Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Atrazine toxicity in marine algae Chlorella vulgaris, in E. coli lux and gfp biosensor tests

Matejczyk Marzena, Kondzior Paweł, Ofman Piotr, Juszczuk-Kubiak Edyta, Świsłocka Renata, Łaska Grażyna, Wiater Józefa, Lewandowski Włodzimierz

Archives of Environmental Protection

|

2023

|

Vol. 49, no 3

87--99

EN

Atrazine (ATR) is a widely used chlorinated herbicide from the s-triazine group. Due to the widespread use of ATR, it leaks into the environment and is detected in drinking water, exceeding the WHO-acceptable concentration of atrazine in drinking water, which is 2 μg/L. The aim of our study was to determine toxicity, protein degradation and genotoxicity of ATR at concentrations of 10; 1; 0.1; 0.01 mg/L on Chlorella vulgaris and with the application of E. coli bioluminescent biosensor strains. We measured the content of chlorophyll a, b, carotenoids in Chlorella vulgaris and the inhibition of this algae culture growth. E. coli RFM443 strains with gene constructs grpE:luxCDABE, lac:luxCDABE, recA:luxCDABE and E. coli strain MM294 trc:luxCDABE were used to determine toxicity, degradation of cellular proteins and genotoxicity. On the base of the obtained results, we concluded that ATR in the tested concentrations shows a toxic effect in relation to Chlorella vulgaris. ATR is toxic and genotoxic in E. coli RFM443 strains with grpE, lac, recA promoters and causes degradation of cellular proteins. Moreover, we have detected ATR toxicity toward the GFP protein in E. coli strain MM294-GFP. Taking into account the toxicity and genotoxicity of ATR documented in our research and in the experiments of other authors, we conclude that the presence of this herbicide in surface waters and drinking water is a serious threat to living organisms.

PL

Atrazyna (ATR) to szeroko stosowany na całym świecie chlorowany herbicyd z grupy s-triazyn. Ze względu na powszechne stosowanie, ATR przedostaje się do środowiska i jest wykrywana w wodzie pitnej, przekraczając dopuszczalne przez WHO stężenie, które wynosi 2 μg/L. W przedstawionych badaniach określono toksyczność ATR w stężeniach 10; 1; 0.1; 0.01 mg/L na glonach Chlorella vulgaris oraz z zastosowaniem E. coli mikrobiologicznych biosensorów z genami reporterowymi gfp i lux. Toksyczność oszacowano na podstawie zawartości chlorofilu a, b, karotenoidów w Chlorella vulgaris oraz zahamowania wzrostu tej kultury alg. Szczepy E. coli RFM443 z konstruktami genowymi grpE:luxCDABE, lac:luxCDABE, recA:luxCDABE i szczep E. coli MM294 trc:luxCDABE wykorzystano do określenia toksyczności, degradacji białek komórkowych i genotoksyczności. W przeprowadzonych badaniach wykryto, że ATR w analizowanych stężeniach wykazuje działanie toksyczne w stosunku do Chlorella vulgaris. W przypadku ATR stwierdzono właściwości toksyczne i genotoksyczne oraz potencjał degradacji białek w szczepach E. coli RFM443 z promotorami grpE, lac, recA. Ponadto wykryto toksyczność ATR w stosunku do białka GFP w szczepie E. coli MM294-GFP. Biorąc pod uwagę udokumentowaną w badaniach własnych oraz w doświadczeniach innych naukowców toksyczność i genotoksyczność ATR, obecność tego herbicydu w wodach powierzchniowych i wodzie pitnej stanowi poważne zagrożenie dla organizmów żywych.

2

Potencjalna toksyczność materiałów - jakie badania wykonać, żeby udowodnić ich bezpieczeństwo?

Wernecki Maciej

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2020

|

nr 3

28--32

PL

Problem toksyczności nanomateriałów zyskał wyraźną odrębność zarówno w nauce, jak i prawie Unii Europejskiej. Duża różnorodność produktów nanotechnologii wprost przekłada się na zróżnicowanie w ich potencjalnej toksyczności. Wspólnym mianownikiem jest często konieczność dostosowania procedur oceny toksykologicznej do specyficznych nanomateriałów, co wynika z ich własności fizykochemicznych. Artykuł przedstawia wybrane regulacje prawne związane z toksykologią nanomateriałów wprowadzanych na rynek europejski, a także przykładowy schemat oceny bezpieczeństwa toksykologicznego nanomateriału w sytuacji, kiedy te regulacje nie obowiązują.

