Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Glony na oczyszczalniach ścieków

Karło A., Ziembińska A., Surmacz-Górska J.

Technologia Wody

|

2013

|

Nr 2 (22)

10-13

PL

Glony są organizmami samożywnymi, fotosyntetyzującymi. Wykorzystują związki biogenne do produkcji swojej biomasy, z tego względu mogą być z powodzeniem wykorzystywane do oczyszczania różnego typu ścieków, bogatych w związki azotu i fosforu. Procesy usuwania zanieczyszczeń i związków biogennych przy pomocy biocenozy glonów określane są jako phykoremediacja. Dodatkową zaletą takiego oczyszczania jest między innymi eliminacja bakterii chorobotwórczych i fekalnych z grupy coli, sorpcja metali ciężkich, a także biologiczna sekwestracja C02.

EN

Algae are fotoautotrophic organisms, which are able to use nutrients like phosphorus and nitrogen compounds to build their biomass. It is the reason why they are successfully used to treat different types of wastewaters. Processes of removing nutrition compounds and other contaminations with algae biocenosis is called phy- coremediation. In addition, advantages of this type of wastewater treatment are also: elimination of pathogenic bacteria and fecal coliforms, metals sorption and biological C02 sequestration.

2

Porównanie efektywności bakteriobójczego wpływu środków dezynfekcyjnych na mikroorganizmy izolowane z naskórka

Ziembińska A., Szpindor M.

Chemik

|

2013

|

Vol. 67, nr 2

127-130

PL

Chemiczne środki dezynfekcyjne są powszechnie stosowane gospodarstwach domowych, zakładach pracy, placówkach oświatowych itd. Jednak ze względu na szybki wzrost oporności drobnoustrojów na związki chemiczne wykorzystywane w preparatach tego typu ważne jest dobranie odpowiedniego, efektywnego działaniu środka dezynfekcyjnego, który szybko i skutecznie będzie zapobiegał infekcji bakteryjnej. W pracy podjęto próbę oszacowania efektywności chemicznych preparatów dezynfekcyjnych: jodyny, roztworów spirytusu salicylowego, wody utlenionej oraz nadmanganianu potasu na autochtoniczną mikroflorę naskórka ludzkiego. Badania wykazały, że na bakterie izolowane z naskórka najefektywniej działa jodyna, a najsłabiej 0,05% roztwór nadmanganianu potasu. Pozostałe preparaty wykazały zaskakująco wysoką efektywność.

EN

Chemical disinfectants are commonly used in households, working places, educational centres etc. However, due to the fast increase of microorganisms' resistance to chemical compounds used in this type of preparations, it is important to choose a suitable and effective disinfectant that prevents bacterial infections in a fast and efficient way. In this study, an attempt was taken to estimate the effectiveness of chemical disinfection preparations: iodine tincture, solutions of salicylic alcohol, oxidized water and potassium permanganate on the autochthonous microflora of the human epidermis. Studies have revealed that iodine tincture is the most effective, while a 0.05% solution of potassium permanganate the least effective against bacteria isolated from the epidermis. Other preparations have demonstrated a surprisingly high effectiveness

3

Nowoczesne metody badania bioróżnorodności biocenoz bakteryjnych w środowisku

Karło A., Ziembińska A.

Chemik

|

2013

|

Vol. 67, nr 11

1105--1114

PL

W analizach biocenoz bakteryjnych coraz powszechniej wykorzystywane są techniki biologii molekularnej. Wśród nich można wyróżnić metodę FISH – fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ oraz jej modyfikacje (RING-FISH, Clone-FISH, CARDFISH i MAR-FISH). W artykule opisano też technikę elektroforezy w gradiencie denaturacji (DGGE), bazującą na bakteryjnym markerze molekularnym 16S rRNA oraz cystometrię przepływową. Ze względu na dużą przewagę tych metod nad klasycznymi metodami mikrobiologicznymi, wynikającą między innymi z możliwości analizowania próbek pobieranych bezpośrednio ze środowiska, są one stosowane w biotechnologii środowiskowej, np. w badaniach bakteryjnej biocenozy osadu czynnego, biorącej udział w biologicznym oczyszczaniu ścieków. Możliwe jest również użycie kilku metod, których rezultaty są komplementarne i pozwalają na stworzenie całościowego obrazu badanej biocenozy.

