Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Adsorbent filters for removing polycyclic aromatic hydrocarbons from the atmosphere

Khan Abdul Muqeet, Imran Muhammad, Hashmi Abu Saeed, Shehzad Wasim, Abbas Mateen

Environment Protection Engineering

|

2023

|

Vol. 49, nr 2

19--27

EN

Indoor activities involving cooking and warming, outdoor sources, smoking, and candle and in-cense burning may introduce a massive portion of polycyclic fragrant hydrocarbons. These are well known for their mutagenicity and carcinogenicity and are omnipresent in urban situations as a result of the combustion of fuel. Due to small particle size, penetration has been suspected to be one major source of indoor polycyclic aromatic hydrocarbons. In the current study, the manufacturing of three types of filters (electrostatic charge-based, pomegranate peel biochar-based, and birds’ feathers-based) was carried out. Their efficiency was tested to remove molecules bounded PAHs and also other geno-toxic compounds associated with these particles. The electrostatic filter was more efficient (27.42%) than pomegranate peel-based and birds’ feathers-based filters (13.86% and 8.32%, respectively). The carcinogenetic effects of PAHs emitted from outdoor and indoor pollutants can be reduced using these kinds of filters.

2

Occurrence of polycyclic aromatic hydrocarbons in bottom ash from individual heating devices

Kozielska Barbara, Żeliński Jacek, Cieślar Mateusz

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2022

|

Nr 83

7--18

EN

Combustion of solid fuels such as coal, biomass and, contrary to the applicable law, waste in individual heating devices still remains a serious problem in Poland. It causes the generation of large amounts of pollutants and harmful substances contained not only in fly ash released into the air with smoke but also in the bottom ash, which constitutes a serious environmental problem. This paper presents the results of a comparative study on the contents of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in bottom ash from the combustion of hard coal (HC), wood (W) and a mixture of different solid fuels including municipal waste (MW), their sums and profiles. For the bottom ash samples taken for these fuels, the share of carcinogenic congeners in the sum of PAHs, toxicity, mutagenicity and carcinogenicity equivalents have also been determined. The highest content of total PAHs, amounting to an average of 20.7 ppb, was recorded for bottom ash obtained from combustion of a mixture of solid fuels and waste. For such ash, the toxicity and carcinogenicity equivalents were approximately twice as high as for other types of ash. Bottom ash was found to be dominated by benzo[a]anthracene, and the tetracyclic congeners accounted for 60-68% of all PAHs (W

PL

Spalanie paliw stałych, m.in. węgla, biomasy, a także, mimo zakazu, odpadów komunalnych w indywidualnych systemach grzewczych stanowi w Polsce nadal poważny problem. Powoduje to powstawanie dużych ilości zanieczyszczeń i szkodliwych substancji zawartych w pyłach, które trafiają wraz z dymem do powietrza bez jakiejkolwiek kontroli, a popiół paleniskowy będący odpadem stanowi poważny problem środowiskowy. W pracy przedstawiono wyniki badań porównawczych zawartości 16 wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w popiele paleniskowym pochodzącym ze spalania węgla kamiennego (HC), drewna (W) oraz mieszaniny różnych paliw stałych, w tym odpadów komunalnych (MW), ich sumy oraz profile. Wyznaczono także udział kancerogennych kongenerów w sumie WWA, równoważniki toksyczności, mutagenności i kancerogenności. Największą zawartość sumy WWA, wynoszącą średnio 20,7 ppb, odnotowano dla popiołu paleniskowego pochodzącego ze spalania mieszaniny paliw stałych i odpadów. Dla tego popiołu równoważniki toksyczności i kancerogenności były około dwa razy wyższe niż dla pozostałych popiołów. W popiołach dominował benzo[a]antracen, a czteropierścieniowe kongenery stanowiły 60–68% wszystkich WWA (W

3

Badanie procesu sorpcji wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) na bentonicie przy wykorzystaniu metod HPLC i FTIR

Majcher Damian, Olesek Paulina, Pecyna Natalia

Analit

|

2022

|

Nr 12

81--91

PL

W niniejszym artykule skupiono się na przedstawieniu wyników badań nad zdolnością sorpcji wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) przez próbki pobrane z zakładu produkcyjnego CERTECH w Niedomicach, których głównym składnikiem jest bentonit. Zbadano cztery próbki - dwie bentonitu (niemodyfikowany i modyfikowany węglanem sodu) oraz dwa rodzaje żwirków. Zdolności sorpcyjne badano metodą HPLC sprawdzając zawartość składników WWA (pirenu, antracenu i benzo(a)pirenu) pozostałych po etapie desorpcji. Ponadto dokonano analizy struktury próbek w rożnych etapach sorpcji (metodą FTIR), co potwierdziło obecność jonów węglanowych CO32- w próbkach po modyfikacji.

EN

This article focuses on presenting the results of a study of the sorption capacity of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) by samples taken from the CERTECH production facility in Niedomice, the main component of which is bentonite. Four samples were examined - two samples of bentonite (unmodified and modified with sodium carbonate) and two types of grits. Sorption capacities were tested by HPLC checking the content of PAH components (pyrene, anthracene and benzo(a)pyrene) remaining after the desorption step. In addition, the structure of the samples at different sorption stages was analyzed (by FTIR), which confirmed the presence of CO32- carbonate ions in the samples after modification.

