Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Study on bioremediation of soil contaminated with polychlorinated biphenyls (PCBs)

Wojtowicz Katarzyna, Steliga Teresa

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 8

507--516

EN

The article presents issues related to biodegradation of polychlorinated biphenyls in soil by inoculation with a biopreparation IN-3 developed on the basis of microorganisms capable of metabolizing PCB. Biodegradation tests were carried out using the ex-situ technological pile method on a specially constructed test stand. As part of the research, physical and chemical analyzes of the initial soil were performed, with particular regard to the content of nutrients (nitrogen and phosphorus), PCB chromatographic analyzes and toxicological analyzes. Before inoculating soil with biopreparation IN-3, the parameters of the process were established (temperature = 17–25°C, humidity = 20–25%, pH = 7.5–7.8, content of nutrients: C:N:P = 100:10:1), which were monitored during bioremediation. During soil treatment, the content of identified PCB congeners was monitored. The assessment of biodegradation efficiency of polychlorinated biphenyls in soil was complemented by toxicological monitoring, which was carried out using live organisms representing all trophic levels: producers (PhytotoxkitTM test), consumers (Ostracodtoxkit FTM test) and reducers agents (Microtox®SPT test). Also, the presence of mutagenic factors were tested with the Ames mutagenicity test. As a result of the six-month biodegradation process of soil contaminated with aged transformer oil, upon inoculation with biopreparation IN-3, a reduction in the content of polychlorinated biphenyls from 13 153.9 µg/kg d.m. down to 1650.4 µg/kg d.m. (87.5%) was archieved. The obtained chromatographic analysis results showed that the efficiency of the PCB biodegradation depended on the number of chlorine atoms in the biphenyl ring (with the increase in the number of chlorine atoms in the PCB molecule the degree of biodegradation decreased) and the structure of the molecule (PCB congeners having 2 or more chlorine atoms in the biphenyl ring ortho positions were more difficult to biodegrade than non-ortho or mono-ortho, while polychlorinated biphenyls, in which chlorine atoms occur on only one phenyl ring, were more easily biodegradable). The toxicological analysis showed a reduction in the toxicity of the soil tested from toxicity unit TU = 26.7 to TU = 6.1. In addition, toxkit tests (PhytotoxkitTM and Ostracodtoxkit FTM) showed a decrease in inhibition of test organism growth from 69.3 to 14.8% (Ostracodtoxkit FTM test) and from 64.7–78.0 to 11.9–17.5% (Phytotoxkit test). Decreasing the mutagenicity index from 8.3 to 1.5 in the Ames test confirmed the effectiveness of the purification process. Based on the results of the experiment, conclusions were made regarding issues related to biodegradation of polychlorinated biphenyls in soil.

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z biodegradacją polichlorowanych bifenyli w glebie w drodze inokulacji biopreparatem IN-3, opracowanym na bazie mikroorganizmów zdolnych do metabolizowania PCB. Badania biodegradacji prowadzono metodą pryzmowania ex-situ na specjalnie do tego celu skonstruowanym stanowisku badawczym. W ramach prowadzonych badań wykonano analizy fizyczno-chemiczne gleby wyjściowej, ze szczególnym uwzględnieniem zawartości substancji biogennych (azot i fosfor), analizy chromatograficzne PCB oraz analizy toksykologiczne. Przed przystąpieniem do inokulacji gleby biopreparatem ustalono parametry prowadzenia procesu (temperatura = 17–25°C, wilgotność = 20–25%, pH = 7,5–7,8, zawartość substancji biogennych: C:N:P = 100:10:1), które kontrolowano w trakcie bioremediacji. W trakcie oczyszczania gleby prowadzono monitoring zawartości zidentyfikowanych kongenerów PCB. Ocenę skuteczności biodegradacji polichlorowanych bifenyli w glebie rozszerzono o monitoring toksykologiczny, który przeprowadzono przy użyciu żywych organizmów reprezentujących wszystkie poziomy troficzne: producentów (test PhytotoxkitTM), konsumentów (test Ostracodtoxkit FTM) i reducentów (test Microtox®SPT), a także wykonano badania obecności czynników mutagennych (test Amesa). W wyniku przeprowadzonego sześciomiesięcznego procesu biodegradacji gleby zanieczyszczonej zestarzałym olejem transformatorowym, na drodze inokulacji biopreparatem IN-3, osiągnięto obniżenie zawartości polichlorowanych bifenyli z 13 153,9 µg/kg s.m. do 1650,4 µg/kg s.m. (87,5%). Uzyskane wyniki analiz chromatograficznych wykazały, że efektywność biodegradacji PCB zależy od liczby atomów chloru w pierścieniu bifenylu (wraz ze wzrostem liczby atomów chloru w cząsteczce PCB maleje stopień biodegradacji) oraz budowy przestrzennej cząsteczki (kongenery PCB posiadające w pierścieniu bifenylu dwa lub więcej atomów chloru w pozycji ortho trudniej ulegają biodegradacji, aniżeli non-ortho lub mono-ortho, z kolei polichlorowane bifenyle, w których atomy chloru występują tylko na jednym pierścieniu fenylowym, są łatwiej biodegradowalne). Przeprowadzona analiza toksykologiczna wykazała obniżenie toksyczności badanej gleby ze stopnia toksyczności TU = 26,7 do TU = 6,1. Ponadto testy typu toxkit (PhytotoxkitTM i Ostracodtoxkit FTM) wykazały obniżenie zahamowania wzrostu organizmów testowych z 69,3% do 14,8% (test Ostracodtoxkit FTM) oraz z poziomu 64,7–78,0% do 11,9–17,5% (test PhytotoxkitTM). Obniżenie wskaźnika mutagenności z 8,3 do 1,5 w teście Amesa potwierdziło skuteczność przeprowadzonego procesu oczyszczania. Na podstawie uzyskanych wyników przeprowadzonego eksperymentu sformułowano wnioski dotyczące zagadnień związanych z biodegradacją polichlorowanych bifenyli w glebie.

