated from tannery waste contaminated soil were used in this study. All strains could resist a high concentration of K2Cr2O7 that is up to 300 mg/L. The effect of these strains on clover plants (Trifolium campestre) in the presence of two chromium salts CrCl3 and K2Cr2O7 was studied in soil microcosm. Application of chromium salts adversely affected seed germination, root and shoot length. Bacterial inoculation improved the growth parameters under chromate stress when compared with non inoculated respective controls. There was observed more than 50% reduction of Cr(VI) in inoculated soil microcosms, as compared to the uninoculated soil under the same conditions. The results obtained in this study are signifi cant for the bioremediation of chromate pollution.

2

Wyznaczanie bezpiecznej zawartości leków w środowisku wodnym na podstawie badań ekotoksykologicznych

Affek K., Załęska-Radziwiłł M., Łebkowska M.

Ochrona Środowiska

|

2013

|

Vol. 35, nr 4

51--56

PL

Omówiono wyniki badań ekotoksykologicznych nad wyznaczeniem bezpiecznej zawartości 5-fluorouracylu w wodzie. W tym celu zastosowano metodę EMA (European Medicines Agency) do wyznaczania bezpiecznych ilości farmaceutyków, którą zweryfikowano w badaniach wielogatunkowych w modelowych ekosystemach wodnych typu mikrokosm. Przeprowadzone eksperymenty wykazały, że zawartość leku w wodzie nie może być uznana za bezpieczną. Ponadto współczynnik AF=10 (zgodnie z zaleceniami EMA) nie może stanowić podstawy do szacowania bezpiecznej ilości farmaceutyków dla biocenoz wodnych. Badania bioróżnorodności wykazały, że tzw. zawartość bezpieczna 5-fluorouracylu powodowała zmniejszenie wartości wskaźnika Shannona-Wienera w odniesieniu do organizmów mikrobentosu. Stwierdzono, że podstawę do ekotoksykologicznej oceny ryzyka wywołanego obecnością leków w wodach powierzchniowych powinien stanowić zestaw testów chronicznych uzupełniony badaniami molekularnymi oraz testami wielogatunkowymi typu mikrokosm. Należy podkreślić, że bezpieczne ilości farmaceutyków, które nie wywołują ryzyka dla organizmów wodnych i człowieka powinny być podstawą optymalizacji procesów oczyszczania ścieków i usuwania leków z wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.

EN

The results of ecotoxicological research on determination of safe concentration limits of 5-fluorouracil (anticancer drug) in water were discussed. A method for determination of safe concentrations of pharmaceuticals according to the EMA (European Medicines Agency) guidelines was employed for this purpose. The procedure was verified in microcosm, multispecies model ecosystem studies. The experiments demonstrated that concentrations determined in water by the EMA recommended method cannot be considered safe. Additionally, the coefficient AF=10 (acc. to EMA recommendations) cannot form the basis for estimates of safe concentration limits of pharmaceuticals in aquatic biocenoses. The bioequivalence studies showed that so-called safe 5-fluorouracil concentration led to decrease in Shannon-Wiener index value in regard to microbentos. It was found that ecotoxicological risk assessment for the presence of pharmaceutical in surface waters should be based on chronic test set supported with molecular studies and multispecies microcosm testing. It should be noted that safe concentrations of pharmaceuticals that cause no risk to aquatic biota and humans should form the basis for the process optimization in regard to wastewater treatment and elimination of medicines from potable water.