EN

Molecular techniques are very popular in microbial laboratories. Among them FISH- fluorescent in situ hybridization (with modifications like: CARD-FISH, MAR-FISH, RING-FISH, Clone- FISH), DGGE – denaturing gradient gel electrophoresis based on 16S rRNA molecular marker and flow cytometry, are the most popular. These analytical methods are commonly use in bacterial biodiversity research. The analysis can be performed directly on the environmental sample, so these procedures are simpler and faster that traditional ones. Therefore, molecular techniques can be used in aqueous bacterial biocenosis research, such as activated sludge, which takes part in biological wastewater treatment. It is also possible to use a set of molecular methods in order to obtain complimentary results to present total bacterial biocenosis picture.

4

Microbial colonization of plastic bags in the laboratory and field conditions

Ziembińska A., Kurek M., Mikuśkiewicz M.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2013

|

Vol. 6, no. 2

49--56

EN

Plastic bags, produced in a large number and directed after usage to the environment, are extremely permanent in nature. Due to the fact that they are harmful to the environment it would be advisable to find a biological way of their decomposition. Some of the materials are known to be biodegradable but the period of their degradation vary and depends on the environmental factors. That is why in this study two types of plastic bags: biodegradable and oxydegradable were used in both, field and lab experiment to confirm their susceptibility towards microbial colonization and in the next step – their biodegradation. During 6 month experiment the number of bacteria, fungi and actinobacteria present on the plastic surface were estimated with plating method. Also the bacterial changeability and the level of their biodiversity in the soil samples were analyzed using PCR-DGGE.

PL

Torby plastikowe, produkowane w znacznych ilościach i wyrzucane po zużyciu są niezwykle trwałym materiałem. Z tego względu są one uznawane za wyjątkowo szkodliwe dla środowiska i warto poszukać możliwości ich biologicznego rozkładu. Część tych materiałów plastikowych jest znana jako biodegradowalne, jednak czas ich rozkładu w środowisku różni się w zależności od czynników środowiskowych, które na nie działają. Z tego względu w eksperymencie wykorzystano dwa typy toreb plastikowych: biodegradowanej i oksydegradowalnej, których inkubację prowadzono w warunkach laboratoryjnych i terenowych w celu potwierdzenia ich podatności na mikrobiologiczną kolonizację, a co za tym idzie i na możliwości biodegradacyjne. W eksperymencie trwającym 6 miesięcy oznaczano liczebność bakterii, grzybów i promieniowców kolonizujących powierzchnie plastikowe metodą płytkową. Zmienność bakteryjna w próbkach gleby była dodatkowo oznaczana metodą PCR-DGGE.

5

Ocena wpływu zmodyfikowanego nadtlenku wapnia na właściwości gleb trwale zanieczyszczonych związkami ropopochodnymi

Turek-Szytow J., Ziembińska A., Miksch K., Tekla P., Walawska B., Gluzińska J.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 6

1209-1213

PL

Nadtlenek wapnia został użyty do wspomagania biodegradacji wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w glebie trwale zanieczyszczonej związkami ropopochodnymi. Badania wykazały korzystny wpływ zabiegu na właściwości fizyczno-chemiczne zdegradowanej gleby oraz wzrost bioróżnorodności mikroflory autochtonicznej w niej występującej.

EN

CaO₂ was optionally modified by addn. of urea and phosphates and then used for enhancement of biodegrdn. of polycyclic arom. hydrocarbons (PAH) in soil permanently polluted with petroleum. The CaO₂ treatment of microfloracontg. soil resulted in an increase in PAH removal by biodegrdn. up to 58% for anthracene, 66% for fluoranthene, 80% for pyrene ang 96% for chryzene.

6

Biodegradacja folii polilaktydowych przez autochtoniczne bakterie glebowe

Ziembińska A., Gatlik A.