2

Opracowanie metodyki oznaczania polichlorowanych bifenyli w próbkach gleb

Wojtowicz Katarzyna, Jakubowicz Piotr

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 7

420--429

PL

W artykule przedstawione zostały zagadnienia związane z opracowaniem metodyki chromatograficznego oznaczania polichlorowanych bifenyli w próbkach gleb. Do tego celu stosowano chromatograf gazowy wyposażony w detektor wychwytu elektronów (GC-ECD) firmy Perkin Elmer. W ramach prowadzonych badań określono optymalne parametry pracy chromatografu, takie jak: temperatura inżektora, temperatura detektora ECD, przebieg temperaturowy pieca w trakcie analizy chromatograficznej, czas analizy oraz dobrano kolumnę chromatograficzną umożliwiającą selektywny rozdział analitów. Następnie przeprowadzono kalibrację układu chromatograficznego i walidację metody analitycznej oznaczania polichlorowanych bifenyli, stosując roztwory wzorcowe firmy Supelco i Sigma-Aldrich o numerach odpowiednio 47330-U oraz 36989. Sporządzono krzywe kalibracyjne dla każdego z badanych kongenerów PCB (PCB-10, PCB-28, PCB-53, PCB-101, PCB-138, PCB-153, PCB-180, PCB-209) w dwóch zakresach stężeń. Walidacja metody analitycznej obejmowała wyznaczenie liniowości, odchylenia standardowego, względnego odchylenia standardowego, granicy wykrywalności (LOD) i granicy oznaczalności (LOQ) wyżej wymienionych kongenerów PCB. W tym celu opracowania metodyki przygotowania próbek gleb do analizy chromatograficznej przetestowano układ pod kątem doboru metody ekstrakcji (ekstrakcja rozpuszczalnikiem wspomagana wytrząsaniem, ekstrakcja z wykorzystaniem ultradźwięków i ekstrakcja w aparacie Soxhleta), doboru rozpuszczalnika/układu rozpuszczalników (n-heksan, mieszanina n-heksanu i dichlorometanu w stosunku 1:1) oraz doboru materiału sorpcyjnego w etapie ekstrakcji do fazy stałej SPE (kolumienki do zadań specjalnych oraz kolumienki z wypełnieniem Florisil). Do badań modelowych wykorzystano próbki gleb zanieczyszczone roztworem wzorcowym firmy Supelco o numerze 47330-U. Dla wszystkich kombinacji wyżej wymienionych warunków przygotowania próbki do analizy chromatograficznej obliczono stopień odzysku poszczególnych analitów. Na podstawie analiz chromatograficznych i stopni odzysku wytypowano najbardziej optymalną metodykę przygotowania próbek gleb do analizy chromatograficznej pod kątem oznaczania polichlorowanych bifenyli. Opracowaną metodykę oznaczania polichlorowanych bifenyli w próbkach gleb przetestowano na rzeczywistych próbkach gleb skażonych zestarzałym olejem transformatorowym pobranych z terenów południowo-wschodniej Polski. Procedura analityczna oznaczania PCB w próbkach gleby obejmowała: wstępne przygotowanie próbek (suszenie, mielenie i homogenizacja), izolację analitów z matrycy próbki (ekstrakcja rozpuszczalnikiem wspomagana wytrząsaniem z zastosowaniem mieszaniny rozpuszczalników n-heksan:dichlorometan w stosunku 1:1), oczyszczanie próbki z substancji przeszkadzających (zestaw dwóch kolumienek do ekstrakcji SPE: Silica gel nr 7086-03 i PCB-A nr 7511-04 firmy Bakerbond), analizę chromatograficzną. Zastosowanie wyżej wymienionych technik analitycznych pozwoliło na uzyskanie informacji na temat zawartości badanych kongenerów polichlorowanych bifenyli w próbkach gleb.

EN

The article presents issues related to the development of the chromatographic methodology for determining polychlorinated biphenyls in soil samples. For this purpose, a gas chromatograph equipped with an electron capture detector (GC-ECD) from Perkin Elmer was used. As part of the research, optimal chromatograph parameters were determined, such as injector temperature, ECD detector temperature, oven temperature course during chromatographic analysis, time of analysis and a chromatographic column allowing selective separation of analytes. Then, the chromatographic system was calibrated and the analytical method for polychlorinated biphenyls determination was validated, based on the Supelco and Sigma-Aldrich reference solutions with numbers 47330-U and 36989, respectively. Calibration curves for each of the congeners tested were PCB (PCB-10, PCB-28, PCB-53, PCB-101, PCB-138, PCB-153, PCB-180, PCB-209) in two concentration ranges. The validation of the analytical method included the determination of linearity, standard deviation, relative standard deviation, detection limit (LOD) and limit of quantification (LOQ) of the above PCB congeners. To this end, the development of the methodology for preparing soil samples for chromatographic analysis has been tested for the selection of the extraction method (extraction with solvent assisted by shaking, extraction with ultrasonic assisted solvent, solvent extraction in a Soxhlet apparatus), solvent/solvent system selection (n- hexane, a mixture of n-hexane and dichloromethane in a 1:1 ratio) and selection of sorption material in the SPE solid phase extraction stage (columns for special tasks, Florisil packed columns). Model samples used soil contaminated with the Supelco standard solution number 47330-U. For all the combinations of the above-mentioned conditions of preparing the sample for chromatographic analysis, the recovery rate of individual analytes was calculated. On the basis of chromatographic analyses and recovery levels, the most optimal methodology for preparing soil samples for chromatographic analysis was selected for the determination of polychlorinated biphenyls. The developed methodology for the determination of polychlorinated biphenyls in soil samples was tested on real samples of soils contaminated with aged transformer oil taken from the areas of south-eastern Poland. The analytical procedure for the determination of PCBs in soil samples included: initial sample preparation (drying, milling, homogenization), isolation of analytes from the sample matrix (solvent extraction assisted by shaking with a 1:1 mixture of solvents n-hexane: dichloromethane), sample purification from disturbing substances (a set of two columns for SPE extraction: Silica gel No. 7086-03 and PCB-A No. 7511-04 from Bakerbond), chromatographic analysis. The application of the above-mentioned analytical techniques allowed to obtain information on the content of polychlorinated biphenyls investigated in soils samples.