4

Występowanie i geneza WWA w wodach podziemnych obszaru Natura 2000 Cieszyńskie Źródła Tufowe oraz ochrona tych wód przed zanieczyszczeniem

Różkowski Jacek, Ślósarczyk Kinga, Jakóbczyk-Karpierz Sabina, Rubin Hanna

Przegląd Geologiczny

|

2020

|

Vol. 68, nr 4

249--255

EN

The paper deals with the problem of groundwater pollution with polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the "Cieszyńskie Žrádla Tufowe” Natura 2000 area. The concentration of 16 PAHs was measured with the use of the GC-MS method in seven water samples collected from the area of four enclaves belonging to the nature reserve. The results of analyses were compared with both the hydrogeochemical background and the limit value of PAHs concentration in drinking water, defined in the Regulation of the Minister for Health. Additionally, in order to determine the origin of contamination, PAH ratios for selected compounds were calculated. The paper also highlights the importance of the PAHs monitoring in groundwater.

5

Paradoksy w unormowaniach prawnych dotyczących zawartości wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w wodach

Witkowski Andrzej, Ślósarczyk Kinga

Przegląd Geologiczny

|

2020

|

Vol. 68, nr 4

256--262

EN

The paper provides an analysis of current Polish regulations on polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in water. The issue was also described in relation to international law. Inconsistency in regulations in terms of definitions of the sum of PAH is highlighted. The influence of PAH concentrations on the classification of water chemical status and the assessment of drinking water quality was analyzed based on the results of concentrations of six PAHs: benzo(b)fluoranthene, benzo(k)fluoranthene, benzo(a)pyrene, dibenzo(ah)anthracene, benzo(ghi)perylene and indeno(1,2,3-cd)pyrene. The PAH concentrations were determined in 36 water samples, including 28 samples of spring water and eight samples of snowmelt. The results obtained for most of the samples revealed elevated concentrations of benzo(a)pyrene. The authors underline the fact that a separate assessment of benzo(a)pyrene, the sum of six PAHs, and the sum of four PAHs unveil inconsistency in water quality evaluation. The results also suggest that only benzo(a)pyrene should be considered in the classifications mentioned, since its determination gives the actual view on the water quality in terms of PAH concentrations. The assessments for the sum of six PAHs and four PAHs in accordance with existing regulations indicate higher quality classes, meaning a better water quality in comparison with the concentration of benzo(a)pyrene itself.

6

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.

7

Przygotowywanie próbek do równoczesnego oznaczania wybranych mikrozanieczyszczeń organicznych w wodzie

Sobczak Patrycja, Rosińska Agata

Technologia Wody

|

2019

|

Nr 6 (68)

20--23

PL

Celem badań było opracowanie uniwersalnej metody służącej do kompleksowego i równoczesnego oznaczania wybranych mikrozanieczyszczeń organicznych zawartych w wodzie przygotowywanej do spożycia, takich jak: wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), polichlorowane bifenyle (PCB). Priorytetem jest skrócenie czasu potrzebnego na wykonanie oznaczenia stężeń oraz zmniejszenie ilości zużywanych odczynników i innych materiałów oraz zminimalizowanie kosztów przygotowania próbki do analizy. Roztwory wzorcowe 16 WWA i 9 PCB dodano do wody destylowanej w określonej ilości. Ekstrakcja odbywała się metodą do fazy stałej z wykorzystaniem kolumienek ekstrakcyjnych Octadecyl C18 firmy Bakerbond. Do kondycjonowania kolumienek używano izopropanolu oraz metanolu. WWA i PCB wymywano z sorbentu kolumienek przy użyciu dichlorometanu. Ekstrakty zatężono do objętości 2 cm3. Próbki analizowano metodą chromatografii gazowej (GC-MS) [1, 2, 3]. W celu oceny efektywności ekstrakcji, obliczono procentowy odzysk dla każdego związku z grupy WWA i PCB. Uzyskano odzysk na poziomie od 7,5 do 125% w przypadku WWA i od 13,8 do 65,5% w przypadku PCB.

EN

The aim of the research was to develop an effective analytical method that can allow simultaneous quantification of chosen organic micropollutants such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and polychlorinated biphenyls (PCB) in water prepared for drinking. The priority was to shorten the time needed for the micropollutants extraction and to reduce the amount of used reagents and materials which leads to the reduction of costs of preparing samples for analysis. Standard mixtures of 16 PAH and 9 PCB were added to the distilled water in a specific amount. For PAH and PCB extraction from the water, the solid phase extraction method was applied, using Octadecyl C18 Bakerbond columns. Isopropyl alcohol and methanol were used to precondition the columns. PAH and PCB were eluted from the columns filling with dichloromethane. Extracts were condensed to the volume of 2 ml. Prepared samples were analyzed with the use of gas chromatography and mass spectrometer (GC-MS) [1, 2, 3]. To establish the efficiency of the extraction, the percent recovery was calculated for each of the compounds. The achieved percent recovery for PAH amounted from 7,5 to 125% and from 13,8 to 65,5% in case of PCB.

