Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie procesów membranowych do usuwania mikroplastików z wody i ścieków

Bodzek Michał, Pohl Alina

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2023

|

nr 4

49--55

PL

Zanieczyszczenie środowiska wodnego mikroplastikami (MPs) jest obecnie problemem na skalę światową. Aby przeciwdziałać temu zagrożeniu, należy z jednej strony ograniczyć liczbę mikrocząstek tworzyw sztucznych przedostających się do środowiska, z drugiej zaś usunąć cząstki już w nim obecne. Jako jedne z głównych dróg przedostawania się mikroplastików do środowiska wodnego wymienia się oczyszczalnie ścieków. Żadna z obecnie dostępnych technologii oczyszczania ścieków nie jest specjalnie zaprojektowana do usuwania tych zanieczyszczeń, jednakże na tle innych procesów techniki membranowe wykazują w tym zakresie duży potencjał. Ponadto połączenie tych procesów z innymi, jak koagulacja czy procesy biologiczne, pozwala na prawie 100-proc. Usunięcie mikroplastików z matrycy. Najbardziej efektywnym rozwiązaniem w tym zakresie są bioreaktory membranowe (MBR), które łączą proces biologicznego oczyszczania ścieków z separacją membranową, wpisując się jednocześnie w trendy „zielonej chemii”. Niemniej jednak potrzebne są dalsze badania, szczególnie w obszarze zminimalizowania foulingu membran, który stanowi główną wadę w procesach membranowych.

EN

The pollution of the aquatic environment with microplastics (MPs) is currently a global problem. To counteract this threat, it is necessary, on the one hand, to limit the number of plastic microparticles entering the environment and, on the other hand, to remove particles already present in it. Wastewater treatment plants are mentioned as one of the main routes of the passage of microplastics into the aquatic environment. None of the currently available wastewater treatment technologies is specifically designed to remove these contaminants, but membrane techniques have great potential in this field as compared to other processes. Moreover, combining these processes with others, such as coagulation or biological processes, enables almost 100% removal of microplastics from the matrix. The most effective solution in this regard are membrane bioreactors (MBR), which combine the biological wastewater treatment process with membrane separation while being in line with the trends of „green chemistry”. Nevertheless, further research is needed, especially in the area of minimising membrane fouling, which is the main disadvantage in membrane processes.

2

Plastyfikatory alternatywne jako zamienniki popularnych ftalanów

Pohl Alina, Bodzek Michał

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2023

|

nr 1

46--50

PL

W ostatnim stuleciu tworzywa sztuczne stały się nieodłączną częścią codziennego życia. Po stagnacji w 2020 r. spowodowanej pandemią COVID-19 światowa produkcja tworzyw sztucznych w 2021 r. znowu wzrosła. Wraz z dynamicznym rozwojem przemysłu tworzyw sztucznych wzrasta również zużycie dodatków do tych tworzyw, w tym plastyfikatorów. Jednak w ostatnim czasie obserwuje się proces zastępowania najpopularniejszych plastyfikatorów, czyli ftalanów przez korzystniejsze toksykologicznie, lecz mniej uregulowane (szczególnie w przypadku maksymalnych dopuszczalnych stężeń w różnych matrycach) alternatywy. Substytutami ftalanu bis(2-etyloheksylu) w skrócie DEHP, najczęściej stosowanego i najbardziej regulowanego ftalanu, są obecnie m. in. adypiniany - głównie adypinian bis(2-etyloheksylu) (DEHA), tereftalany - przede wszystkim tereftalan di-(2-etyloheksylu)(DEHT), kwas diizononylo-1,2-cykloheksonodikorboksylowy (DINCH) czy ftalan diizononylu (DINP). Wiedza na temat występowania i losów środowiskowych plastyfikatorów alternatywnych jest niewielka. Dlatego konieczne jest ich monitorowanie w środowisku, aby uniknąć niekorzystnego, długoterminowego wpływu na faunę i florę.