Journal of Ecology and Health

|

2012

|

R. 16, nr 2

66-69

PL

Coraz szerzej rozpowszechnione wykorzystywanie opakowań foliowych niesie ze sobą znaczne zagrożenie dla środowiska. Z tego względu coraz większym powodzeniem cieszą się folie z materiałów biodegradowalnych. Jednym z przykładów takich związków jest polilaktyd (ang. polylactide, PLA), w pełni biodegradowalny polimer kwasu mlekowego. Koniecznym warunkiem wprowadzenia opakowań biodegradowalnych do obrotu handlowego jest sprawdzenie możliwości ich biologicznej degradacji, najlepiej w środowisku naturalnym. Środowisko glebowe jest miejscem, do którego najczęściej trafiają odpady foliowe. Dlatego też w tym eksperymencie podjęto próbę oszacowania możliwości i tempa biodegradacji folii polilaktydowej w środowisku glebowym przez mikroorganizmy autochtoniczne. Materiały i metody W badaniach użyto komercyjnie dostępnej, biodegradowalnej folii polilaktydowej. Eksperyment mikrobiologiczny prowadzono w środowisku glebowym przez 6 miesięcy. Liczebność mikroflory zasiedlającej powierzchnię folii badano po 1, 3, i 6 miesiącach eksperymentu. Jednocześnie dokonywano mikroskopowego badania powierzchni folii w celu oszacowania stopnia jej biodegradacji. Wyniki Badanie wykazało, że liczebność bakterii autochtonicznych zasiedlających folię polilaktydową zwiększała się w trakcie trwania eksperymentu. Jednak dopiero po 6 miesiącach eksperymentu obserwowano na folii zmiany powierzchni. Wnioski Eksperyment potwierdził, że folia polilaktydowa może być biodegradowana w warunkach środowiska glebowego z użyciem naturalnie tam występującej flory bakteryjnej, jednak czas takiej biodegradacji przekracza 6 miesięcy. Oznacza to, że produkty polilaktydowe stanowią ekologiczny materiał opakowaniowy, który rozkłada się samoistnie w środowisku glebowym.

EN

Introduction The increased usage of foil packing is harmful to the environment, which is why biodegradable materials are becoming more and more popular. An example of such material is polylactide (PLA), a completely biodegradable lactic acid polymer. In order for the biodegradable material to be introduced to the market, it is essential first to analyse its biodegradation, preferably in the natural environment. The most common place where foil is disposed is the soil, therefore the aim of this experiment was to estimate the possibility and the rate of PLA foil biodegradation by autochthonic soil microorganisms. Materials and methods In the experiment commercially available PLA foil was used. The research was performed in a soil environment for 6 months. Estimations of the number of bacteria colonizing the foil were conducted after 1, 3, and 6 month intervals during the experiment. At the same time the foil surface was analyzed at the microscopic level to estimate the degree of its biodegradation. Results The experiment revealed that soil autochthonic bacteria colonizing the PLA foil surface increased during the experiment. However, physical changes to the foil surface were observed after 6 months of incubation. Conclusion The experiment confirmed that PLA foil is biodegradable in a soil environment by autochthonic bacteria, but biodegradation requires more than 6 months to occur. It means that PLA products are an ecological type of polymer which will decompose spontaneously in the environment.

7

PCR-RAPD optimization for hospital wastewater genotoxic influence analysis on Allium cepa root meristem cells

Szulc M., Zgórska A., Ziembińska A.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2012

|

Vol. 5, no. 1

79-86

EN

PCR-RAPD (Polymerase Chain Reaction – Random Amplified Polymorphic DNA) is a PCR based method used for biodiversity, phylogenetics, genotoxicity and cancerogenesis research. It possesses several advantages, such as no necessity for information about DNA sequence or multiple primers usage for generating a great deal of fingerprints data. But on the other hand PCR-RAPD is known to be unrepeatable and generating unspecific PCR products, if PCR is not optimized for a particular biological material. The aim of this experiment was to optimize PCR-RAPD with a modified Taguchi method for its usage for genotoxicity analysis. The research was performed on DNA isolated from onion (Allium cepa) root meristem cells. The plants were grown on medium containing an increasing concentration of hospital wastewater in order to observe its genotoxic influence on eukaryotic DNA. The wastewater derived from Hospital for Phthisiatry and Lung Diseases in Pilchowice, Poland, where large amount of anti-tuberculosis and anti-cancer drugs are used. The research proved modified Taguchi method being useful for optimal PCR mixture. In the experiment repeatable RAPD results with no additional nonspecific PCR products were received. It was also stated that PCR-RAPD is useful for genotoxicity analysis performed with plant DNA.