3

Polichlorowane bifenyle (PCB) jako zagrożenie dla żywności

Pycia K., Jaworska G.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2017

|

nr 5-6

34--37

PL

Polichlorowane bifenyle (PCB), podobnie jak dioksyny oraz ich pochodne, należą do grupy związków chemicznych powszechnie uważanych za najbardziej niebezpieczne dla ludzkiego organizmu, głównie ze względu na ich właściwości fizykochemiczne, trwałość oraz odporność na degradację. Główną drogą ich absorpcji jest żywność, w której są gromadzone. Część z nich jest metabolizowana przez organizm oraz wydalana, jednak znaczna ich ilość jest akumulowana w tkance tłuszczowej. Długotrwała ekspozycja organizmu na PCB skutkuje zaburzeniami w pracy układów: nerwowego, hormonalnego, immunologicznego oraz rozrodczego. W artykule przedstawiono charakterystykę polichlorowanych bifenyli w aspekcie ich występowania w żywności oraz związanych z tym skutków.

EN

Polychlorinated biphenyls (PCB) as dioxins and their derivatives belong to a group of compounds generally regarded as the most dangerous for the human body, mainly due to their physicochemical properties, durability and resistance to degradation. They are mainly absorbed from food, in which they are collected. Some of them are metabolized by the body and excreted, but a significant amount of them is stored in adipose tissue. Long-term systemic exposure to PCBs results in disorders of the nervous, endocrine, immune and reproductive systems. The article presents the characteristics of polychlorinated biphenyls in terms of their occurrence in food and related effects.

4

Influence of selected coagulants of indicator and dioxin-like pcb removal from drinking water

Rosińska A.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2017

|

Vol. 24, nr 1

41--51

EN

The aim of the research was to compare selected coagulants efficiency in indicator and chosen dioxin-like PCB removal from surface water. As coagulants, there were used aluminium sulfate and 5 hydrolyzed polyaluminium chlorides, with trade names: PAX-XL1, PAX-XL10, PAX-XL19, PAX-XL60, PAX-XL69. For the research, surface water was used, collected from dam reservoir. The water composition was modified with standard mixtures PCB MIX24 and MIX13, in order to obtain concentration of each congener equal to 300 ng/dm3. The PCB MIX24 mixture was composed of indicator congeners solution: 28, 52, 101, 118, 138, 153, and 180, whereas the MIX13 mixture - solution of three dioxin-like PCB 77, PCB 126, and PCB 169. It was demonstrated that the application of aluminium sulfate allowed for reaching better effects for purifying water of PCB, than with the usage of pre-hydrolyzed salts, polyaluminium chlorides. Out of the studied coagulants, the best effects for indicator PCB removal were obtained with the application of aluminium sulfate, total PCB concentration was decreased by 65%. The highest efficiency for indicator congeners removal (90%) was obtained for PCB 138 and 153. After the application of hydrolyzed polyaluminium chlorides PAX-XL1, PAX-XL10 decrease in higher chlorinated PCB concentration was obtained, in the range of 23 to 74%. Selectivity of chosen PCB congener removal, depending on applied coagulant, was demonstrated; with the usage of aluminium sulfate, removal of heptachlorobiphenyl PCB 180 at the level of 34% was obtained, whereas with the application of PAX-XL1 and PAX-XL10 higher reduction efficiency for this congener was obtained, i.e. 83 and 74% respectively. For dioxin-like PCB, after application of aluminium sulfate, total concentration reduction by 74% was obtained, efficiency of this congeners removal amounted to from 54 (PCB 77) up to 72% (PCB 126), similar results were obtained after the usage of PAX-XL1. The lowest PCB removal from water rate was stated for coagulants PAX-XL60 and PAX-XL69.

5

Influence of selected coagulants of indicator and dioxin-like PCB removal from drinking water

Rosińska A.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 1

75--82

EN

The aim of the research was to compare selected coagulants efficiency in indicator and chosen dioxin-like PCB removal from surface water. As coagulants, there were used aluminium sulfate and 5 hydrolyzed polyaluminium chlorides, with trade names: PAX-XL1, PAX-XL10, PAX-XL19, PAX-XL60, PAX-XL69. For the research, surface water was used, collected from dam reservoir. The water composition was modified with standard mixtures PCB MIX24 and MIX13, in order to obtain concentration of each congener equal to 300 ng/dm3. The PCB MIX24 mixture was composed of indicator congeners solution: 28, 52, 101, 118, 138, 153, and 180, whereas the MIX13 mixture - solution of three dioxin-like PCB 77, PCB 126, and PCB 169. It was demonstrated that the application of aluminium sulfate allowed for reaching better effects for purifying water of PCB, than with the usage of pre-hydrolyzed salts, polyaluminium chlorides. Out of the studied coagulants, the best effects for indicator PCB removal were obtained with the application of aluminium sulfate, total PCB concentration was decreased by 65%. The highest efficiency for indicator congeners removal (90%) was obtained for PCB 138 and 153. After the application of hydrolyzed polyaluminium chlorides PAX-XL1, PAX-XL10 decrease in higher chlorinated PCB concentration was obtained, in the range of 23 to 74%. Selectivity of chosen PCB congener removal, depending on applied coagulant, was demonstrated; with the usage of aluminium sulfate, removal of heptachlorobiphenyl PCB 180 at the level of 34% was obtained, whereas with the application of PAX-XL1 and PAX-XL10 higher reduction efficiency for this congener was obtained, ie 83 and 74% respectively. For dioxin-like PCB, after application of aluminium sulfate, total concentration reduction by 74% was obtained, efficiency of this congeners removal amounted to from 54 (PCB 77) up to 72% (PCB 126), similar results were obtained after the usage of PAX-XL1. The lowest PCB removal from water rate was stated for coagulants PAX-XL60 and PAX-XL69.