8

Municipal Sewage Sludge Processing Method Effect on the Content of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons

Wiater Józefa, Wróblewska Agata, Ofman Piotr

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 1

556--565

EN

The aim of the study was to determine PAH content and the share of their individual groups in municipal sewage sludge at individual stages of their production and processing in a municipal wastewater treatment plant. Sludge samples were collected in three study cycles: autumn (November), winter (February) and spring (April) in 2017 and 2018. In each cycle the samples of initial sludge, excessive sludge after press, digestate sludge and digested dehydrated sludge were analyzed. Three samples were taken from each sludge for further analysis. The content of 16 PAH (naphthalene, acenaphthylene, acenaphthene, fluorene, phenanthrene, anthracene, fluoranthene, pyrene, benzo(a)anthracene, chrysene, benzo(b)fluoranthene, benzo(k)fluoranthene, benzo(a)-pyrene, dibenzo(a,h)anthracene, benzo(g,h,i)perylene and indeno(1,2,3-c, d)pyrene) was determined in the samples in the Faculty Chemical Laboratory at Białystok University of Technology. For this purpose, a gas chromatography method coupled to mass spectrometry using a GC/MS Agilent 7890B chromatograph was used. The results were given as single PAH compounds, which were then grouped by the number of aromatic rings. It was found that the total content of 16 PAHs depended on the type of sewage sludge and the highest one occurred in the initial sludge, and much lower in other sediments. The fermentation process, and more drainage of the fermentation sludge, reduced the content of 16 PAHs. The transformation processes had an influence on the hydrocarbon content in particular groups. The share of PAH groups depending on the number of rings in total 16 depended on the date of collection of studied sludges. In the studied sludges, a group of three and four-ring hydrocarbons dominated, and the least was two- and six-ring hydrocarbons. PAH content in all analyzed sludges did not exceed the norm for the total of 11 PAHs proposed by the European Commission for sludge used for agriculture.

PL

Celem pracy było określenie zawartości WWA i udziału poszczególnych grup w komunalnych osadach ściekowych na poszczególnych etapach ich produkcji i przetwarzania w oczyszczalni ścieków komunalnych. Próbki osadów pobrano w trzech cyklach badań: jesienią (listopad), zimą (luty) i wiosną (kwiecień) w 2017 i 2018 roku. W każdym z cykli badano próbki osadu wstępnego, osadu nadmiernego po prasie, osadu przefermentowanego i osadu przefermentowanego poddanego dehydratacji. Z każdego osadu pobrano trzy próbki do dalszej analizy. Zawartość 16 WWA (naftalen, acenaften, acenaften, acenaften, fluoren, fenantren, antracen, fluoranten, piren, benzo(a)antracen, chryzen, benzo(b)fluoranten, benzo(k)fluoranten, benzo(a)piren, dibenzo(a,h)antracen, benzo(g,h,i)perylen i indeno(1,2,3-c, d)piren) zostały zbadane w próbkach w Wydziałowym Laboratorium Chemicznym Politechniki Białostockiej. W tym celu zastosowano metodę chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas przy użyciu chromatografu GC/MS Agilent 7890B. Wyniki podano jako pojedyncze związki WWA, które następnie pogrupowano według liczby pierścieni aromatycznych. Stwierdzono, że łączna zawartość 16 WWA zależy od rodzaju osadu ściekowego, przy czym najwyższa z nich występuje w osadach wstępnych, a znacznie niższa w innych osadach. Proces fermentacji i dalsze odwadnianie osadu fermentacyjnego zmniejszyły zawartość 16 WWA. Procesy transformacji wpłynęły na zawartość węglowodorów w poszczególnych grupach. Udział grup WWA w zależności od liczby pierścieni w sumie 16 zależał od terminu poboru badanych osadów. W badanych osadach dominowała grupa węglowodorów trój- i czteropierścieniowych, a najmniej dwu- i sześciopierścieniowych. Zawartość WWA we wszystkich analizowanych osadach nie przekraczała normy dla 11 WWA zaproponowanej przez Komisję Europejską dla osadów wykorzystywanych w rolnictwie.

9

Concentration of Hydrocarbons in Reject Waters During Aerobic Stabilization of Sewage Sludge

Włodarczyk-Makuła Maria, Popenda Agnieszka, Kozak Jolanta

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 2

1318--1327

EN

The article presents the concentrations of selected polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in reject water during aerobic stabilization of sewage sludge process. The investigations were carried out in parallel for two samples i.e. for sewage sludge samples coming from a treatment of municipal wastewater treatment plant (control sample) and for mixture of municipal and industrial sludge. The aerobic stabilization process was carried out for 21 days. The concentration of 5-ring and 6-ring PAHs was determined at the beginning of the experiment (day 0) and in seven-day intervals: after 7, 14 and 21 days, respectively. The initial contents of PAHs was equal to 23 μg/L and 29.1 μg/L respectively in reject water from municipal and mixture sludge. During aerobic stabilization process the decrease in the concentration of studied PAHs in reject water was observed. At the end of carrying the aerobic stabilization process the decrease of the total concentration of PAHs achieved 78% in municipal reject water, whereas in coke reject water reached the value of 38%, respectively.