3

Contribution of Agricultural Field Production to Emission of Greenhouse Gases (Ghg)

Bálint Á., Hoffmann S., Anton A., Szili-Kovács T., Heltai G.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2013

|

Vol. 20, nr 2

233-245

EN

According to global inventories the agricultural field production contributes in a significant measure to increase of concentration of greenhouse gases (CO2, N2O, CH4) in the atmosphere, however their estimated data of emissions of soil origin differ significantly. Particularly estimates on nitrogen-oxides emissions show a great temporal and spatial variability while their formations in microbial processes are strongly influenced by biogeochemical and physical properties of the soil (eg microbial species, soil texture, soil water, pH, redox-potential and nutrient status) and land use management through the impact of the application of natural and synthetic fertilisers, tillage, irrigation, compaction, planting and harvesting. The different monitoring systems and inventory models were developed mostly from atmospheric chemistry point of view and little comprehensive data exist on the processes related to GHG emissions and their productions in agricultural soils under ecological conditions of Central Europe. This paper presents the new results of a project aimed elaboration of an experimental system suitable for studying relationships between the production and emission of greenhouse gases and plant nutrition supply in agricultural soils under Hungarian ecological conditions. The system was based on a long-term fertilisation field experiment. Mesocosm size pot experiments were conducted with soils originating from differently treated plots. The production of CO2 and N2O was followed during the vegetation period in gas traps built in 20 cm depth. Undisturbed soil columns were prepared from the untreated side parcels of the field experiment and the production of CO2 and N2O was studied at 20, 40 and 60 cm depth. A series of laboratory microcosm experiments were performed to clarify the microbial and environmental effects influencing the gas production in soils. The CO2 and N2O were determined by gas chromatography. The NOx was detected by chemiluminescence method in headspace of microcosms. In the mesocosm and soil columns experiments influence of plant nutrition methods and environmental factors was successfully clarified on seasonal dynamics and depth profile on CO2 and N2O productions. The database developed is suitable for estimating CO2 and N2O emissions from agricultural soils.

PL

Światowa produkcja rolnicza przyczynia się znacząco do zwiększenia stężenia gazów cieplarnianych (CO2, N2O, CH4) w atmosferze, jednak dane szacunkowe dotyczące tych emisji pochodzących z gleby różnią się istotnie. W szczególności dotyczy to tlenków azotu, których emisja wykazuje dużą zmienność czasową i przestrzenną, podczas gdy ich tworzenie w procesach mikrobiologicznych jest silnie uzależnione od biogeochemicznych i fizycznych właściwości gleby (np. gatunków mikroorganizmów, struktury gleby, wód glebowych, pH, potencjałów redoks i substancji odżywczych) oraz wpływu zarządzania gruntami poprzez stosowanie nawozów naturalnych i sztucznych, rodzaju uprawy, nawadniania, sadzenia i zbiorów. Różne systemy monitorowania i modele inwentaryzacyjne zostały opracowane głównie z punktu widzenia chemii atmosferycznej. Istnieje niewiele całościowych danych dotyczących emisji gazów cieplarnianych i ich produkcji w glebach rolniczych w warunkach ekologicznych Europy Środkowej. Przedstawiono nowe wyniki prac realizowanych w ramach projektu dotyczącego opracowania systemu doświadczalnego, odpowiedniego do badania relacji między produkcją i emisją gazów cieplarnianych a nawożeniem roślin w węgierskich warunkach ekologicznych. Eksperyment oparty był na długotrwałym doświadczeniu polowym. W doświadczeniach wykorzystano gleby pochodzące z różnych działek. W okresie wegetacyjnym produkcja CO2 i N2O była śledzona za pomocą pułapek gazowych umieszczonych na głębokości 20 cm. W celu wyjaśnienia wpływu procesów mikrobiologicznych i środowiskowych na produkcję gazu w glebie wykonano szereg mikroskalowych doświadczeń laboratoryjnych. Stężenia CO2 i N2O oznaczano metodą chromatografii gazowej. Stężenia NOx w górnych obszarach badanych mikrosystemów oznaczano metodą chemiluminescencji. W mezoskali i w kolumnach glebowych eksperymenty dotyczące wpływu metod dożywiania roślin i czynników środowiskowych z powodzeniem wyjaśniały dynamikę zmian sezonowych i produkcję CO2 i N2O w profilu głębokościowym. Opracowana baza danych jest odpowiednia do oszacowania emisji CO2 i N2O z gleb rolnych.