PL

Celem badań była porównanie efektywności wybranych koagulantów w usuwaniu z wody powierzchniowej wskaźnikowych i wybranych dioksynopodobnych PCB. Jako koagulanty wykorzystano siarczan glinu oraz 5 zhydrolizowanych chlorków poliglinu o nazwach handlowych: PAX-XL1, PAX-XL10, PAX-XL19, PAX-XL60, PAX-XL69. Do badań wykorzystano wodę powierzchniową. Skład wody zmodyfikowano mieszaniną wzorcową PCB MIX24 oraz MIX13 w celu uzyskania stężenia każdego kongeneru 300 ng/dm3. Mieszaninę PCB MIX24 stanowił roztwór wskaźnikowych kongenerów: 28, 52, 101, 118, 138, 153 i 180, a mieszaninę MIX13 roztwór trzech dioksynopodobnych PCB 77, PCB 126 oraz PCB 169. Wykazano, że zastosowanie siarczan glinu pozwoliło na uzyskanie lepszych efektów oczyszczania wody z PCB niż przy wykorzystaniu wstępnie zhydrolizowanych soli, chlorków poliglinu. Z przebadanych koagulantów najlepsze efekty usuwania wskaźnikowych PCB otrzymano po zastosowaniu siarczanu glinu, sumaryczne stężenie PCB zmniejszyło się o 65%. Najwyższą efektywność usuwania wskaźnikowych kongenerów (90%) uzyskano dla PCB 138 i 153. Po zastosowaniu zhydrolizowanych chlorków poliglinu PAX-XL1, PAX-XL10 uzyskano obniżenie stężenia wyżej chlorowanych PCB w zakresie od 23 do 74%. Wykazano selektywność usuwania wybranych kongenerów PCB w zależności od zastosowanego koagulantu; przy wykorzystaniu siarczanu glinu uzyskano usunięcie heptachlorobifenylu PCB 180 na poziomie 34%, natomiast przy wykorzystaniu PAX-XL1 i PAX-XL1o uzyskano większą efektywność redukcji tego kongeneru, tj. odpowiednio 83 i 74%. Dla dioksynopodobnych PCB po zastosowaniu siarczanu glinu uzyskano redukcję sumarycznego stężenia o 74%, efektywność usuwania tych kongenerów wynosiła od 54 (PCB 77) do 72% (PCB 126), podobne rezultaty otrzymano po zastosowaniu PAX-XL1. Najmniejszy stopień usuwania PCB z wody stwierdzono dla koagulantów PAX-XL60 i PAX-XL69.

6

Oznaczanie trwałych zanieczyszczeń organicznych w środowisku wodnym z wykorzystaniem technik chromatograficznych. Cz. 2

Kozarska A., Krzyżewska I.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2016

|

R. 21, nr 5

20--32

7

Oznaczanie trwałych zanieczyszczeń organicznych w środowisku wodnym z wykorzystaniem technik chromatograficznych. Cz. 1

Kozarska A., Krzyżewska I.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2016

|

R. 21, nr 4

28--34

8

Wpływ metod ekstrahowania polichlorowanych bifenyli z próbek środowiskowych na miarodajność uzyskiwanych wyników analitycznych

Pohl A., Czupioł J., Michalski R.

Chemistry, Environment, Biotechnology

|

2016

|

Vol. 19

73--77

PL

W pracy przedstawiono porównanie różnych metod ekstrakcji polichlorowanych bifenyli (PCB) z osadów dennych. Zestawiono metodę ekstrakcji na gorąco, ekstrakcję ultradźwiękową, ekstrakcję poprzez wytrząsanie oraz modyfikacje tych metod. Dodatkowo ekstrahowanie próbek porównano stosując jako rozpuszczalniki n-heksan i mieszaninę n-heksan/dichlorometan. W próbkach oznaczono stężenie sześciu kongenerów dioksyn: PCB 28, PCB 52, PCB 101, PCB 138, PCB 153 i PCB 180. Analizę jakościową i ilościową wykonywano metodą chromatografii gazowej z detektorem wychwytu elektronów GC-ECD. Każda z badanych metod ekstrakcji okazała się skuteczna i selektywna dla poszczególnych PCB. Najlepsze rezultaty otrzymano ekstrahując próbkę ultradźwiękami, stosując mieszaninę rozpuszczalników n-heksan/dichlorometan.

EN

The paper presents a comparison of different methods of extraction of polychlorinated biphenyls (PCB) from the bottom sediments. High-temperature extraction, ultrasonic extraction, extraction by shaking, and modifications of these methods were tested. In addition, the extraction of the samples were compared using n-hexane and n-hexane/dichloromethane as solvents. In the samples, the concentration of the six congeners of dioxins: PCB 28, PCB 52, PCB 101, PCB 138, PCB 153, and PCB 180. Qualitative and quantitative analysis was performed by GC-ECD. Each of these methods of extraction has proven to be effective and selective for each PCB. The best results were obtained by extracting the sample in an ultrasonic using a solvent mixture of n-hexane/dichloromethane.

9

Degradations of 2,4-dichlorophenol and polychlorinated biphenyls with zero valent iron under subcritical conditions. Importance of subcritical water oxidation

Oh S.-Y., Yoon M.-K.

Environment Protection Engineering

|

2015

|

Vol. 41, nr 3

73--86

EN

The abiotic transformations of 2,4-dichlorophenol (DCP) and polychlorinated biphenyls (PCBs) has been examined in the presence and of zero valent iron (Fe(0)) under subcritical conditions. It was found that the degradation of DCP was significantly enhanced, showing complete degradation of DCP in 3 h at 300 °C. Control experiments without Fe(0) indicated that the removal of DCP in the iron–water system was mostly due to subcritical water oxidation and that the enhancement of degradation in the presence of Fe(0) was less significant. Regardless of Fe(0), PCBs were rapidly decomposed, showing 93% destruction in 5 h at 300 °C. Product identification by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) analysis showed that the reductive transformation of DCP and PCBs w Fe(0) existed under subcritical conditions. Our results suggest that subcritical water degradation may be a possible remediation option to treat DCP and PCBs in water and soil.

10

A comparative economic analysis for medical waste treatment options

Ökten H. E., Corum A., Demir H. H.

Environment Protection Engineering

|

2015

|

Vol. 41, nr 3

137--145

EN

Management practices for medical waste should be conducted using the best available techniques in order to minimize harmful effects of medical waste. Most common practices in Turkey were reported to be burying with lime and incineration. Although incineration stood out as a better option in terms of environmental and public health, it produced air pollutants such as dioxin, furan and co-planar PCBs as a result of incomplete burning of plastics. Consequently three options, namely converter, autoclave, and ozonator technologies were investigated for economic feasibility in the medical waste treatment field. ozonator technology was concluded to be the economically best option.