PL

PCR-RAPD (Polymerase Chain Reaction – Random Amplified Polymorphic DNA) jest odmianą PCR wykorzystywaną w badaniach bioróżnorodności, filogenezy, genotoksyczności oraz kancerogenezy. Do jej zalet zalicza się brak konieczności znajomości badanej sekwencji DNA oraz możliwość użycia wielu rodzajów starterów reakcji. Z drugiej strony jednak wyniki uzyskiwane tą metodą są uznawane za niepowtarzalne, a w reakcji PCR generowane są często niespecyficzne produkty, jeśli metoda nie jest zoptymalizowana do badanego materiału. Celem tego eksperymentu była optymalizacja techniki PCR-RAPD za pomocą zmodyfikowanej metody Taguchi, wykorzystanej do badań nad genotoksycznością ścieków szpitalnych. Badania prowadzono na DNA izolowanym z komórek merystemów korzenia cebuli (Allium cepa), hodowanych na pożywce zawierającej rosnące stężenia ścieków szpitalnych, pochodzących ze Szpitala Chorób Płuc w Pilchowicach, uznawanych za potencjalnie genotoksyczne w stosunku do komórek eukariotycznych, ze względu na wysoką zawartość pozostałości leków przeciwgruźlicznych i antynowotworowych. Przeprowadzone analizy udowodniły użyteczność zmodyfikowanej metody Taguchi do optymalizacji składu mieszaniny reakcyjnej do techniki PCR-RAPD. Uzyskane wyniki były powtarzalne, a w trakcie reakcji nie generowano niespecyficznych produktów PCR. Stwierdzono również użyteczność metody PCR-RAPD do analiz genotoksyczności z użyciem roślinnego DNA.

8

Comet assay optimization with allium cepa as an indicator for ecotoxicological usage

Guzy J., Zgórska A., Ziembińska A.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2012

|

Vol. 5, no. 3

109-116

EN

The pollutants discharged to the environment cause a real threat for all types of the ecosystem. One of the most importantre calcitrants directed to the environment is hospital wastewater, harmful because of both, microbiological and ecotoxicological potential (they consist of a large amount of drugs and its metabolites). These substances can cause cells damage at the genetic level and they can be dangerous to the human and animals life. To estimate ecotoxicological potential of environmental mutagens comet assay is often used. It is cheap, fast, simple and sensitive technique enabling to estimate the damages of genetic material and the effectiveness of its treatment. Fast increase of the hospital wastewater volumes and changes of its composition cause the necessity of fast and reliable testing systems introduction for potentially genotoxic compounds analysis. Such tests should be performed on easy to obtain and inexpensive eucaryotic indicators leading to their common usage for mutagenicity and toxicity test. The eukaryotic organism fulfilling these requirements is an onion - Allium cepa. Due to its sensitivity and good correlation with mammalian cells results A. cepa is an effective tool for routine environmental mutagens genotoxicity tests and they can be used in comet assay. Although, it is still not commonly used for ecotoxicological research. The comet test with A. cepa gives the possibility of fast and not - expensive analysis of hospital wastewater toxicity assessment. The comet assay is relatively easy to perform, but it requires individual protocol optimization for a particular experiment. That was the reason why the aim of this study was to optimize comet assay on the basis of already published protocols using Allium cepa meristematic root cells as a good indicator for hospital wastewater ecotoxicological potential estimation.