EN

The issue of nanomaterials' toxicity has become a distinct problem both in science and in European Union law. The great variety of nanotechnology products translates into diversity in their potential toxicity. The common factor is often the need to adapt the toxicological evaluation procedures to specific nanomaterials due to their physicochemical properties. The article presents selected legal regulations related to the toxicology of nanomaterials introduced to the European market and an exemplary scheme for assessing the toxicological safety of a nanomaterial when these regulations are not in force.

3

Hormony w ściekach

Kumirska Jolanta

Kierunek Wod-Kan

|

2019

|

Nr 4

36--39

PL

Obszar naszego kraju jest narażony na występowanie estrogenu EE2 powyżej bezpiecznej granicy. Jest to więc nowe wyzwanie dla gospodarki wodnej naszego kraju, w szczególności w zakresie skutecznego oczyszczania ścieków komunalnych, szpitalnych oraz przemysłowych z tych związków.

4

Ekotoksykologia – podstawowe założenia

Stradecka A.

Przegląd Techniczny : Gazeta Inżynierska

|

2017

|

nr 1

14--16

PL

Artykuł przedstawia zagadnienie ekotoksykologii – nauki o wpływie substancji na ożywione elementy środowiska. Omówione zostały cele, metody oraz podstawy prawne badań ekotoksykologicznych. Artykuł podaje również przykłady metodyki badań.

EN

The following article introduces the concept of ecotoxicology – a science of the interactions between toxicants and living components of the environment. Described are goals, methods and legislation concerning ecotoxicological studies. Moreover, the article gives examples of materials and methods used in practical ecotoxicology.

5

Development of a field-based earthworm mark-release-recapture technique for biomonitoring

Lowe Ch. N., Butt K. R., Cheynier K.

Polish Journal for Sustainable Development

|

2017

|

T. 21, cz. 1

33--40

EN

Biomonitoring in soil systems presents difficulties in retrieval and differentiation of test organisms from local populations. The aim of this study was to develop a simple method of in situ containment and efficient retrieval of earthworms. Visible Implant Elastomer (VIE) tags were used to identify earthworms Lumbricus rubellus and Aporrectodea caliginosa introduced to unpolluted pasture or a polluted site. Containment PVC tubes of different height (inserted differently into the soil and covered or not covered by a mesh) were used. Highest recovery rates for both species came from use of 0.3 m tubes (100% for A. caliginosa and 71% for L. rubellus). This study confirmed the feasibility of using VIE tags to identify and aid recovery of introduced earthworms from field experiments. Results suggested that recovery rates were influenced by behavioural differences in ecological groupings and site-specific factors. There is scope for further improvement in the tagging procedure, mortality assessment and investigation of containment for earthworms.

PL

Biomonitoring systemów glebowych stwarza trudności w odnajdywaniu i odróżnianiu organizmów testowych od miejscowych populacji. Celem badań było opracowanie prostej metody zatrzymywania dżdżownic in situ oraz ich skutecznego odnajdywania. Oznaczone implantem VIE dżdżownice: epigeiczny Lumbricus rubellus i endogeiczny Aporrectodea caliginosa wprowadzono do nie zanieczyszczonego pastwiska lub terenu zanieczyszczonego. Stosowano ograniczenia z rury PVC o różnej wysokości i głębokości wprowadzenia w glebę, a także zamknięte lub nie. Najwyższe wskaźniki odzysku dla obu gatunków pochodzą z zastosowania rur 0,3 m (100% w przypadku A. caliginosa i 71% w przypadku L. rubellus). Zastosowanie pokrywy siatkowej (próba 2) nie poprawiło odzysku A. caliginosa, ale zwiększyło odzysk L. rubellus z 0% do 70% w nieskażonej glebie. Badanie potwierdziło możliwość polowego użycia znaczników VIE w celu identyfikacji i odzyskiwania dżdżownic. Wyniki sugerują, że na współczynniki odzyskiwania wpływ miały różnice zachowań w grupach ekologicznych i czynniki specyficzne dla danego obszaru. Stwierdzono konieczność dalszych badań nad poprawą procedury znakowania, oceny śmiertelności i możliwości zatrzymywania dżdżownic wprowadzanych do gleby.