11

Ocena zawartości polichlorowanych bifenyli w wybranych warzywach z terenu Warmii i Mazur

Dymkowska-Malesa M., Szparaga A., Czerwińska E.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2014

|

Tom 16, cz. 1

290--299

EN

Man accumulates in body many different compounds previously accumulated in different parts of the environment. Among the many compounds that constantly contaminate the environment, special attention is drawn to polychlorinated biphenyls (PCBs). High resistance to degradation of these substances under the influence of the chemical, physical and biological factors causes that polychlorinated biphenyls, like many organochlorine pesticides, are permanent, easily spread in the environment and accumulating in subsequent links of trophic chain. Concentrations of PCBs in food are varied and depend largely on the fat content and the degree of contamination with these compounds. In larger amounts polychlorinated biphenyls are found in animal food, in smaller in vegetables and fruit. Considering the toxicity of these substances aim of this study was to determine the content of polychlorinated biphenyls in selected vegetables from the area of Warmia and Mazury. Each investigated samples of vegetables contained polychlorinated biphenyls, but the content was at a level not exceeding the maximum value. Additionally calculated the toxic equivalent coefficient TEQ for PCB 118 showed that the vegetables are safe for the consumer according to adopted toxicological evaluation.

12

PCB – szkodliwe ksenobiotyki w środowisku

Ficek A., Czupioł J.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2013

|

R. 18, nr 5

28--31

13

Wpływ zagospodarowania zlewni na jakość osadów dennych w wybranych zbiornikach zaporowych

Jancewicz A., Dmitruk U., Sośnicki L., Tomczuk U., Bartczak A.

Ochrona Środowiska

|

2012

|

Vol. 34, nr 4

29-34

PL

Z przeprowadzonej analizy zagospodarowania zlewni zbiorników zaporowych w Nieliszu (zlewnia rolnicza) i Rybniku (zlewnia zurbanizowana) wynika, że warunki środowiskowe i antropogeniczne w zlewniach obydwu zbiorników są istotnie różne, co ma odzwierciedlenie w zanieczyszczeniu osadów dennych. Osady denne skumulowane w analizowanych zbiornikach różniły się pod względem wartości podstawowych wskaźników (substancje organiczne, biogeny, makroelementy), a także zawartości metali ciężkich oraz trwałych związków organicznych. Największe wartości większości analizowanych wskaźników zanieczyszczenia osadów dennych oznaczono w przypadku zbiornika w Rybniku. Wyjątek stanowiły azot ogólny, substancje organiczne, wapń, magnez, rtęć, lindan i DDE. Zanieczyszczenia mające charakter antropogeniczny, takie jak WWA i PCB, występowały w osadach ze zbiornika w Rybniku w ilościach dwukrotnie większych niż w osadach ze zbiornika w Nieliszu. Znaczna kumulacja cynku, kadmu i ołowiu może być wynikiem przemysłowego zagospodarowania zlewni zbiornika rybnickiego. Arsen, miedź i rtęć, których średnie geometryczne stężenia były większe w osadach dennych ze zbiornika w Nieliszu traktowane są jako zanieczyszczenia pochodzenia rolniczego.

EN

Analysis of land development in the drainage areas of the Nielisz dam reservoir (rural drainage area) and Rybnik dam reservoir (urban drainage area) has revealed significant differences in the environmental and anthropogenic conditions between them, which are reflected in the pollution of bottom sediments. The bottom sediments in the two reservoirs differed in the values of main pollution parameters (organic substances, nutrients and macroelements), as well as in the concentrations of heavy metals and durable organic compounds. Except for total nitrogen, organic matter, calcium, magnesium, mercury, lindane and DDE, the highest concentrations of the pollutants being analyzed were measured in the Rybnik dam reservoir. In the Rybnik dam reservoir, bottom-sediment concentrations of anthropogenic pollutants such as PAHs and PCB were twice as high as in the Nielisz dam reservoir. The comparatively high accumulation of zinc, cadmium and lead seems to be attributable to the industrial activities in the drainage area of the Rybnik dam reservoir. Arsenic, copper and mercury, whose geometrical means of concentration were higher in the bottom sediments from the Nielisz dam reservoir, are regarded as pollutants associated with agricultural activities.

14

Badania zawartości polichlorowanych bifenyli w wodzie i osadach dennych Warty na wysokości Częstochowy

Rosińska A.

Ochrona Środowiska

|

2010

|

Vol. 32, nr 1

15-20

PL

W pracy dokonano oceny stopnia zanieczyszczenia polichlorowanymi bifenylami (PCB) wody i osadów dennych w Warcie. Analizowano zawartość siedmiu kongenerów PCB (28, 52, 101, 118, 138, 153, 180). Do badań pobrano próbki osadów dennych i wody w czterech punktach pomiarowych zlokalizowanych wzdłuż biegu Warty w Częstochowie i okolicach. Do analizy PCB wykorzystano metodę ekstrakcji do fazy stałej (SPE). Analizę jakościową wykonano stosując chromatograf gazowy GC 8000 firmy Fisons, rozdział PCB przeprowadzono na kolumnie DB-5, natomiast do ich detekcji i identyfikacji wykorzystano spektrometr mas MS 800 zawierający źródło jonów typu EI o energii jonizacji 70 eV. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że w wodzie i osadach dennych Warty na terenie Częstochowy są obecne polichlorowane bifenyle. Jednocześnie wykazano wzrost zawartości PCB w osadach dennych Warty wzdłuż jej biegu, co może świadczyć, że na terenie miasta mogą się znajdować potencjalne źródła tych zanieczyszczeń. Suma analizowanych kongenerów PCB (28, 52, 101, 118, 138, 153 i 180) w wodzie mieściła się w zakresie 3,6÷9,4 mg/m3. Stwierdzono, że stopień zanieczyszczenia osadów dennych w Warcie na wysokości Częstochowy nie przekraczał wartości TEL (<0,02 mg/kg), czyli osady te nie stwarzają obecnie zagrożenia dla organizmów wodnych.