PL

Ścieki przedostające się do środowiska stwarzają realne zagrożenie dla każdego ekosystemu. Jednym z ważniejszych zanieczyszczeń kierowanych do środowiska są ścieki szpitalne, będące zagrożeniem zarówno mikrobiologicznym, jak i ekotoksykologicznym, ze względu na znaczną zawartość leków i ich metabolitów. Związki te mogą powodować uszkodzenia komórek na poziomie ich materiału genetycznego, a co za tym idzie, stanowić poważne zagrożenie zdrowia i życia ludzi. Do szacowania potencjału ekotoksykologicznego mutagenów środowiskowych stosuje się często test kometowy (ang. comet assay). Jest on tanią, szybką, prostą i czułą techniką, pozwalającą ocenić uszkodzenia materiału genetycznego oraz efektywność jego naprawy. Wzrost ilości i szybkie zmiany składu zanieczyszczeń szpitalnych powodują konieczność opracowania szybkich i wiarygodnych systemów testowych do badań wpływu substancji potencjalnie genotoksycznych. Analizy tego typu powinny być wykonywane na łatwo dostępnych i tanich indykatorach eukariotycznych, co ułatwi ich powszechne wprowadzenie i wykorzystanie w testach mutageniczności i toksyczności substancji badanych. Organizmem eukariotycznym spełniającym te wymagania jest cebula zwyczajna (Allium cepa), która ze względu na czułość i korelację z wynikami uzyskanymi z użyciem ssaczych komórek, może stanowić alternatywę dla testów na komórkach zwierzęcych. Wciąż jednak nie jest ona powszechnie stosowana w analizach ekotoksykologicznych. Zastosowanie testu kometowego z użyciem komórek A. cepa daje możliwość szybkiej i taniej analizy toksyczności ścieków szpitalnych. Pomimo swej prostoty wymaga on jednak indywidualnego dopracowania metodyki do określonego eksperymentu. W związku z powyższym podjęto próbę zoptymalizowania testu kometowego w oparciu o analizę dostępnych w bibliografii procedur badawczych w celu wykazania przydatności komórek merystematycznych korzeni Alliumcepa jako indykatora toksycznego wpływu ścieków szpitalnych na komórki eukariotyczne.

9

Co nowego w biologicznym oczyszczaniu ścieków koksowniczych?

Cema G., Ziembińska A.

Forum Eksploatatora

|

2011

|

Nr 2 (53)

78-81

PL

Światowy rozwój gospodarczy pociąga za sobą zwiększenia zapotrzebowania na opał. Z tego powodu koks stał się surowcem pilnie poszukiwanym na zachodnich rynkach. Aktualnie w Polsce pracuje dziewięć koksowni, a większość tego typu zakładów przemysłowych jest zlokalizowanych w południowej części Polski. Jednak utrzymanie zdolności produkcyjnych krajowego przemysłu koksowniczego zależy od odtworzenia i modernizacji koksowni. W ramach modernizacji tych zakładów niezbędna jest również budowa biologicznych oczyszczalni ścieków, które przed wprowadzeniem do wód muszą spełniać narzucone prawem normy czystości. W procesie koksowania węgla powstają ścieki zawierające ogromne ilości zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych, w tym bardzo wysoki ładunek azotu amonowego. Obecność potencjalnie kancerogennych i toksycznych związków w ściekach jest niezmiernie szkodliwa dla środowiska, a dodatkowo ścieki takie są trudne do oczyszczania konwencjonalnymi metodami biologicznymi.

10

Nitryfikacja w osadzie czynnym - mikrobiologiczne spojrzenie na procesy utleniania amoniaku

Ziembińska A.

Chemik

|

2011

|

Vol. 65, nr 3

192-199

PL

Osad czynny jest uznawany za najbardziej efektywną i popularną metodę oczyszczania ścieków. W osadzie czynnym zachodzi znaczna ilość złożonych przemian chemicznych i biochemicznych, prowadzących do otrzymania wysokiej jakości produktu. Nitryfikacja, czyli usuwanie nieorganicznych form azotu, jest kluczowym elementem oczyszczania ścieków. Aktualny stan wiedzy i rozwój metod biologii molekularnej pozwala na badania mieszanin mikroorganizmów na poziomie kwasów nukleinowych i daje możliwość zaprezentowania ogromnej różnorodności form nitryfikatorów i innych grup bakteryjnych występujących w osadzie czynnym. Celem tego artykułu jest krótki opis współczesnych metod biologii molekularnej, użytecznych w badaniach nitryfikatorów w osadzie czynnym i pomocnych w monitoringu nitryfikacji. Artykuł ma również zwrócić uwagę na ścisłe powiązanie biologii i chemii w biochemicznych procesach zachodzących w środowisku.