PL

W artykule przedstawiono stężenia wybranych wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych WWA w cieczach nadosadowych w procesie stabilizacji tlenowej osadów ściekowych. Badania prowadzono z wykorzystaniem osadów powstających podczas oczyszczania ścieków komunalnych oraz ścieków koksowniczych. Badania technologiczne prowadzono równolegle dla dwóch próbek, tzn. osadów komunalnych (próbka kontrolna) oraz mieszaniny osadów komunalnych z przemysłowymi. Proces stabilizacji tlenowej był prowadzony przez 21 dób. Stężenie 5- oraz 6- pierścieniowych WWA oznaczano na początku badań, dwukrotnie podczas trwania procesu stabilizacji oraz po upływie 21 dób. Początkowe stężenie WWA wynosiło 23 μg/L i 29,1 μg/L odpowiednio w cieczach nadosadowych z osadów komunalnych i z osadów mieszanych. Podczas stabilizacji tlenowej osadów odnotowano spadek stężenia WWA w cieczach nadosadowych. Po zakończeniu procesu stabilizacji tlenowej osadów spadek sumarycznej ilości badanych WWA był na poziomie 78% w przypadku osadów komunalnych i 38% – w przypadku osadów mieszanych.

10

Wpływ wód deszczowych na zanieczyszczenie wybranych rzek Południowej Polski wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi i ich nitrowymi pochodnymi

Kryłów Małgorzata, Kwaśny Justyna, Balcerzak Wojciech

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 9

1423--1426

PL

Określono zanieczyszczenia WWA i NWWA w dwóch rzekach województwa Małopolskiego i ich spływach ulicznych. Efekty porównano z analizą zanieczyszczenia wód deszczowych rejonu Alei Trzech Wieszczów w Krakowie. Pochodzenie oznaczonych zanieczyszczeń skonfrontowano ze wskaźnikami źródeł WWA i NWWA.

EN

Contents of pollutants in 2 Polish rivers as well as in rainwaters collected in the vicinity of a large city were detd. chromatog. by using external stds. Most of the pollutants had a pyrogenic origin (burning fossil fuels and diesel oils). A relationship between the content of the pollutants in rainwaters and in river waters was established.

11

Ocena możliwości zastosowania reakcji Fentona do usuwania wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych z wybranych odpadów przemysłowych i gleb

Janda Anna, Marcinkowski Tadeusz

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 3

413--418

PL

Przedstawiono podstawowe mechanizmy rodnikowej reakcji Fentona zaliczanej do metod pogłębionego utleniania. Potencjał utleniający tej reakcji może znaleźć zastosowanie w technologiach stabilizacji odpadów przemysłowych oraz remediacji gleb skażonych WWA. Zainicjowane odczynnikiem Fentona łańcuchowe mechanizmy utleniania wraz ze współzachodzącymi procesami (pośrednie wytwarzanie surfaktantów, emulsyfikacja) pozwalają na uzyskanie wysokiej efektywności usuwania WWA o liczbie pierścieni w zakresie 2-6. W zależności od warunków środowiska reakcji oraz rodzaju stabilizowanych odpadów reakcja Fentona może zostać poddana licznym modyfikacjom, obejmującym zmianę źródła tlenu lub żelaza oraz zastosowanie dodatkowych substancji, takich jak środki chelatujące lub oleje roślinne.

EN

A review, with 25 refs., of uses of H₂O₂/Fe oxidn. for removal of polycyclic arom. hydrocarbons.

12

Potential of Helianthus annuus for phytoremediation of lead, zinc, total petroleum hydrocarbons (TPH) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) contaminated soil

Kluk Dorota, Steliga Teresa

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 7

379--387

EN

This paper describes the results regarding effectiveness of treatment of soils contaminated with heavy metals (lead, zinc), total petroleum hydrocarbons (TPH) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs): naphthalene (Nap), phenanthrene (Phe), fluoranthene (Flt), chrysene(Chr), in the process of phytoremediation carried out a laboratory scale with the plant Helianthus annuus. The reason behind the work was to investigate how plant vegetation can reduce the concentration of heavy metals in the soil and how the presence of petroleum substances and polycyclic aromatic hydrocarbons affect the efficiency of their removal. The analysis was based on the dynamics of cleaning the contaminated soils which contained periodic testing on physical, chemical and toxicological properties of: uncontaminated soil, soil contaminated with TPH and PAHs, soil contaminated with heavy metals, soil contaminated with heavy metals and petroleum substances. Phytoremediation of soils and its effectiveness in pot experiments was assessed based on physical and chemical soil analyses as well as five microbiotests applying organisms belonging to three trophic levels: producers (PhytotoxkitTM and Spirodela Duckweed Toxkit), consumers (OstracodtoxkitTM) and decomposers (Microtox ®STP, MARA). The conducted research has shown that combining the results of chemical analyzes and biological tests on contaminated soils enable a real ecotoxicological assessment of environmental hazards. Six-month long phytoremediation of soils contaminated with heavy metals (Pb, Zn), and heavy metals together with petroleum substances (TPH, PAHs), yielded results in terms of a content reduction of: lead (from of 472–495 mg/kg dry mass of soil to 226–318 mg/kg d.m.), zinc (from 998– 1030 mg/kg d.m. to 520–656 mg/kg d.m.), TPH (from 4806-4824 mg/kg d.m. to 2774–3180 mg/kg d.m.) and PAH (removal rates of Nap: at 28,0–29.9%, Phe: at 25.1–27.0%, Flt: at 24–26,3%, Chr: at 14.5–18.6%). After finishing the experiment the content of lead and zinc in the plant biomass was also measured. Based on the obtained results, conclusions were made regarding issues related to usage of phytoremediation to clean contaminated soils depending on the concentration and type of toxic substance.