6

Elementy oceny ryzyka środowiskowego związanego z aplikacją materii organicznej do gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi z rejonu huty miedzi

Cuske M., Karczewska A.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski

|

2016

|

nr 162 (42)

20--38

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań chemicznych i ekotoksykologicznych pięciu gleb pozyskanych z obszaru zanieczyszczonego metalami ciężkimi zlokalizowanego w bezpośrednim sąsiedztwie Huty Miedzi Legnica, jak również wyniki analiz właściwości ich roztworów glebowych. Badania takie powinny stanowić podstawę oceny ryzyka ekologicznego dla terenów zanieczyszczonych. W badaniach uwzględniono także wpływ wybranych dodatków organicznych, powszechnie stosowanych w remediacji, na rozpuszczalność i ekotoksyczność metali ciężkich. Niektóre z dodatków, np. alkaliczny osad ściekowy, spowodowały radykalny wzrost rozpuszczalności miedzi, która bezpośrednio determinowała poziom ryzyka środowiskowego.

EN

The paper presents the results of chemical and ecotoxicological studies carried out with five soils collected from the area contaminated with heavy metals, located in the immediate vicinity of the Copper Smelter-Legnica, as well as the results of analyses focused on the properties of soil solutions. Such research should be considered as basic in environmental risk assessments for contaminated areas. Additionally, organic additives commonly used in remediation were added to soils. The study involved additionally the effects of soils amendment with organic matter, commonly used in soil remediation, on the solubility and ecotoxicity of heavy metals. Some of amendments, in particular alkaline sewage sludge, caused a drastic increase of copper solubility, which was directly associated with the level of environmental risk.

7

Wstępna ocena ekotoksykologiczna gleb na obszarze Pól Irygacyjnych we Wrocławiu

Trojanowska-Olichwer A.

Przegląd Geologiczny

|

2016

|

Vol. 64, nr 9

719--725

EN

The aim of this study was to estimate the ecotoxicity of the soil from the Irrigated Fields in Wroclaw (SWPoland). Research was carried out in 2011 using Phytotoxkit microbiotests, which measured the inhibition of seed germination and root growth retardation of three plant species of dicotyl Lepidium sativum, Sinapis alba and monocotyl Sorgum saccharatum. The sensitivity of the plants increased according to the following gradient: S. saccharum < L. sativum < S. alba. However, the average phytotoxicity remained at the level between -6.48 and 16.03% (class I- no significant toxic effect) of seed germination inhibition as well as between 12.28 (class I - no significant toxic effect) and 71.33% (class III - toxic sample) of root growth inhibition. The results show spatial variability in phytotoxicity, probably due to a local change in physical and chemical properties of the soil. Average values of phytotoxicity (38.68%) have indicated the toxicity class II interpreted as a low toxic effect. A positive correlation between root growth inhibition and: hygroscopic water content (r = 0.62; p = 0.025) and with organic matter content (r = 0.72; p = 0.005) in the soil were recorded. The effect of the long-term sewage irrigation and heavy metals contamination on the soil phytotoxicity in the context of the planned change of land useis are discussed.

8

Analityka i ocena ryzyka występowania farmaceutyków w środowisku, cz. V - ocena dróg przemieszczania, ryzyka ekotoksykologicznego oraz stopnia występowania farmaceutyków w próbkach środowiskowych pobranych na terenie Polski

Maszkowska J., Białk-Bielińska A., Borecka M., Caban M., Kumirska J., Migowska N., Wagil M., Stepnowski P.

Analityka : nauka i praktyka

|

2016

|

nr 1

69--76

PL

W tej części przedstawiono najważniejsze fakty dotyczące dynamiki rozprzestrzeniania się środków leczniczych w środowisku ze szczególnym uwzględnieniem ich trwałości i uciążliwości.

9

The impact of an iron-based modifier for liquid fuels on human health and the environment

Guziałowska-Tic J., Tic W. J.

Proceedings of ECOpole

|

2015

|

Vol. 9, No. 1

87--93

EN

It is necessary to use specific modifiers in order to reduce harmful emissions arising in the combustion of liquid fuels into the atmosphere. Such modifiers include organic metal salts which are soluble in fuels and tend to form metal oxides under combustion process conditions, improving the oxidizing properties of fuels. The modifier, described in this paper was used in liquid fuel combustion tests, showing a desirable effect of reducing CO, NOx and hydrocarbon emissions. For such modifiers to be approved for use, examination of their physico-chemical, toxicological and ecotoxicological properties is required according to REACH Regulation. REACH is intended, first of all, to provide appropriate protection to the environment and human health, while striving to maintain competitiveness of European enterprises in the global market. Discussed in this paper is the effect of an iron-based modifier for liquid fuels on human health and on the land and air and the aquatic environment. The modifier was subjected to physico-chemical analyses, and toxicological and ecotoxicological tests in accordance with good laboratory practice and OECD guidelines. The test results indicate that the modifier is a safe substance, posing no hazard to human health or the environment.