EN

In the last century, plastics have become an integral part of our everyday life. After stagnation in 2020 caused by the COVID-19 pandemic, global plastics production increased again in 2021. With the dynamic development of the plastics industry, the consumption of additives to these plastics, including plasticizers, is also increasing. However, recently the process of replacing the most popular plasticizers, i.e. phthalates, with more toxicologically favourable, but less regulated (especially in terms of maximum allowable concentrations in various matrices) alternatives has been observed. The substitutes for bis(2-ethylhexyl) phthalate, abbreviated as DEHP, the most widely used and regulated phthalate, are currently adipates, among others - mainly bis(2-ethylhexyl) adipate (DEHA), terephthalates - primarily di-(2-ethylhexyl) terephthalate (DEHT), diisononyl-1,2-cyclohexane dicarboxylic acid (DINCH) or diisononyl phthalate (DINP). The knowledge of the environmental occurrence and fate of alternative plasticizers is poor, therefore it is necessary to monitor them in the environment in order to avoid their adverse long-term effects on fauna and flora.

3

Ścieki opadowe i roztopowe oraz możliwości ochrony wód powierzchniowych przed ich zrzutami

Pohl Alina, Kostecki Maciej

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2022

|

nr 1

36--40

PL

Jednym ze źródeł zanieczyszczeń wprowadzanych do wód powierzchniowych są ścieki opadowe i roztopowe. Ładunek zanieczyszczeń w nich zawarty może być różny, w zależności m.in. od charakteru zlewni, z której spływają, czy intensywności i czasu opadów. Tereny miejskie, w szczególności tzw. powierzchnie szczelne, stwarzają sprzyjające warunki do gromadzenia zanieczyszczeń stałych, powstających głównie w wyniku działalności człowieka. Spływy z tych powierzchni mogą powodować niekorzystne zmiany w odbiorniku, takie jak np. redukcja liczby organizmów żywych i ograniczenie bioróżnorodności.

EN

One of the sources of pollution introduced into surface waters are rainwater and snowmelt. The load of pollutants contained in them may be different depending, inter al ia, on the character of the catchment area from which they flow down, or the intensity and duration of rainfall. Urban areas, in particular the so-called sealed surfaces, create favourable conditions for the accumulation of solid contaminants, generated mainly by human activity. The flows from sealed surfaces eon cause adverse changes in a receiver, such as, for example, the decrease in the number of living organisms and reduced biodiversity.

4

Mikroplastik w środowisku i jego usuwanie w technologiach oczyszczania wody i ścieków

Pohl Alina, Bodzek Michał

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2022

|

nr 4

38--43

PL

W ciągu ostatnich lat światowa produkcja tworzyw sztucznych szybko się rozwinęła, a powstające z tych tworzyw śmieci stały się jednocześnie jednym z najszybciej rosnących strumieni odpadów komunalnych na świecie. Rozkład tworzyw sztucznych do mikro- i nanodrobin pogłębia dodatkowo problem zanieczyszczenia środowiska tymi materiałami. Ze względu na małą gęstość i mały rozmiar tych cząstek są one łatwo odprowadzane do kanalizacji ściekowej, a następnie do oczyszczalni ścieków, które są ich głównymi odbiorcami przed zrzutem do zbiorników wodnych. Żadna ze stosowanych obecnie technologii oczyszczania ścieków czy uzdatniania wody nie jest przeznaczona do usuwania cząstek tworzyw sztucznych. Efektywność usunięcia mikroplastików z zastosowaniem różnych metod, w tym fizycznych, chemicznych czy biologicznych, daje zróżnicowane wyniki. Najlepsze efekty w zakresie usunięcia mikroplastiku z wody i ścieków uzyskuje się, stosując technologie hybrydowe czy zaawansowane procesy oczyszczania trzeciego stopnia w technologii oczyszczania ścieków.