PL

: W artykule opisano wyniki efektywności oczyszczania gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi (ołów, cynk), substancjami ropopochodnymi oraz wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi, takimi jak: naftalen (Nap), fenantren (Phe), fluoranten (Flt), chryzen (Chr), na drodze fitoremediacji, do której przeprowadzenia wykorzystano Helianthus annuus. Badania odbywały się w skali laboratoryjnej. Celem prowadzonych prac było zbadanie, jak wegetacja roślin może ograniczyć stężenie metali ciężkich w glebie oraz w jaki sposób obecność substancji ropopochodnych i wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych wpływa na efektywność ich usuwania. Analiza dynamiki oczyszczania skażonych gleb polegała na periodycznym badaniu właściwości fizycznych, chemicznych i toksykologicznych: gleby niezanieczyszczonej, gleby zanieczyszczonej substancjami ropopochodnymi TPH i WWA, gleby zanieczyszczonej metalami ciężkimi oraz gleby zanieczyszczonej metalami ciężkimi w obecności substancji ropopochodnych. Ocenę efektywności fitoremediacji gleb w eksperymentach wazonowych prowadzono na podstawie wyników analiz fizycznych i chemicznych gleb oraz pięciu mikrobiotestów zawierających organizmy należące do trzech poziomów troficznych: producentów (Phytotoxkit™ i Spirodela Duckweed Toxkit), konsumentów (Ostracodtoxkit™) oraz reducentów (Microtox® SPT, MARA). Wykonane badania wykazały, że połączenie wyników analiz chemicznych i testów biologicznych zanieczyszczonych gruntów umożliwia realną ekotoksykologiczną ocenę zagrożenia dla środowiska. W wyniku prowadzonego sześciomiesięcznego procesu fitoremediacji gleb skażonych metalami ciężkimi (Pb, Zn) oraz metalami ciężkimi, TPH i WWA osiągnięto obniżenie zawartości: ołowiu (z zakresu 472–495 mg/kg s.m. do 226–318 mg/kg s.m.), cynku (z poziomu 998–1030 mg/kg s.m. do 520–656 mg/kg s.m.), TPH (z 4806–4824 mg/kg s.m. do poziomu 2774–3180 mg/kg s.m.) oraz WWA (Nap: o 28,0–29,9%, Phe: o 25,1–27,0%, Flt: o 24–26,3%, Chr: o 14,5–18,6%). Po zakończeniu 6-miesięcznego procesu fitoremediacji wykonano analizę chemiczną materiału roślinnego celem określenia zawartości ołowiu i cynku. Na podstawie uzyskanych wyników przeprowadzonego eksperymentu sformułowano wnioski dotyczące zagadnień związanych z zastosowaniem fitoremediacji w procesie oczyszczania skażonych gleb w zależności od stężenia i rodzaju substancji toksycznej.

13

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.

14

Degradacja małocząsteczkowych WWA w modyfikowanym procesie Fentona

Kozak J., Włodarczyk-Makuła M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 2

1418--1429

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące zastosowania H2O2, CaO2 oraz Na2CO3·1,5 H2O2 w warunkach reakcji foto-Fentona do degradacji małocząsteczkowych WWA. Badania prowadzono z wykorzystaniem oczyszczonych ścieków koksowniczych. Utlenianie prowadzono z wykorzystaniem procesu foto-Fentona w środowisku kwaśnym. Do utleniania stosowano różne dawki nadtlenku wapnia, nadtlenku wodoru lub nadwęglanu sodu przy stałej dawce siarczanu żelaza FeSO4·7 H2O. Ścieki były eksponowane na promieniowanie UV-C o długości fali λ = 264 nm przez 480 s. Efektywność zastosowanych utleniaczy oceniano na podstawie analizy zmian wartości wybranych wskaźników zanieczyszczeń ChZT, OWO oraz zmian stężenia wybranych WWA. Przy zachowaniu tych samych warunków procesowych efektywność degradacji WWA z zastosowaniem Na2CO3·1,5 H2O2 w warunkach reakcji była w granicach 80-87%, z zastosowaniem H2O2: 40-63%, a z zastosowaniem nadtlenku wapnia sięgała 85%.