PL

W celu ograniczenia emisji szkodliwych produktów spalania paliw ciekłych do atmosfery występuje konieczność stosowania specyficznych modyfikatorów. Jednym z nich są rozpuszczalne w paliwie organiczne sole metali, które w warunkach procesu spalania tworzą tlenki metali poprawiające własności utleniające paliw. Opisany modyfikator zastosowany został w testach spalania paliwa ciekłego, gdzie wykazał korzystny wpływ w ograniczeniu emisji węglowodorów, CO i NOx. Dopuszczenie do stosowania wyżej wymienionych modyfikatorów wymaga określenia ich własności fizykochemicznych, toksykologicznych i ekotoksykologicznych w ramach rozporządzenia REACH. Najważniejszym celem tego rozporządzenia jest zapewnienie właściwej ochrony zdrowia ludzkiego i środowiska przy jednoczesnym dążeniu do zachowania konkurencyjności europejskich przedsiębiorstw na światowym rynku. W pracy przedstawiono wpływ na zdrowie człowieka oraz na środowisko wodne, lądowe i powietrzne modyfikatora żelazowego do paliw ciekłych. Badania fizykochemiczne, toksykologiczne i ekotoksykologiczne tego dodatku wykonane zostały zgodnie z dobrą praktyką laboratoryjną oraz wytycznymi OECD. Na podstawie uzyskanych wyników badań stwierdzono, iż badany modyfikator jest substancją bezpieczną i niestanowiącą zagrożenia dla zdrowia człowieka oraz środowiska.

10

Toxicological and ecotoxicological properties of an iron based combustion modifier for liquid fuels

Guziałowska-Tic J., Tic W. J.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2015

|

Vol. 22, nr 2

161--173

EN

It is necessary to use specific modifiers in order to reduce harmful emissions arising in the combustion of liquid fuels into the atmosphere. Such modifiers include organic metal salts which are soluble in fuels and tend to form metal oxides under combustion process conditions, improving the oxidizing properties of fuels. The modifier, described in this paper was used in liquid fuel combustion tests, showing a desirable effect of reducing CO, NOx and hydrocarbon emissions. For such modifiers to be approved for use, examination of their physico-chemical, toxicological and ecotoxicological properties is required according to REACH Regulation. REACH is intended, first of all, to provide appropriate protection to the environment and human health, while striving to maintain competitiveness of European enterprises in the global market. Discussed in this paper are the results of selected tests of the effect of an iron-based modifier for liquid fuels on human health and on the land and air and the aquatic environment. The modifier was subjected to physico-chemical analyses, and toxicological and ecotoxicological tests in accordance with good laboratory practice and OECD guidelines. The test results indicate that the modifier is a safe substance, posing no hazard to human health or the environment.

PL

W celu ograniczenia emisji szkodliwych produktów spalania paliw ciekłych do atmosfery występuje konieczność stosowania specyficznych modyfikatorów. Jednym z rodzajów są rozpuszczalne w paliwie organiczne sole metali, które w warunkach procesu spalania tworzą tlenki metali poprawiające własności utleniające paliw. Opisany modyfikator zastosowany został w testach spalania paliwa ciekłego, gdzie wykazał korzystny wpływ w ograniczeniu emisji węglowodorów, CO i NOx. Dopuszczenie do stosowania wyżej wymienionych modyfikatorów wymaga określenia ich własności fizykochemicznych, toksykologicznych i ekotoksykologicznych w ramach rozporządzenia REACH. Najważniejszym celem tego rozporządzenia jest zapewnienie właściwej ochrony zdrowia ludzkiego i środowiska, przy jednoczesnym dążeniu do zachowania konkurencyjności europejskich przedsiębiorstw na światowym rynku. W pracy przedstawiono wyniki wybranych badań wpływu na zdrowie człowieka oraz na środowisko wodne, lądowe i powietrzne modyfikatora żelazowego do paliw ciekłych. Badania fizykochemiczne, toksykologiczne i ekotoksykologiczne tego dodatku wykonane zostały zgodnie z dobrą praktyką laboratoryjną oraz wytycznymi OECD. Na podstawie uzyskanych wyników badań stwierdzono, iż badany modyfikator jest substancją bezpieczną i niestanowiącą zagrożenia dla zdrowia człowieka oraz środowiska.