EN

The water and bottom sediments of the river Warta were analyzed for contamination with polychlorinated biphenyls (PCBs). Samples were collected at four sampling sites located along the river within the area of the city of Czestochowa and its immediate vicinity. For the analysis of PCBs, use was made of the solid phase extraction (SPE) method, and qualitative analysis was conducted using a Fisons GC 8000 gas chromatograph. PCBs were separated in a DB-5 column, whereas their detection and identification were performed by means of an MS 800 mass spectrometer with an EI ion source of an ionization energy of 70 eV. The findings of the study have substantiated the presence of polychlorinated biphenyls both in the bottom sediments and in the water of the river Warta within the area of Czestochowa. The results obtained have also revealed that the concentrations of PCBs in the bottom sediments tend to increase along the length of the river. This is an indication that potential sources of PCB contamination are located in the city. The sum of the PCB (28, 52, 101, 118, 138, 153 and 180) congeners in the riverine water ranged between 3.6 and 9.4 mg/m3. The extent of bottom sediment contamination in the river section of Czestochowa was not found to exceed the TEL value (<0.02 mg/kg), which demonstrates that the bottom sediments pose no hazard to aquatic organisms.

15

Fermentacja mezofilowa osadów ściekowych przy zwiększonej zawartości PCB

Rosińska A.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2010

|

T. 13, nr 4

287-299

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu procesu fermentacji mezofilowej na zmiany zawartości chlorowanych bifenyli o kodach: 28, 52, 101, 118, 138, 153, 180 w osadach ściekowych. Oceniono również wpływ zwiększonej zawartości PCB w osadach ściekowych na proces fermentacji mezofilowej. Przedmiotem badań były osady ściekowe pochodzące z miejskiej oczyszczalni ścieków. Proces fermentacji mezofilowej prowadzono w temperaturze 36 ° C (+/-1 ° C). Zhydrolizowaną mieszaninę osadów wstępnego i nadmiernego (S+N) zmieszano z osadem fermentującym (F) w stosunku objętościowym 1:2, a następnie wzbogacono mieszaniną wzorcową PCBmix3 i otrzymano osad (S+N+F)z, który poddawano fermentacji metanowej mezofilowej. Badania prowadzono w odniesieniu do układu kontrolnego (S+N+F)k. Wykazano, że fermentacja mezofilowa wpływa korzystnie na degradację PCB. Po procesie stwierdzono zmniejszenie sumarycznej zawartości chlorowanych bifenyli od 53 do 58%.

EN

The impact of mesophilic digestion at the temperature of 36 ° C (+/-1 ° C) on the content of seven PCB congeners (with codes: 28, 52, 101, 118, 138, 153 and 180) in sewage sludge was examined. Hydrolysed substrates i.e. the mixture raw and excess sludge were inoculated with fermenting sludge at the ratio 1:2 and the mixture of raw, excess and fermenting sewage was obtained. The fermenting sludge was added in order to inoculate with bacterial microflora adapted to provide mesophilic digestion. The mixture was also inoculated with PCBmix3 and the increased amount of PCBs in sewage sludge was obtained. This study proved reduction of contents of higher chlorinated PCBs, which were degraded to lower chlorinated congeners, under anaerobic conditions during fermentation of the sludge samples. Total PCBs (28, 52, 101, 138, 153 and 180) during mesophilic fermentation decreased within the range of 53 ÷ 58%.

16

Kinetyka przemian polichlorowanych bifenyli w czasie kompostowania

Siebielska I.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2009

|

Tom 11

473-483

PL

Systematycznie rosnąca ilość wytwarzanych osadów ściekowych w oczyszczalniach stanowi poważny problem ekologiczny. Według danych GUS z 2006r., w Polsce powstaje rocznie około 501,3 tys. ton s.m. osadów ściekowych [6]. Bezpośrednie ich wykorzystanie w rolnictwie jest ograniczone, zarówno ze względów sanitarnych (wysoka liczebność bakterii chorobotwórczych oraz jaj pasożytów), jak i ze względu na obecność wielu substancji toksycznych, do których należą także polichlorowane bifenyle [2].

EN

Polychlorinated biphenyls (PCBs) is a group of chlorine derivative of hydrocarbon with two, joint with bond, phenyl rings. Isomers differing with the degree of chlorination are called congeners [5]. PCBs show high chemical resistance, they do not undergo oxidation, hydrolysis, they are resistant to acids, bases and other chemical reagents. Presence of polychlorinated biphenyls in the environment is first of all connected with theeconomic development. Results of investigations conducted in Brazil show, that kontent of PCBs (above 300 žg/kg d.m.) in composts, obtained from sewage sludge, is several times smaller than in industrialized Europe (about 1000 žg/kg d.m.) [7]. Because of industrialization of Poland it is advisable to examine content of those organic contaminants In sewage sludge, coming from municipal wastewater treatment plant and in composts obtained from them. The composting is one of many methods to dispose biodegradable waste like sewage sludge. Among many organic compounds present in composted sewage sludge, can be a lot of toxic substances, which can be hazardous to living organisms and because of that they make biochemical transformation harder, and less efficient. Such substances are polychlorinated biphenyls. During the research, sewage sludge with addition of green waste was composted. In samples taken from piles of frequency 14 days, 6 densities of PCB congeners, were measured. Final analysis was executed using gas chromatography equipped with ECD detector. Purpose of the research was to checkthe kinetic of polychlorinated biphenyls transformation during time of composting. The change of content of determined congeners depended on quantity of chlorine atoms. In the case of compounds containing small number of chlorine atoms, increase of their concentration could be caused by biodegradation of polychlorinated biphenyls with higher number of chlorine atoms. Exponential function illustrates the best changes of concentrations of polychlorinated biphenyls for PCB 52 and 101, during composting of the mixture of sewage sludge and green wastes. Logarithmic function describes conversions of remaining compounds. Linear character of the function V(C) for congeners 138, 153 and 180 in both cycles are compatible with the Michaelis-Menten model of biodegradation. The process of biodegradation of examined substances has the primary character. Calculated constatnt of process rate was about 0.03 day-1.

17

Development and optimization of extraction procedure of milk fat for simultaneous determination of dioxins and dioxin-like compounds

Lizak R.