EN

Activated sludge is known to be one of the most effective and popular methods of wastewater treatment. A wide range of complex biochemical and chemical processes are performed in this biocenosis, which result in obtaining a highly purified product. Nitrification, the removal of inorganic nitrogen compounds, is a crucial wastewater treatment process. Knowledge and the development of molecular biology techniques help in research performed on complex mixtures of microorganisms at the level of their nucleic acids and reveal the vast diversity of nitrifiers and other bacterial groups. The aim of this article is to provide a brief description of modern molecular methods that are useful in research into the biodiversity of nitrifiers in activated sludge and the nitrification monitoring. It was also a goal of the article to underline that biology and chemistry are closely linked mainly in the case of the biochemical processes performed in the environment.

11

Molecular Analysis of Microorganisms Responsible for the First Phase of Nitrification in an Anoxic Environment

Ziembińska A., Ciesielski S., Raszka A., Miksch K.

Archives of Environmental Protection

|

2011

|

Vol. 37, no. 1

89-98

EN

Ammonia-oxidizing bacteria communities were evaluated in a completely mixed, laboratory scale membrane reactor (MBR) working under anoxic conditions for 5 months. The microorganisms in activated sludge were fed a synthetic medium containing 66-150 mg NH4 +-N/l. The age of the activated sludge in MBR was 50 days and the hydraulic retention time (HRT) was 3.3 days. The estimation of the diversity and complexity of the AOB community together with the identification of the dominant bacteria in the activated sludge under anoxic conditions were performed using denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and DNA sequencing. Molecular analysis of the microbial community carried out with two microbial molecular markers, 16S rRNA gene and amoA gene, suggested that nitrification was led by a Nitrosomonas-like species. In the biocenosis of the investigated bioreactor, oxygen was the crucial selective parameter. The results obtained in this work showed that amoA gene research is more suitable to study the stability and effectiveness of ammonia oxidation. This information emphasizes the necessity of the usage of molecular markers based on functional genes instead of ribosomal ones in order to present the actual state of the process performed in bioreactors. It was also stated that Nitrosomonas -like bacteria are able to perform nitritation even in anoxic environment, that is probably the reason why these bacteria are the most common AOB in different bioreactors.

PL

W eksperymencie badano grupę bakterii utleniających amoniak w bioreaktorze membranowym całkowitego wymieszania (MBR), pracującym w warunkach anoksycznych przez 5 miesięcy. Osad czynny zasilano pożywką syntetyczną, zawierającą 66-150 mg N-NH4 +/l. Wiek osadu wynosił 50 dni, a hydrauliczny czas zatrzymania - 3,3 dnia. Oszacowanie różnorodności i złożoności zbiorowiska bakterii utleniających amoniak oraz identyfikacja mikroorganizmów dominujących w badanym osadzie czynnym w warunkach anoksycznych została przeprowadzona metodą elektroforezy w gradiencie denaturacji (DGGE) i sekwencjonowania DNA. Analiza molekularna biocenozy, przeprowadzona z użyciem dwóch markerów molekularnych: genu kodującego 16S rRNA i genu kodującego monooksygenazę amonową (amoA), wykazała, że proces nitritacji był prowadzony przez gatunki bakterii z rodzaju Nitrosomonas. W biocenozie badanego bioreaktora stężenie tlenu było głównym parametrem selekcyjnym dla nitritatorów. W badaniach wykazano, że markerem molekularnym sprawdzającym się lepiej w monitoringu efektywności procesu nitryfikacji pierwszej fazy jest gen amoA. Te dane podkreślają, że w badaniach efektywności prowadzonego procesu zachodzącego w bioreaktorach, informacje uzyskiwane z markerów funkcjonalnych mają większą wartość niż uzyskane z markerów rybosomalnych. Stwierdzono również, że bakterie Nitrosomonas sp. są zdolne do prowadzenia nitritacji w warunkach anoksycznych i prawdopodobnie z tego powodu są najczęściej spotykaną bakterią utleniającą amoniak.

12

Cadmium and copper toxicity assessment in activated sludge using TTC bioassay

Małachowska-Jutsz A., Matyja K., Ziembińska A.