11

Ocena efektywności biodegradacji węglowodorów ropopochodnych w zastarzałym odpadzie z dołu urobkowego Graby-59 w warunkach przemysłowych metodą in-situ

Steliga T.

Nafta-Gaz

|

2014

|

R. 70, nr 6

351--364

PL

W artykule przedstawiono etapowe oczyszczanie zastarzałego odpadu wiertniczego zanieczyszczonego substancjami ropopochodnymi, zdeponowanego w starym dole urobkowym Graby-59. Opracowana technologia była realizowana w warunkach przemysłowych metodą in-situ i obejmowała następujące etapy: remediację wstępną – polegającą na drenażu melioracyjno-odciekowym, modyfikację struktury odpadu, bioremediację podstawową – stymulowaną przez wapnowanie i wzbogacanie środowiska odpadu w składniki biogenne oraz inokulację biopreparatami opracowanymi na bazie autochtonicznych niepatogennych bakterii, grzybów i drożdży wyizolowanych z terenu oczyszczanego dołu urobkowego. Cały proces oczyszczania odpadu wiertniczego z zanieczyszczeń ropopochodnych kontrolowano za pomocą kompleksowego monitoringu, obejmującego badania fizykochemiczne odpadu, analizy chromatograficzne zanieczyszczeń ropopochodnych, badania mikrobiologiczne z wykorzystaniem nowoczesnych technik biologii molekularnej, co pozwoliło na optymalizację przebiegu procesów bioremediacyjnych oraz na ocenę ich efektywności. Wielokryterialną ocenę skuteczności bioremediacji odpadu wiertniczego z terenu starego dołu urobkowego Graby-59 rozszerzono o badania toksykologiczne z wykorzystaniem testu Microtox® SPT, co pozwoliło na obserwację zmian własności toksycznych w trakcie prowadzenia procesów oczyszczania odpadu i prześledzenie powstawania metabolitów pośrednich podczas biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych. Przedstawiony tok postępowania w prowadzonym procesie oczyszczania silnie skażonego sub-stancjami ropopochodnymi odpadu z dołu urobkowego Graby-59 umożliwił po okresie 3 lat uzyskanie obniżenia zawartości zanieczyszczeń ropopochodnych do poziomu nieprzekraczającego dopuszczalnych wartości określonych przez obowiązujące standardy jakości gleby i ziemi. Pozwoliło to na zakończenie rekultywacji terenu dołu urobkowego i przekazanie go do zagospodarowania jako użytku leśnego. W trakcie prowadzonego procesu rekultywacji spełniono obowiązujące wymagania administracyjno-prawne w zakresie polskiego ustawodawstwa, co zaowocowało uzyskaniem decyzji o zakończeniu rekultywacji.

EN

The aim of this article is to present the remediation problem of 50-year-old weathered wastes (soil) from the Graby-59 waste pit. This work presents effects of wastes remediation with the use of a stage technology: initial reclamation, modification in the wastes structure in order to increase microorganisms and nutrients bioaccess to petroleum hydrocarbons; basic bioremediation stimulated by liming and waste environment enrichment with biogenic substances and bioaugmentation consisting of inoculation of the pre-treated wastes with biopreparations developed on the basis of indigenous bacteria, enriched with isolated fungi and yeast during the final phase of inoculation. The entire process of drill wastes remediation was controlled with the use of monitoring, which consisted of: physico-chemical research on waste, chromatographical analysis of petroleum pollutants, microbiological tests with an application of an innovative technology of molecular biology. This enabled optimisation of bioremediation and estimation of its effectiveness. Multi-criteria estimation of Graby-59 waste bioremediation effectiveness was aided with toxicological research using the Microtox® SPT test. This enabled observation of toxicological proper-ties alternations during wastes purification and observation of indirect metabolites development during petroleum hydrocarbons biodegradation. The above presented remediation technology, applied to strongly polluted weathered wastes from waste pit, resulted in decrease in petroleum pollutants content to a satisfactory level in 3 years. Recultivation of waste pit area was completed and the area could be reforested. During recultivation, all required legal and administrative standards concerning Polish law were taken into consideration, which resulted in the adminis-trative decision of recultivation completion.