EN

In recent years, the global production of plastics has developed rapidly, and the waste generated from them has also become one of the fastest growing municipal waste streams in the world. The decomposition of plastics into micro- and nanoparticles additionally aggravates the problem of environmental pollution with these materials. Due to the low density and small size of these particles, they are easily discharged into the sewage system, and then to the wastewater treatment plants, which are their main recipients before discharging them into water reservoirs. Among various wastewater and water treatment technologies that are in use today, none is designed to remove plastic particles. The effectiveness of microplastics removal using a variety of methods, including physical, chemical and biological ones, produces varying results. The best effects in terms of removing microplastics from water and wastewater are achieved by using hybrid technologies or advanced tertiary treatment processes in wastewater treatment technology.

5

Removal of microplastics in unit processes used in water and wastewater treatment : a review

Bodzek Michał, Pohl Alina

Archives of Environmental Protection

|

2022

|

Vol. 48, no. 4

102--128

EN

Many tons of micro- and nano-sized plastic particles enter the aquatic environment every year, due to increasing plastic production, with the consequent risk of microplastics contaminating our environment. Addressing this multifaceted threat requires innovative technologies that can efficiently remove microplastics from the environment. Therefore, there is an urgent need to study the efficiency of the removal of microplastics by different water and wastewater treatment technologies. After short overviewed the source, occurrence, and potential adverse impacts of microplastics to human health, we then identified promising technologies for microplastics removal, including physical, chemical, and biological approaches. A detailed analysis of the advantages and limitations of different techniques was provided. According to literature data, the performance of microplastics removal is as follows: membrane bioreactor (>99%) > activated sludge process (~98%) > rapid sand filtration (~97.1%) > dissolved air floatation (~95%) > electrocoagulation (>90%) > constructed wetlands (88%). Chemical treatment methods such as coagulation, magnetic separation, Fenton, photo-Fenton and photocatalytic degradation also show moderate to high efficiency of microplastics removal. Hybrid treatment such as the MBR-UF/RO system, coagulation followed by ozonation, adsorption, dissolved air flotation, filtration, and constructed wetlands based hybrid technologies have shown very promising results in the effective removal of microplastics. Lastly, research gaps in this area are identified, and suggestions for future perspectives are provided. We concluded this review with the current challenges and future research priorities, which will guide us through the path addressing microplastics contamination.

6

Występowanie ftalanów w środowisku i porównanie metod ekstrakcji osadów dennych

Pohl Alina

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2021

|

nr 4

26--30

PL

W artykułach codziennego użytku bardzo często kryją się niebezpieczne związki chemiczne, Które mogą być przyczyną wielu schorzeń i problemów ze zdrowiem. Jednymi z nich są ftalany, czyli estry kwasu ftalowego, które są powszechnie używane jako dodatki w produkcji tworzyw sztucznych. Dzięki poprawie właściwości polimerów oraz stosunkowo niskiej cenie związki te cieszą się dużą popularnością wśród producentów. Ftalany są nietrwale związane z matrycą polimerową, co w konsekwencji prowadzi do ich uwalniania do środowiska. Po przedostaniu się do środowiska wodnego mają tendencję do adsorpcji na cząstkach stałych, ostatecznie gromadząc się w osadach dennych. W artykule przedstawiono krótki przegląd literaturowy na temat występowania ftalanów w środowisku oraz wyniki badań własnych dotyczących metodyki przygotowania osadów dennych do oznaczenia tych związków z uwzględnieniem różnych rozpuszczalników i czasów ekstrakcji.

EN

Everyday articles contain dangerous chemical compounds that eon cause many diseases and health problems. One of them are phthalates, phthalic acid esters (PAEs), which are commonly used as additives in the production of plastics. With the improvement of polymer properties and relatively low cost, these compounds are very popular among manufacturers. Phthalates are not permanently associated with the polymer matrix, which in turn leads to their release into the environment. After getting into the aquatic environment, they tend to adsorb on solid particles, eventually accumulating in bottom sediments. The article presents a short literature review on the occurrence of phthalates in the environment and the results of own research on the methodology of preparation of sediments for the determination of these compounds, ta king into account various solvents and extraction times.