Archives of Environmental Protection

|

2011

|

Vol. 37, no. 4

85-94

EN

The aim of this work was to determine the effect of various cadmium and copper concentrations on the activated sludge dehydrogenase activity. The investigations were carried out in six aerated chambers with activated sludge, volume of 1L each, by the continuous culture method (one control chamber, not contaminated with heavy metals and five with 0.5; 1; 2; 4; 8 mg L-1 Cu+2 and 0.1; 0.3; 0.9; 2.7; 8.1 mg L-1 Cd2+). Cadmium sulfate and copper sulfate as a source of heavy metals were used. The concentrations of these metal ions, causing 50% dehydrogenase activity inhibition were determined. The particular attention was paid to the toxic effect of metal ions, as well as the variations of the microbial respiration activity proceeded during toxins exposition. The investigation showed that even the lowest concentration of the investigated metal ions caused significant changes of the activated sludge dehydrogenases activity. Copper ions showed to be more toxic than cadmium ions.

PL

Celem niniejszej pracy było określenie wpływu różnych stężeń kadmu i miedzi na aktywność dehydrogenaz mikroorganizmów osadu czynnego. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem sześciu komór z napowietrzanym osadem czynnym, każda o objętości 1L (niezanieczyszczona próba stanowiła kontrolę, a pozostałe zawierały: 0,5; 1; 2; 4; 8 mg L-1 Cu+2 oraz 0,1; 0,3; 0,9; 2,7; 8,1 mg L-1 Cd2+). Metale wprowadzano do zawiesiny w postaci siarczanu kadmu i siarczanu miedzi. Wyznaczono stężenia jonów powodujące 50% zahamowanie aktywności dehydrogenaz. Szczególną uwagę zwrócono na porównanie toksyczności jonów obu metali oraz na zachodzące w czasie pod ich wpływem zmiany aktywności oddechowej mikroorganizmów. Badania wykazały, że nawet najniższe z zastosowanych stężeń badanych związków powodowały istotne zmiany w aktywności dehydrogenaz osadu. Jony miedzi okazały się być bardziej toksyczne niż jony kadmu.

13

Dwa punkty widzenia, czyli... Anammox okiem biologa i technologa

Ziembińska A., Cema G.

Forum Eksploatatora

|

2010

|

Nr 6 (51)

86-93

PL

Aktualny stan środowiska, które nas otacza pozostawia wiele do życzenia. Duża liczba przeróżnych związków chemicznych dostaje się do powietrza, gleby oraz przede wszystkim do wody. Natomiast usuwanie nadmiaru związków azotowych z wód i ścieków jest głównym procesem niezbędnym dla ich ratowania. Procesy biologiczne, odpowiadające za usuwanie nieorganicznych związków azotowych podczas oczyszczania ścieków zarówno komunalnych, jak i przemysłowych, do niedawna sprowadzały się do nitryfikacji i denitryfikacji. Procesy te posiadają jednak pewne ograniczenia, a mianowicie nitryfikacja wymaga znacznych nakładów energii aby stworzyć warunki tlenowe dla jej przebiegu, natomiast denitryfikacja wymaga znacznych zasobów węgla organicznego. Aby proces oczyszczania był najefektywniejszy, a jednocześnie niedrogi, poszukuje się alternatywnych metod oczyszczania ścieków. Takim procesem jest odkryty w latach 90. ubiegłego wieku, a przewidywany już od lat 70. proces beztlenowego utleniania amoniaku, czyli Anammox(ang. Anaerobic Ammonium Oxidation). Artykuł ten ma na celu przybliżyć Czytelnikowi ten proces, przedstawiając zarówno jego aspekt technologiczny, jak i podstawy biochemiczne i biologiczne, wskazując jak ściśle powiązane są te dwa punkty widzenia.

14

DGGE-based monitoring of bacterial diversity in activated sludge dealing with wastewater contaminated by organic petroleum compounds

Ziembińska A., Ciesielski S., Wiszniowski J.