4

Badania wpływu bezpiecznych stężeń wybranych WWA na biocenozę wodną

Załęska-Radziwił M., Łebkowska M., Kalinowski R.

Ochrona Środowiska

|

2008

|

Vol. 30, nr 4

19-28

PL

W pracy dokonano weryfikacji wpływu tzw. bezpiecznych stężeń wybranych WWA (naftalen, fenantren, antracen i piren) - obliczonych na podstawie jednogatunkowych testów toksykologicznych - na biocenozę w modelowym, laboratoryjnym ekosystemie wodnym typu mikrokosm. Ocenę zmian strukturalnych i funkcjonalnych w ekosystemie wodnym przeprowadzono na podstawie analizy ilościowej i jakościowej fito- i zooplanktonu, osadu dennego, wzrostu roślin naczyniowych, oznaczeń enzymatycznych, mikrobiologicznych i wskaźników fizyczno-chemicznych. W końcowym czasie trwania badań zaobserwowano rozwój glonów, głównie zielenic Scenedesmus quadricauda i Selenastrum capricornutum, a w niektórych próbkach także Chlorella vulgaris. W warunkach doświadczeń licznie rozwijały się Heterocypris inconguretus i Brachionus calyciflorus. Nie zaobserwowano wystąpienia skutku śmiertelnego u ryb Lebistes reticulatus. Analiza mikroskopowa osadu dennego wykazała obecność licznych pierwotniaków zarówno w próbkach kontrolnych, jak i z dodatkiem WWA. Aktywność enzymatyczna osadu dennego charakteryzowała się fluktuacjami, zależnie od dopływu substratów pokarmowych pochodzących z obumierania organizmów. Na podstawie badań mikrobiologicznych stwierdzono, że liczebność bakterii w wodzie zmniejszyła się o rząd wielkości we wszystkich próbkach badanych i kontrolnych w czasie 14÷42 d, w porównaniu z ich liczbą stwierdzoną w czasie pierwszych 7 d doświadczeń. Liczebność grzybów na ogół ulegała znacznemu zmniejszeniu w czasie eksperymentu. Reasumując wyniki badań uzyskane w 42-dobowym eksperymencie przeprowadzonym w modelowym ekosystemie wodnym należy stwierdzić, że wyznaczone na podstawie jednogatunkowych testów toksykologicznych bezpieczne stężenia badanych WWA nie wpłynęły negatywnie na strukturę i funkcjonowanie biocenozy wodnej.

EN

The effects of the so-called safety concentrations on the aquatic biocoenosis in a model laboratory microcosm ecosystem were verified for the following PAHs of choice: naphthalene, phenanthrene, anthracene and pyrene. The safety concentrations were calculated using the results of laboratory single species toxicity tests. Structural and functional changes in the aquatic ecosystem were assessed by quantitative and qualitative analysis of the phyto- and zooplankton, bottom sediment, vascular plant growth, enzymatic reactions, as well as microbiological and physicochemical parameters. During the final period of the experiments algae growth was observed, primarily of the chlorophyta Scenedesmus quadricauda and Selenastrum capricornutum, and in some samples also Chlorella vulgaris. The experimental conditions applied favored a high growth of Heterocypris inconguretus and Brachionus calyciflorus. No PAH-influenced deaths were found to occur in the fish species Lebistes reticulatus. Microscopic examinations of the bottom sediment have revealed the presence of numerous protozoa both in the controls and in the PAH containing samples. Enzymatic activity of the bottom sediment fluctuated in the course of the experiments, according to the inflow of the food substrate coming from the atrophy of the organisms. Microbiological examinations make it clear that between the 14th and 42nd day of the test the number of bacteria in the water decreased by an order of magnitude in all the samples as compared to the number determined within the first 7 days. Summing up, the results obtained from a 42-day experiment conducted in a model aquatic ecosystem have demonstrated that the safety concentrations of the PAHs chosen, which were established in the course of single species toxicity tests, exert no adverse effect either on the structure or on the functionality of the aquatic biocoenosis.