EN

The article presents the results of use H2O2, CaO2 and Na2CO3·1,5 H2O2 under the conditions of the photo-Fenton reaction for the degradation of low molecular weight PAHs. The research was carried out using purified coke wastewater. Oxidation was carried out using the photo-Fenton process in an acidic medium. Various doses of calcium peroxide, hydrogen peroxide and sodium carbonate were used for the oxidation at a constant dose of FeSO4·7 H2O iron sulphate. Then the samples were exposed to UV-C radiation, with a wavelength λ = 264 nm for 480 s. The effectiveness of the oxidants was evaluated on the basis of changes in the values of COD and TOC index as well as changes in the concentration of tested PAHs. While maintaining the same process conditions, the PAHs degradation efficiency using Na2CO3·1,5 H2O2 under reaction conditions was in the range of 80-87%, using H2O2 – 40-63%, and using CaO2 was to 85%.

15

Decomposition of Carcinogenic Hydrocarbons in an Integrated Oxidation – Sorption System

Włodarczyk-Makuła M., Wiśniowska E.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 1

713--724

EN

The aim of the study was to evaluate the removal of carcinogenic PAHs during integrated processes: catalytic oxidation and sorption. Technological research was conducted using biologically treated industrial wastewater (coke plant wastewater). Oxidation was carried out with dihydrogen peroxide. The adsorption process was carried out onto powdered activated carbon. TiO2 was added to the wastewater as a catalyst of oxidation reaction. The experiment was carried out for 24 hours. The concentration of PAHs at the begining, after 2 and after 24 hours of integrated processes was analyzed. The effectiveness of PAHs degradation was evaluated based on the the individual compounds concentration changes before and after process. Quantitative and qualitative determination of polycyclic aromatic hydrocarbons was conducted using gas chromatograph - mass spectrometer system. The experiments were conducted under constant pH as well as under constant temperature. The efficiency of oxidation of the analyzed hydrocarbons under oxidation conditions ranged from 27 to 55%. In the presence of the titanium catalyst the efficiency of PAHs degradation was enhanced to 38-72%. During the integrated process (catalytic oxidation and adsorption on activated carbon) the PAHs removal was in the range 67-86%. The results lead to the conclusion that simultaneous oxidation and adsorption can be successfully apply in the final treatment of industrial wastewater and results in the minimizing PAHs load discharged to the environment.

PL

Celem badań było określenie efektywności degradacji rakotwórczych WWA w zintegrowanym procesie utleniania i sorpcji. Badania technologiczne prowadzono z wykorzystaniem biologicznie oczyszczonych ścieków koksowniczych. Utlenianie prowadzono z wykorzystaniem ditlenku diwodoru. Proces adsorpcji polegał na wprowadzeniu pylistego węgla aktywnego. Katalizatorem reakcji utleniania był ditlenek tytanu. Badania prowadzono przez 24 godz. Stężenia WWA oznaczano przed procesem oraz po 2 godz. i 24 godz. trwania procesu utleniania. Efektywność degradacji WWA wyliczono na podstawie zmian stężenia WWA przed i po procesie. Analizę jakościowo-ilościową WWA prowadzono z wykorzystaniem układu chromatografu gazowego i spektrometru masowego. Badania prowadzono przy stałym odczynie środowiska i stałej temperaturze. Efektywność degradacji analizowanych węglowodorów w warunkach utleniania była w zakresie od 27 do 55%. Obecność katalizatora tytanowego wspomagała utlenianie, co powodowało, że efektywność degradacji węglowodorów była w zakresie od 38 do 72%. W procesie zintegrowanym (utlenianie katalityczne w warunkach sorpcji) efektywność degradacji WWA była w granicach od 67 do 86%. Wyniki badań potwierdzają że proces utleniania i sorpcji może być skuteczny w doczyszczaniu ścieków przemysłowych i zapewniać ograniczenie ładunku WWA wprowadzanego do środowiska.

16

Utlenianie 4- i 5-pierścieniowych węglowodorów w obecności węgla aktywnego

Włodarczyk-Makuła M.

Quarterly of Environmental Engineering and Design

|

2018

|

Vol. 170 (50)

4--17

PL

Celem pracy było określenie podatności na rozkład 4- i 5-pierścieniowych WWA podczas procesu utleniania oraz podczas procesu utleniania i adsorpcji prowadzonych symultanicznie. Badania technologiczne prowadzono z wykorzystaniem biologicznie oczyszczonych ścieków koksowniczych. Utlenianie prowadzono ditlenkiem diwodoru, natomiast adsorpcję – z wykorzystaniem węgla aktywnego. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne analizowano za pomocą układu złożonego z chromatografu gazowego i spektrometru masowego. Badania prowadzono przy stałej wartości pH środowiska reakcji i stałej temperaturze. Efektywność degradacji badanych węglowodorów w warunkach utleniania była w zakresie od 4 do 42%. W przypadku symultanicznego utleniania i adsorpcji na węglu aktywnym stopień usunięcia WWA wahał się od 17 do 81% w zależności od węglowodoru.

EN

The aim of the study was to determine the removal of 4- and 5-rings of PAHs during oxidation process and during oxidation and adsorption simultaneous processes. Technological research was conducted with the use of biologically purified coking wastewater. Oxidation was carried out with dihydrogen peroxide. The adsorption process with activated carbon was carried out. Quantitative and qualitative determination of polycyclic aromatic hydrocarbons with gas chromatograph and mass spectrometer system were done. Research was conducted at constant pH of reaction condition and constant temperature. The oxidation efficiency of the tested hydrocarbons under oxidation conditions ranged from 4 to 42%. In the condition simultaneous oxidation process and adsorption on activated carbon, the PAHs removal ranged from 17 to 81%.