12

The role of emerging environmental contaminants in future impact assessments of wastewater treatment plants in Europe

Oyegbile B., Narra S.

Inżynieria Mineralna

|

2013

|

R. 14, nr 2

85--90

EN

Pharmaceuticals and personal care products represent the biggest single group of emerging environmental contaminants. Owing to growing awareness about their potential environmental impacts and vastly improved analytical procedure, they have been increasingly detected in recent times in wastewater effluent, surface waters and even portable water albeit in much lower quantities. This review paper explores the likely role of emerging environmental contaminants in the future environmental impact assessment of wastewater treatment plants in Europe. Relevant empirical research data from two European countries (Finland and Germany) examined show that there is an urgent need to take into account the environmental impacts of trace emerging contaminants in future EIA process especially with respect to water quality, ecological health and regulatory framework.

PL

Środki farmaceutyczne i produkty do pielęgnacji stanowią największą grupę zanieczyszczeń środowiska. Dzięki rosnącej świadomości o ich potencjalnym wpływie na środowisko oraz znacznie ulepszonym procedurom analitycznym stały się one w ostatnich czasach wykrywalne w wodach odpływowych, wodach powierzchniowych jak również w wodzie pitnej, lecz w znacznie mniejszych ilościach. Referat poświęcony jest prawdopodobnej roli powstających zanieczyszczeń środowiska w przyszłości pod kątem oczyszczalni ścieków w Europie. Zbadano dane empiryczne z dwóch krajów europejskich (Finlandii i Niemiec) i pokazano, że istnieje pilna potrzeba wzięcia pod uwagę wpływu na środowisko zanieczyszczeń w odniesieniu do jakości wody, ekologicznego zdrowia oraz struktur ustawodawczych.

13

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.

14

Badania przemysłowe biodegradacji węglowodorów ropopochodnych w odpadzie z dołu urobkowego Graby-18

Steliga T.

Przegląd Górniczy

|

2011

|

T. 67, nr 12

107--117

PL

W artykule przedstawiono etapowe oczyszczanie zastarzałego odpadu wiertniczego zanieczyszczonego substancjami ropopochodnymi, zdeponowanego w dole urobkowym Graby-18. Cały cykl procesu oczyszczania odpadu wiertniczego z zanieczyszczeń ropopochodnych kontrolowano za pomocą rozbudowanego monitoringu obejmującego badania fizykochemiczne odpadu, analizy chromatograficzne zanieczyszczeń ropopochodnych, badania mikrobiologiczne z wykorzystaniem nowoczesnych technik biologii molekularnej, co w pełni pozwoliło na optymalizację przebiegu procesów bioremediacyjnych oraz na ocenę ich efektywności. Wielokryterialną ocenę skuteczności bioremediacji odpadów wiertniczych z terenu starego dołu urobkowego rozszerzono o badania toksykologiczne z wykorzystaniem testów najnowszych generacji, co pozwoliło na obserwację zmian własności toksycznych w trakcie prowadzenia procesów oczyszczania odpadu i prześledzenie powstawania metabolitów pośrednich podczas biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych.

EN

The article presents the problem of purification of weathered drilling wastes contaminated with petroleum-derived hydrocarbons, deposited in the waste pit Graby-18. The developed technology realised in industrial conditions by means of the in-situ method comprised the following stages: initial remediation, modification of waste structure in order to increase microorganisms and nutrients bioaccess to petroleum hydrocarbons, basic bioremediation stimulated by liming and waste environment enrichment with biogenic substances and bioaugmentation consisting of inoculation of pre-cleaned waste with biopreparations created on the basis of autochthonous bacteria, enriched with isolated fungi during the last phase of inoculation. The entire process of drilling wastes purification was controlled with the use of monitoring, which consisted of: physico-chemical research of waste, chromatographic analysis of petroleum contaminations, microbiological tests with the application of innovative technologies of molecular biology, what enabled the optimization of the course of bioremediation processes and assessment of their effectiveness. Toxicological research with the use of new generation tests enabled observation of alteration in toxicity properties during the purification processes. The creation of indirect metabolites was observed.

15

Zastosowanie wybranych biotestów w ekotoksykologicznej ocenie osadów ściekowych różnego pochodzenia

Szymański M., Konieczny P., Sobczyński T., Pilc L.