7

Plastyfikatory w środowisku wodnym

Pohl Alina

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2020

|

nr 4

34--39

PL

Szerokie zastosowanie plastyfikatorów, w tym 4-n-nonylofenolu, 4-tert-oktylofenolu, bisfenolu A i ftalanów, w procesach produkcji tworzyw sztucznych powoduje, że są one obecne niemal we wszystkich elementach środowiska. Do środowiska wodnego dostają się głównie ze ściekami oraz są wydzielane i wymywane z plastikowych odpadów zaśmiecających ekosystemy wodne. Substancje te są o tyle niebezpieczne, że należą do grupy związków endokrynnie czynnych (EDC, ang. endocrine disrupting compounds), substancji zaburzających funkcjonowanie układu hormonalnego. Plastyfikatory mogą być nietrwale związane z matrycą polimerową, przez co mogą być ługowane z opakowań plastikowych do żywności i napojów, wywołując przy tym szkodliwe skutki dla ludzi i środowiska. Ze względu na zdolność EDC do bioakumulacji i biomagnifikacji organizmy na najwyższych poziomach troficznych są narażone na ich negatywny wpływ. U zwierząt mogą prowadzić do feminizacji lub hermafrodytyzmu, natomiast u ludzi mogą powodować raka narządów płciowych: jąder, prostaty i piersi.

EN

Due to a wide use of plasticizers, including 4-n-nonylphenol, 4-tert-octylphenol, bisphenol A and phthalates, in the production of plastics, they are present in almost all elements of the environment. They get to the aquatic environment mainly with sewage and are separated and eluted from plastic waste littering water ecosystems. These substances are dangerous because they belong to the group of endocrine disrupting compounds (EDC), substances that disrupt the functioning of the endocrine system. Plasticizers can be impermanently bonded with the polymer matrix and therefore they can be leached from plastic packages into foods and drinks and cause harmful effects to humans and the environment. Due to the ability of EDCs to bioaccumulate and biomagnify, organisms at the highest trophic levels are exposed to their negative impact. In animals, they can lead to feminization or hermaphroditism, and in humans they can cause genital cancers: testicular, prostate and breast cancers.

8

Spatial distribution, ecological risk and sources of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in water and bottom sediments of the anthropogenic lymnic ecosystems under conditions of diversified anthropopressure

Pohl Alina, Kostecki Maciej

Archives of Environmental Protection

|

2020

|

Vol. 46, no. 4

104--120

EN

The research determined the concentrations of selected polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in water and sediments of Kłodnica River reservoirs and distribution depending on number of rings, ecotoxicological impact on studied ecosystems and possible sources of origin. Samples were subjected to qualitative and quantitative analysis by gas chromatography coupled with a GC-MS mass detector, using a ZB-5MS column and electron ionization. The sum of 16 PAHs in water ranged 0.111–0.301 μg/L (mean 0.200 μg/L) in Dzierżno Duże, 0.0410–0.784 μg/L (mean 0.303 μg/L) in Dzierżno Małe and 0.0920–1.52 μg/L (mean 0.596 μg/L) in Pławniowice. While in sediments respectively: 17.5–37.2 μg/g (mean 26.8 μg/g), 4.33–8.81 μg/g (6.43 μg/g) and 2.27–9.50 μg/g (5.30 μg/g). The concentration of PAHs in sediments of reservoirs, which spatial management of the catchment area accounts for over 90% of agricultural and forest land, was up to eight times lower than in sediments of the reservoir which is 69%, while built-up and transport areas are 24%. In sediments of Dzierżno Małe and Pławniowice PAHs with 5 and 6 rings dominate, while in Dzierżno Duże – 2 and 3 rings. Higher concentrations of PAHs with higher molecular weight, found in the bottom water layers, confirm the role of the sedimentation process in the transport of these compounds in reservoirs. Assessment of sediment quality, based on ecotoxicological criteria, showed that PAHs may cause toxic effects in Dzierżno Duże, while in Dzierżno Małe and Pławniowice can cause sporadic adverse effects. The likely source of PAHs in reservoirs is low emissions.