17

Removal of PAHs from municipal wastewater during the third stage of treatment

Włodarczyk-Makuła M., Wiśniowska E.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2018

|

T. 21, nr 2

143--154

EN

The investigations were carried out using wastewater received from a municipal wastewater treatment plant. The samples of wastewater were primarily characterized for concentration of selected physicochemical parameters. Next, a standard mixture of PAHs was added to the samples. Chemical oxidation process was performed using two doses of hydrogen peroxide. Changes in concentration of PAHs were determined in the wastewater samples before addition of the chemical reagent and after the oxidation process. A quantitative analysis of PAHs was provided by GC-MS. The extraction of organic matrices from the wastewater samples was performed using a mixture of organic solvents: methanol, cyclohexane and dichloromethane. The extracts were separated from samples, purified on silica gel and concentrated under nitrogen stream. Concentrations of 16 PAHs according to EPA were determined. The detection limit ranged from 0.14 to 0.59 μg/L. Total concentration of 16 PAHs in wastewater sampled from the treatment plant were 1.4 μg/L on average. Total concentration of 16 PAHs in wastewater with the standard mixture was 561 μg/L on average. A decrease in PAHs concentration was observed in the samples after chemical oxidation process. Addition of hydrogen peroxide resulted in a decrease of 16 PAHs concentration in wastewater coming from the wastewater treatment plant to 61÷74%. The efficiency of hydrocarbons removal, grouped according to the number of rings, ranged from 35 to 90%.

PL

Celem badań było określenie efektywności usuwania WWA ze ścieków podczas ich doczyszczania. W pracy przedstawiono wyniki badań zmian ilościowych WWA w poddawanych utlenianiu ściekach komunalnych oczyszczonych odpływających z miejskiej oczyszczalni ścieków. Oczyszczalnia pracuje jako mechaniczno-biologiczna z chemicznym usuwaniem fosforu. Badania prowadzono po wprowadzeniu do ścieków oczyszczanych dodatkowej ilości WWA w postaci standardowej mieszaniny. Następnie prowadzono proces utleniania zanieczyszczeń organicznych ze szczególnym uwzględnieniem zmian w stężeniu WWA, z wykorzystaniem nadtlenku wodoru. Utleniacz stosowano w postaci 30% roztworu w dawkach wynoszących 2,5 i 5 mg/dm3. Efektywność usuwania WWA określano z uwzględnieniem zawartości początkowej badanych związków oraz dodanej w postaci wzorca. Analizowano stężenia 16 WWA zgodnie z listą EPA. Oznaczenia jakościowo-ilościowe prowadzono z wykorzystaniem chromatografu gazowego ze spektrometrem masowym. W procesie utleniania odnotowano znaczny spadek stężenia badanych WWA w ściekach. Ubytek sumarycznej ilości WWA w ściekach wzbogaconych WWA był w zakresie od 61 do 74%, lecz dla poszczególnych węglowodorów efektywność usunięcia wahała się od 35 do 90%.

18

Contamination of soils with polycyclic aromatic hydrocarbons near petrol stations in the city of Kielce

Rabajczyk A., Świercz A.

Environment Protection Engineering

|

2018

|

Vol. 44, nr 2

101--115

EN

Petrochemical-derived products may enter the soil with rainwater, sewage, and during equipment failures. Due to their physicochemical properties, they cause a threat to the environment and change the properties of engineering-geological land. In the study, samples of soil originating from the vicinity of 20 gas stations in the city of Kielce have been examined. The following soil parameters were determined: pH, Hh, exchangeable cations, content of CaCO3, Corg and PAH. The amount of PAHs and their composition varied depending on numerous factors such as the soil quality as well as location and degree of exploitation of petrol stations.

19

The use of sodium percarbonate in the fenton reaction for the PAHs oxidation

Kozak J., Włodarczyk-Makuła M.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2018

|

Vol. 28, no. 2

124--139

EN

The aim of the paper was to determine the effectiveness of the removal of 4, 5and 6 - ring PAHs from coking wastewater using sodium percarbonate Na2CO3∙1,5 H2O2 and iron sulphate in acid condition. The samples were exposing to ultraviolet rays. The source of UV-C radiation was a lamp emitting a wave of light with a length of λ = 264 nm, placed directly above the layer of the samples wastewater. The sodium percarbonate Na2CO3 1.5 H2O2 doses were determined on the basis of stoichiometric calculation. Ratio of iron ions to the hydrogen peroxide released in reaction was: 0.5; 0.4; 0.3; 0.2; 0.1. Before and after the oxidation process, COD and TOC value were determined and as well as concentrations of selected PAHs. The total concentration of tested PAHs before oxidation reached the value of 995 μg/L. The average content of organic pollutants determined by the chemical oxygen demand (COD) was 538 mg/L, while the average content of Total organic carbon (TOC) was 180 mg /L. The use of sodium percarbonate caused the oxidation of organic pollutants and lowering of COD and TOC in the following ranges: 22-46% and 10-30%. For individual PAHs the degradation efficiency was in the ranged from 95% to 99.9%. The degradation efficiency of 4 ring hydrocarbons caused 98% and 5 and 6 ring of hydrocarbons was 98.7% and 99.4%, respectively.