Ekologia i Technika

|

2011

|

R. 19, nr 1

29-38

PL

W opracowaniu przedstawiono charakterystykę fizyczno-chemiczną osadów ściekowych różnego pochodzenia i produktów ich przerobu oraz użycie wybranych biotestów w celu określenia ich biotoksyczności. Surowe osady wybierane były na podstawie zróżnicowania, potencjalnej toksyczności i składu chemicznego. Do momentu analizy dziewięć próbek było zamrożonych w temperaturze - 20°C. W wodnych wyciągach oznaczono biotoksyczność względem bakterii Yibrio fischeri. Test ten jest zgodny z Polską Normą PN-EN ISO 11348-3:2002.

EN

The paper presents detailed characteristics of sewage sludge samples and to use selected biotests in ecotoxicological testing of this samples. Waste samples originating from certain types of waste collected from the waste producing and/or sludge processing companies were used in this study as the research material. Differentiation of origin, chemical composition and potential toxicity of samples were main criterion during selection of examined raw material. The samples were temporarily stored at -20°C up to the tinic of testing. Altogether, 9 waste samples were examined. For the characterization of acute ecotoxicity an aqueous elute of each examined sample was prepared. The aqueous elates of all examined samples were investigated first by means of the luminescent bacteria (Yibrio fischeri) test according standardized test procedure described in the Polish Standard PN-ENISO 11348-3:2002.

16

Bioremediacja odpadów wiertniczych zanieczyszczonych substancjami ropopochodnymi ze starych dołów urobkowych

Steliga T.