PL

W badaniach określono stężenia wybranych wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w wodach i osadach dennych zbiorników Hydrowęzła rzeki Kłodnicy oraz określono ich rozkład w zależności od ilości pierścieni, wpływ ekotoksykologiczny na badane ekosystemy wodne oraz możliwe źródła ich pochodzenia. Próbki poddano analizie jakościowej i ilościowej metodą chromatografii gazowej sprzężonej z detektorem masowym GC-MS, wykorzystując kolumnę typu ZB-5MS i jonizację elektronową. Suma 16 WWA w wodzie wahała się w granicach 0.111–0.301 μg/L (średnio 0.200 μg/L) w Dzierżnie Dużym, 0.0410–0.784 μg/L (średnio 0.303 μg/L) w Dzierżnie Małym i 0.0920–1.52 μg/L (średnia 0.596 μg/L) w Pławniowicach. Podczas gdy w osadach wynosiła odpowiednio: 17.3–37.2 μg/g (średnio 26.8 μg/g), 4.33–8.81 μg/g (6.43 μg/g) i 2.27–9.50 μg/g (5.30 μg/g). Stężenie WWA w osadach dennych zbiorników wodnych, których zagospodarowanie przestrzenne zlewni stanowi w ponad 90% grunty rolne i leśne, było do ośmiu razy niższe niż w osadach zbiornika, którego powierzchnia ta wynosi 69%, podczas gdy tereny zabudowane i transportowe 24%. W osadach dennych zbiorników Dzierżno Małe i Pławniowice dominują WWA o 5 i 6 pierścieniach, natomiast w zbiorniku Dzierżno Duże WWA o 2 i 3 pierścieniach. Wyższe stężenia WWA o większej masie cząsteczkowej stwierdzone w przydennych warstwach wody potwierdzają rolę procesu sedymentacji w transporcie tych związków w zbiornikach. Ocena jakości osadów w oparciu o kryteria ekotoksykologiczne wykazała, że WWA mogą powodować toksyczne działanie w Dzierżnie Dużym, natomiast w Dzierżnie Małym i Pławniowicach mogą powodować sporadyczne działania niepożądane. Prawdopodobnym źródłem WWA w zbiornikach jest niska emisja.

9

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne - charakterystyka, występowanie i identyfikacja źródeł ich pochodzenia w środowisku

Pohl Alina

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2019

|

nr 4

10--14

PL

Występowanie wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w środowisku ma charakter powszechny. Zanieczyszczenia te powstają głównie w procesach niecałkowitego spalania związków organicznych. Procesy zachodzą zarówno w warunkach naturalnych (np. podczas pożaru lasu), jak i w środowisku człowieka (spalanie odpadów, spaliny pojazdów mechanicznych, działalność przemysłowa). Wielkość emisji WWA do środowiska zdecydowanie przeważa ze źródeł antropogennych. W celu identyfikacji źródeł pochodzenia WWA, często określa się stosunek pomiędzy wybranymi węglowodorami (o podobnych właściwościach fizycznych i chemicznych), stanowiący tzw. wskaźnik diagnostyczny. Jego użycie ma pewne ograniczenia, ale jest szczególnie przydatne do oceny profili emisji WWA dla podejrzanych źródeł emisji obecnych na badanym obszarze.

EN

The occurrence of polycyclic aromatic hydrocarbons in the environment is common. These pollutions are mainly formed in the processes of incomplete combustion of organic compounds. The processes take place both in natural conditions (eg. during a forest fire) and in the human environment (incineration of waste, exhaust gases of motor vehicles, industrial). The volume of PAHs emission to the environment is definitely higher from anthropogenic sources. In order to identify sources of PAHs, the diagnostic ratio - a ratio between selected hydrocarbons (with similar physical and chemical properties) is often determined. Its use has some limitations, but it is especially useful to estimate PAH emission profiles for suspected emission sources present in the investigated area.