PL

Celem pracy było określenie efektywności usuwania 4, 5 i 6 pierścieniowych WWA z oczyszczonych ścieków koksowniczych z zastosowaniem nadwęglanu sodu Na2CO3 ∙ 1,5 H2O2 i siarczanu żelaza w środowisku kwaśnym. Próbki eksponowano na działanie promieni ultrafioletowych. Źródłem promieniowania UV-C była lampa emitująca fale o długości λ = 264 nm, umieszczona bezpośrednio nad warstwą próbek ścieków. Dawki nadwęglanu sodu Na2CO3 ∙ 1,5 H2O2 zostały określone na podstawie obliczeń stechiometrycznych. Stosunek jonów żelaza do nadtlenku wodoru uwalnianego podczas reakcji wynosił: 0,5; 0,4; 0,3; 0,2; 0,1. Przed i po procesie utleniania oznaczano wartość ChZT i OWO oraz stężenia wybranych WWA. Całkowite stężenie badanych WWA przed utlenianiem osiągnęło wartość 995 μg/L. Średnia zawartość zanieczyszczeń organicznych określona przez chemiczne zapotrzebowanie tlenu (ChZT) wynosiła 538 mg/L, podczas gdy średnia zawartość całkowitego węgla organicznego (OWO) wynosiła 180 mg/L. Podczas procesu odnotowano utlenianie zanieczyszczeń organicznych i obniżenie ChZT i OWO w następujących zakresach: 22-46% i 10-30%. Dla poszczególnych WWA wydajność degradacji wynosiła od ponad 95% do 99,9%. Efektywność degradacji 4- pierścieniowych węglowodorów wynosiła 98%, a 5 i 6 pierścieniowych odpowiednio 98,7% i 99,4%.

20

Biotic and Abiotic Decomposition of Indeno-Pyrene and Benzo(GHI) Perylene in Sewage Sludge under Various Light Conditions

Włodarczyk-Makuła M., Wiśniowska E., Popenda A.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2018

|

Vol. 28, no. 4

116--128

EN

The aim of the studies was to determine the changes in the concentration of PAHs in sewage sludge stored under various light conditions. The sewage sludge samples were stored under aerobic conditions. Sewage sludge samples were deposed in darkness, in laboratory conditions and exposed to UV rays. The changes in the concentration of PAHs were analyzed in fourth series: in sludge samples taken from treatment plant (biotic samples), in sludge with the addition of a standard PAH mixture (biotic samples+PAHs), in sewage sludge with addition sodium azide (abiotic samples) and both a standard mixture and with added sodium azide (abiotic samples+PAHs). Changes in 6-ring of PAHs concentration in sewage sludge samples were studied at seven day intervals for 4 weeks. The concentration of PAHs was determination using gas chromatograph-mass spectrometry GC-MS. The losses of hydrocarbons after 4 weeks of research were in the range of 60 to 97%. It depends of kind of samples. In sewage sludge with standard mixture the effectiveness of PAHs decomposition were in the range of 60 to75%. In sewage sludge with standard mixture of PAHs the losses of hydrocarbons were the highest and reached 97%. The final concentration of PAHs in biotic samples was lower (2-13%) than the concentration of analysed compounds in abiotic samples.

PL

Celem badań było określenie zmian stężeń WWA w osadach ściekowych eksponowanych w różnych warunkach świetlnych. Osady ściekowe były przechowywane w warunkach tlenowych. Badania były prowadzone w warunkach laboratoryjnych, gdzie osady ściekowe były przechowywane bez dostępu światła, wystawione na działanie światła dziennego lub naświetlane promieniami UV. Zmiany stężenia WWA analizowano w czterech seriach: w osadach pobranych z oczyszczalni ścieków (próbki biotyczne), w osadach ściekowych z dodatkiem mieszaniny standardowej PAH (próbki biotyczne +WWA), w osadach z dodatkiem azydku sodu (próbki abiotyczne) oraz w osadach, do których wprowadzono mieszaninę standardową WWA oraz azydek sodu (próbki abiotyczne+WWA). Zmiany w stężeniu 6-pierścieniowych WWA (indeno 1 2 3cd)pirenu i benzo(ghi)perylenu ) w osadach były kontrolowane w odstępach 7- dniowych przez 4 tygodnie. Stężenia WWA oznaczano z wykorzystaniem układu: chromatograf gazowy- spektrometr masowy GC-MS. Straty węglowodorów po 4 tygodniach badań były w granicach od 62 do 97%. Zależały od rodzaju próbki i analizowanego związku. W osadach ściekowych bez dodatku mieszaniny standardowej przechowywanych bez dostępu światła efektywność rozpadu WWA była w zakresie 60-75%.W osadach szczepionych dodatkową ilością WWA w postaci standardu, straty tych związków sięgały 97%. Końcowe stężenia WWA w próbkach biotycznych były mniejsze o 2-13% od stężeń tych związków w próbkach abiotycznych.