Proceedings of ECOpole

|

2009

|

Vol. 3, No. 2

335--340

EN

Polychlorinated dibenzo-p-dioxins, dibenzofurans and biphenyls are unintentionally produced, ubiquitous, persistent organic pollutants. Due to bioaccumulation in food chains, the main source of human exposure to the compounds is food of animal origin. European Community food safety strategy is provided through official monitoring of foodstuffs. This results in necessity of development of reliable and validated analytical method based on instrumental techniques. Milk and milk products are recognized to be good indicator of environmental exposure for persistent organic pollutants. Effective extraction of fat from complex matrix consisting of colloidally distributed sugars, vitamins, proteins and minerals is difficult. Conservative methods of fat extraction (liquid-liquid extraction) are particularly time and labour consuming; moreover require large amounts of organic solvents and laboratory space. In order to efficiently extract emulsified fat globules suspended in the aqueous phase of the milk, they have to be broken scrupulously. This condition is met with Accelerated Solvent Extraction methodbased on elevated pressure and temperature. Method of fat extraction based on ASE for further procedure of simultaneous determination of 35 analytes with high resolution gas chromatography-high resolution mass spectrometry from milk samples was developed. After optimisation, method was proven effective and reliable. Classical methods such as liquid-liquid extraction and Soxhlet extraction were used for comparison. Method was comprehensively validated according to EU requirements; Certified Reference Materials were used. Developed and optimised fat extraction method from milk based on Accelerated Solvent Extraction is currently routinely applied in the frame of the official monitoring of dioxins and dioxin-like compounds.

PL

Polichlorowane dibenzo-p-dioksyny, dibenzofurany i bifenyle są wszechobecnymi, trwałymi zanieczyszczeniami organicznymi. Z powodu bioakumulacji w łańcuchach troficznych głównym źródłem narażenia człowieka na dioksyny jest spożywanie żywności zwierzęcego pochodzenia. Bezpieczeństwo żywności zapewnianie jest we Wspólnocie Europejskiej (WE) w drodze kontroli urzędowej. W celu zapewnienia jej prawidłowego funkcjonowania WE zobowiązuje laboratoria do posługiwanie się wiarygodnymi i zwalidowanymi metodami analitycznymi wykorzystującymi techniki instrumentalne. Surowe mleko i jego produkty są uznawane za dobry wskaźnik zanieczyszczenia środowiska trwałymi związkami organicznymi. Metody ekstrakcji tłuszczu z mleka obarczone są licznymi wadami, ponieważ złożona matryca zawiera również koloidy cukrów, witamin, białek i minerałów. Tradycyjne metody ekstrakcji (ekstrakcja techniką ciecz-ciecz) są wyjątkowo czaso- i pracochłonne; dodatkowo zużywają duże ilości rozpuszczalników organicznych i wymagają znacznej przestrzeni laboratoryjnej. Podstawowym warunkiem wydajnej ekstrakcji tłuszczu z mleka jest efektywne rozbicie zemulgowanych drobin tłuszczu zawieszonych w fazie wodnej. Ten warunek w pełni spełnia technika przyśpieszonej ekstrakcji za pomocą rozpuszczalników dzięki zastosowaniu podwyższonych ciśnienia oraz temperatury. Opracowano metodę ekstrakcji tłuszczu z próbek mleka z wykorzystaniem techniki przyśpieszonej ekstrakcji za pomocą rozpuszczalników w celu dalszego równoczesnego oznaczania 35 toksycznych związków techniką chromatografii gazowej sprzęŜonej ze spektrometrią mas wysokiej rozdzielczości. Za metody odniesienia przyjęto ekstrakcję techniką ciecz-ciecz oraz ekstrakcję w aparacie Soxhleta. Przygotowaną metodę poddano walidacji z wykorzystaniem m.in. certyfikowanych materiałów odniesienia. Opracowana i zoptymalizowana metoda ekstrakcji tłuszczu z mleka z wykorzystaniem techniki przyśpieszonej ekstrakcji za pomocą rozpuszczalników jest obecnie rutynowo wykorzystywana w urzędowej kontroli próbek na obecność dioksyn, furanów i polichlorowanych bifenyli.

18

Ocena metod ekstrakcji polichlorowanych bifenyli z kompostu

Siebielska I.

Przemysł Chemiczny

|

2008

|

T. 87, nr 5

577-579

19

Badania sorpcji i desorpcji wybranych niebezpiecznych substancji organicznych w układzie woda/osady denne

Dmitruk U., Piaścik M., Dojlido J., Taboryska B.

Ochrona Środowiska

|

2008

|

Vol. 30, nr 3

21-25

PL

Sorpcja zanieczyszczeń organicznych występujących w wodach rzecznych przez osady denne jest procesem powodującym kumulację tych zanieczyszczeń w osadach, natomiast desorpcja tych związków z osadów może spowodować wtórne zanieczyszczenie wód. W pracy przedstawiono wyniki badań mających na celu poznanie dynamiki procesu sorpcji związków organicznych (pestycydy chloroorganiczne, chlorofenole, polichlorowane bifenyle) w układzie woda/osady denne pobrane z Wisły poniżej Krakowa. Badania przeprowadzono w trzech etapach. W pierwszym osad wytrząsano z wodą rzeczną i wodą destylowaną w czasie 12 tyg., oznaczając zawartość badanych związków w wodzie i osadzie, obliczając współczynniki kumulacji analizowanych związków. W drugim etapie, w celu zbadania stabilności badanych związków, wodę rzeczną wytrząsano bez i z dodatkiem HgCl2 przez 7 d. W trzecim etapie do wody rzecznej wraz z osadem dodano roztwory wzorcowe DDT, PCB i chlorofenoli i badano proces sorpcji w ciągu 7 d. Stwierdzono, że proces sorpcji badanych związków na cząstkach osadów zachodził najintensywniej w ciągu kilku pierwszych dób kontaktu osadów z wodą, a następnie stabilizował się. Wykazano, że chlorofenole charakteryzowały się mniejszą trwałością i zdolnością do kumulacji w osadach niż pestycydy chloroorganiczne i PCB. Nie zaobserwowano istotnych zmian zawartości badanych związków w osadzie nawet w przypadku ich wymywania do wody destylowanej, co świadczy o dużej stabilności połączeń (silne oddziaływania hydrofobowe) tych związków z osadem. Można wnioskować, że w przypadku kontaktu osadów z wodą rzeczną w warunkach wymieszania osadów (np. w czasie powodzi) proces przechodzenia tych związków do wody będzie ograniczony.