Archives of Environmental Protection

|

2010

|

Vol. 36, no. 4

119-125

EN

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) belong to the group of recalcitrants that on reaching wastewater can irreversibly inhibit some sensitive biological processes in activated sludge such as nitrification. This situation leads to wastewater treatment failure due to the influence of these substances on bacteria responsible for important biochemical processes. Observation of the changes in bacterial diversity using molecular tools, such as denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE), could be the first step in finding a way of preventing wastewater treatment failure. The aim of this experiment was to monitor bacterial biodiversity in a membrane bioreactor (MBR) dealing with synthetic wastewater contaminated with high concentration of petroleum organic compounds (POCs) and to study the influence of POCs contamination on bacterial changeability in activated sludge. COD removal in investigated membrane bioreactors was at a level of 93%. The organics removal efficiency was not affected by the maximal tested dose of petroleum contamination (1000 μl POCs/l of wastewater) and the MBRs wastewater treatment performance was undisturbed. DGGE analysis revealed that the biodiversity fluctuated slightly in control MBR, while in experimental MBR the biodiversity index decreased drastically after adding the highest experimental concentration of POCs. These results suggest that concentrations of POCs at levels from 50 μl/l to 500 μl/l stimulate biodiversity growth, while the concentration 1000 μl POCs/l of wastewater seems to inhibit the most sensitive processes in wastewater treatment by influencing the bacterial biocenosis.

PL

Substancje ropopochodne należą do grupy zanieczyszczeń, które, docierając do oczyszczalni ścieków, mogą zaburzać wrażliwe procesy biochemiczne, takie jak nitryfikacja. Taka sytuacja prowadzi do problemów z oczyszczaniem ścieków, ponieważ substancje te mogą wpływać na bakterie odpowiedzialne za podstawowe procesy biochemiczne. Obserwacja zmian różnorodności bakteryjnej w osadzie czynnym za pomocą narzędzi biologii molekularnej, takich jak elektroforeza w gradiencie denaturacji (DGGE), może być pierwszym krokiem w opracowaniu metody zapobiegania zaburzeniom procesu oczyszczania. Celem tej pracy był monitoring różnorodności bakteryjnej w osadzie czynnym bioreaktora membranowego usuwającego ścieki zanieczyszczone związkami ropopochodnymi i określenie wpływu tych związków na zmienność bakteryjną badanej biocenozy. Usunięcie związków organicznych wyrażonych wskaźnikiem zanieczyszczeń ChZT zarówno w kontrolnym, jak i eksperymentalnym bioreaktorze membranowym, wynosiło powyżej 93%. Najwyższe zastosowane stężenie związku zanieczyszczającego (frakcja P-30, próżniowy destylat ropy naftowej) wynosiło 1000 μl/l ścieków i nie miało wpływu na efektywność oczyszczania ścieków. Analiza wzorów prążkowych DGGE wykazała, że bioróżnorodność bakteryjna w bioreaktorze kontrolnym zmieniała się nieznacznie w trakcie trwania eksperymentu, podczas gdy w bioreaktorze eksperymentalnym spadła drastycznie po dodaniu dawki zanieczyszczającej o najwyższym stężeniu. Wyniki te sugerują, że stężenia modelowych związków ropopochodnych w zakresie 50 μl/l to 500 μl/l stymulują wzrost bioróżnorodności, podczas gdy zastosowanie zanieczyszczenia w stężeniu 1000 μl/l ścieków prawdopodobnie hamuje najbardziej wrażliwe procesy oczyszczania ścieków poprzez wpływ na biocenozę bakteryjną.

15

Metody i techniki biologii molekularnej w biotechnologii środowiskowej

Raszka A., Ziembińska A., Wiechetek A.

Czasopismo Techniczne. Środowisko

|

2009

|

R. 106, z. 2-Ś

101-114

PL

W ostatnich latach pojawiło się dużo różnorodnych metod pozwalających na analizę składu biocenozy oraz rozmieszczenia przestrzennego mikroorganizmów. Metody molekularne górują nad tradycyjnymi technikami, gdyż nie są uzależnione od hodowli mikroorganizmów na podłożach mikrobiologicznych. Jest to ważna cecha metod analitycznych, ponieważ przyspiesza to całą procedurę badawczą. Dodatkowo metody oparte na analizie materiału genetycznego charakteryzują się dużą czułością i powtarzalnością. W artykule opisano metody najczęściej wykorzystywane w biotechnologii środowiskowej.

EN

During last several years a wide variety of methods useful in the analyzing of biocenosis' composition and spatial microorganisms distribution appeared. A significant aspect of molecular techniques usage is its independence from traditional microbiological methods. It is an important analytical feature, because it enables a speedier research. Additionally, methods based on genetic material are more sensitive and repeatable. This article contains the description of the techniques of the most commonly used in environmental biotechnology.