EN

Sorption of organic pollutants in riverine water by bottom sediments accounts for their accumulation inside the bottom sediments while desorption of those pollutants from the bottom sediments can become a contributing factor in the recontamination of riverine water. The aim of the study was to examine the dynamics of the process of organic compound sorption (organochlorine pesticides, chlorophenols, polychlorinated biphenyls), using water-bottom sediments samples collected from the river Vistula downstream of Cracow. The experiments involved three stages. At the first one the bottom sediments samples were shaken with riverine and distilled water for 12 weeks, the contents of particular compounds in the water and in the bottom sediments were determined and their coefficients of accumulation were calculated. At the second stage the river water samples (with and without HgCl2 addition) were shaken for seven days in order to test the stability of the compounds examined. At the third stage the water-bottom sediments samples were added standard solutions of DDT, PCB and chlorophenols, and the sorption process was observed for seven days. The experimental results have revealed the following: the sorption of the compounds on the bottom sediments proceeded at the fastest rate during the first days of contact between bottom sediments and water and then stabilized; the stability of chlorophenols and their propensity to accumulation in the bottom sediments were lower as compared to those of organochlorine pesticides and PCB; no significant changes were observed in the concentrations of the compounds in the bottom sediments even when they were washed out into distilled water. This substantiates the strong hydrophobic interrelations between those substances and the bottom sediments. It can be concluded that if the bottom sediments are in contact with the river water under conditions of bottom sediments mixing (e.g. during flood), the penetration of those hazardous compounds into the water will be limited.

20

PCB i metale ciężkie w osadach dennych zbiornika zaporowego w Poraju

Rosińska A., Dąbrowska L.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2008

|

T. 11, nr 4

455-469

PL

Monitoring przeprowadzony w latach 2004-2005 wykazał, że województwo śląskie odprowadzało do wód powierzchniowych najwięcej w kraju ścieków przemysłowych i komunalnych wymagających oczyszczania. Biorąc pod uwagę obecność mikrozanieczyszczeń, wykonane badania obejmowały oznaczenia: metali ciężkich, WWA, pestycydów i PCB w wodach powierzchniowych oraz w osadach dennych rzek i jezior. W ramach monitoringu badano również zbiorniki zaporowe. Na podstawie wykonanych analiz stwierdzono, że najbardziej zanieczyszczony był zbiornik Poraj. Oznaczano m.in. BZT5, fosfor ogólny, chlorofil "a", natomiast nie oznaczano mikrozanieczyszczeń. Zbiornik Poraj pełni głównie funkcję wypoczynkowo-rekreacyjną i jest łowiskiem ryb, m.in. szczupaka, okonia, leszcza. Dlatego tak ważny jest monitoring zawartości mikrozanieczyszczeń stanowiących istotne zagrożenie dla zdrowia ludzi, a także żyjących w zbiorniku organizmów. Biorąc pod uwagę wysokie zanieczyszczenie zbiornika zaporowego w Poraju oraz fakt, że do tej pory analizy mikrozanieczyszczeń nie są ujęte w programach monitoringowych dla zbiorników zaporowych, w niniejszej pracy przedstawiono badania rozpoznawcze zawartości PCB i form metali ciężkich w osadach dennych wymienionego zbiornika. Zarówno stężenia PCB, jak i metali ciężkich w osadzie dennym zbiornika były znacznie zróżnicowane w zależności od miejsca pobrania próbki. Najbardziej zanieczyszczony ze względu na całkowitą zawartość metali okazał się być osad denny z punktu pomiarowego na dopływie Warty, natomiast ze względu na zawartość PCB osad pobrany w punkcie pomiarowym na odpływie Warty. W badanych osadach dennych suma 7 oznaczonych kongenerów PCB była w zakresie od 87,8 do 818,5 µg/kg s.m. Zostały przekroczone wartości PEL i TEL, dlatego można uważać, że osad jest zanieczyszczony polichlorowanymi bifenylami, stanowiąc zagrożenie dla organizmów wodnych. Stężenia metali ciężkich (Zn, Cu, Ni, Cd, Pb, Cr) w osadzie dennym wskazują, iż potencjalne zagrożenie dla ekosystemu wodnego stanowią nikiel oraz kadm, bowiem zawartości tych metali, wynoszące odpowiednio 15 ÷ 59 oraz 1,5 ÷ 2,3 mg/kg, przekroczyły krajową średnią arytmetyczną zawartość w osadach jeziornych i klasyfikowały osad jako słabo lub miernie zanieczyszczony (w przypadku niklu na dopływie Warty jako zanieczyszczony). Największą procentową zawartość we frakcjach mobilnych osadu stwierdzono w przypadku kadmu i ołowiu - metali o największej toksyczności.

EN

Monitoring implemented in 2004-2005 revealed that the Silesia Voivodeship discharged to surface waters the highest amounts of industrial and municipal waste. Concerning presence of micropollutants, the investigations performed within this study encompassed determination of heavy metals, PAHs and PCBs in surface waters and bottom sediments in rivers and lakes. Monitoring also encompassed dam reservoirs. On the basis of the performed analyses (BOD5, total phosphorus, chlorophyll "a"), it was found that the Poraj reservoir is the most polluted (micropollutants were not analysed). The water reservoir in Poraj is used for recreation, and it has a fishery function, thus monitoring of water and sediments quality with respect to micro-pollutants is important for assessing health and environmental risks. Considering severe pollution of the Poraj reservoir and the fact that micropollutants have not been included in monitoring programs for dam reservoirs so far, the investigations of PCBs concentrations and the forms of heavy metals in bottom sediments were presented in this paper. Concentrations of both: PCBs and heavy metals in the reservoir's sediments varied significantly depending on the location of sampling. The most contaminated with respect to total concentrations of heavy metals were sediments from the sampling point located in the affluent, while the highest concentrations of PCBs were found in the effluent of the Warta river. In tested sediments the sum of 7 PCB congeners varied from 87.8 to 818.5 µg/kg s.m. In the dam reservoir the PEL and TEL values were exceeded; thus it can be assumed that sediments are polluted with PCBs that may be hazardous for aquatic organisms. Concentrations of Ni (15 ÷ 59 mg/kg) and Cd (1.5 ÷ 2.3 mg/kg) in sediments exceeded the national standard mean values for low contaminated and contaminated (in the case of Ni in the affluent) lake sediments. Therefore, particularly Ni and Cd may be regarded as potentially hazardous for aquatic ecosystems. The highest percentages of mobile fractions were found in the case of Cd and Pb, ie the most toxic metals.