Prace Instytutu Nafty i Gazu

|

2009

|

nr 163

1-331

PL

W pracy przedstawiono etapowe oczyszczanie odpadów wiertniczych zanieczyszczonych substancjami ropopochodnymi, zdeponowanymi w starych dołach urobkowych. Odpad wiertniczy, na podstawie badań fizyko-chemicznych, analiz chromatograficznych zanieczyszczeń ropopochodnych i analiz mineralogicznych oraz przeglądu archiwalnych danych z wierceń, został zakwalifikowany do grupy odpadów o kodzie ex 17 05 03* "gleba i ziemia zanieczyszczona substancjami ropopochodnymi". Umożliwiło to uzyskanie decyzji zezwalającej na odzysk i unieszkodliwianie zanieczyszczeń ropopochodnych metodą in-situ na danym dole urobkowym. Odpady wiertnicze charakteryzowały się wysoką maksymalną zawartością zanieczyszczeń ropopochodnych - w zakresie od 192 480 do 204 478 mg/kg s.m. Z tego względu wprowadzono etapową realizację kolejnych procesów umożliwiających stopniowe obniżanie poziomu zanieczyszczeń. Pozwala to na sukcesywne wprowadzanie kolejnych metod coraz głębszego oczyszczania skażonego terenu. Przeprowadzenie wstępnej remediacji, polegającej na drenażu melioracyjno-odciekowym, pozwoliło na obniżenie zawartości zanieczyszczeń ropopochodnych o 59,3-72,8%, czyli do poziomu poniżej 50 000 mg/kg s.m. - umożliwiającego realizowanie dalszych etapów oczyszczania odpadów zgromadzonych w dołach urobkowych. Omówiono wyniki prac optymalizacyjnych prowadzonych w skali półtechnicznej w warunkach ex-situ metodą pryzmowania, które obejmowały: modyfikację struktury odpadu - w celu zwiększenia biodostępności mikroorganizmów i substancji odżywczych do węglowodorów ropopochodnych, bioremediację podstawową; stymulowaną poprzez biowentylację i wzbogacanie środowiska odpadu w składniki biogenne, wspomagające rozwój mikroflory autochtonicznej, oraz bioaugmentację - polegającą na inokulacji wstępnie oczyszczonego odpadu biopreparatami sporządzonymi na bazie bakterii autochtonicznych, które w końcowej fazie procesu inokulacji wzbogacano o wyizolowane gatunki grzybów. W badaniach mikrobiologicznych, mających na celu opracowanie profesjonalnego biopreparatu na bazie mikroorganizmów autochtonicznych, rozszerzono zakres klasycznych badań mikrobiologicznych o analizę sekwencjonowania DNA kodującego; 16S rRNA dla bakterii i 18S rRNA dla grzybów, co pozwoliło na zidentyfikowanie gatunków bakterii i grzybów wchodzących w skład biopreparatów. Wprowadzenie w końcowej fazie inokulacji biopreparatu wzbogaconego o wytypowane gatunki grzybów pozwoliło na zwiększenie efektywności oddziaływania biopreparatu - w stosunku do węglowodorów o dłuższych łańcuchach węglowych oraz do śladowych zawartości BTEX i WWA. Cały cykl procesu oczyszczania odpadu wiertniczego z zanieczyszczeń ropopochodnych kontrolowano za pomocą rozbudowanego monitoringu, obejmującego: badania fizyko-chemiczne odpadu, badania mikrobiologiczne (oznaczenie ogólnej liczby bakterii i grzybów, liczby bakterii degradujących węglowodory ropopochodne, aktywności dehydrogenazowej i celulazowej) oraz badania toksykologiczne z wykorzystaniem testów nowej generacji (testy Microtox/R, Ostracodtoxkit FTM, Phytotoxkit FTM, mikropłytkowy test Ames'a). Równie istotnym elementem pozwalającym na szersze spojrzenie na przebieg procesu biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych i określenie efektywności kolejnych etapów oczyszczania była analiza chromatograficzna - pozwalająca na ilościowe i jakościowe oznaczenie poszczególnych węglowodorów wchodzących w skład zanieczyszczeń ropopochodnych. Umożliwiła ona zaobserwowanie zmian zawartości poszczególnych n-alkanów, BTEX i WWA w trakcie realizowanych etapów oczyszczania. Ponadto wprowadzane wskaźniki stopnia biodegradacji n-alkanów (w postaci stosunków zawartości n-C17/Pr i n-C18/F) dobrze obrazują efektywność realizowanych kolejnych etapów opracowanej technologii oczyszczania odpadów z zanieczyszczeń ropopochodnych. W celu opracowania modelu matematycznego biodegradacji zanieczyszczeń ropopochodnych w odpadach wiertniczych zastosowano normalizację stężenia analitów za pomocą wprowadzonego biomakera - C30-17a(H),21b(H)-hopanu, który umożliwił pełną ocenę stopnia biodegradacji węglowodorów ropopochodnych. Obliczone stałe biodegradacji pierwszego rzędu (k) pozwoliły na prześledzenie i porównanie kinetyki przebiegu biodegradacji poszczególnych grup zanieczyszczeń ropopochodnych (TPH, Suma n-C8-n-C22, Suma n-C23-n-C36, BTEX) w kolejnych etapach oczyszczania odpadów. Na podstawie przedstawionych stałych biodegradacji można również porównać efektywność działania biopreparatów na bazie bakterii autochtonicznych oraz wzbogaconych o wytypowane gatunki grzybów. Przeniesienie wyników badań laboratoryjnych (ex-situ) na warunki przemysłowe stwarza duże trudności, jednakże były one podstawą opracowania wytycznych prowadzenia procesu oczyszczania metodą in-situ. Ponadto pozwoliły one na ustalenie proporcji zmieszania odpadu z "czystą ziemią" w celu modyfikacji jego struktury, doboru optymalnych dawek substancji biogennych oraz zapoznania się z efektywnością opracowanych biopreparatów. Ze względu na sezonowość i zmienność panujących warunków atmosferycznych, opracowana koncepcja oczyszczania odpadów wiertniczych w warunkach przemysłowych (metoda in-situ) wymaga weryfikacji, polegającej na wydłużeniu czasu trwania poszczególnych etapów oczyszczania i zwiększeniu liczby serii inokulacji biopreparatami na bazie bakterii autochtonicznych i grzybów (3 serie inokulacji w ciągu 2 lat prowadzenia procesu bioaugmentacji) oraz zastosowaniu dodatkowo dozowania wgłębnego biopreparatu, z równoczesnym napowietrzaniem głębszych warstw odpadów zdeponowanych w dołach urobkowych. Przedstawiony tok postępowania w prowadzonym procesie oczyszczania silnie skażonych substancjami ropopochodnymi odpadów ze starych dołów urobkowych umożliwił po okresie 3 lat obniżenie zawartości zanieczyszczeń ropopochodnych do poziomu nieprzekraczającego dopuszczalnych wartości, określonych przez obowiązujące standardy jakości gleby i ziemi. Pozwoliło to na zakończenie rekultywacji terenów dołów urobkowych i przekazanie ich do zagospodarowania jako użytek leśny. W trakcie prowadzonego procesu rekultywacji spełniono obowiązujące wymagania administracyjno-prawne w zakresie polskiego ustawodawstwa, co zaowocowało uzyskaniem decyzji o zakończeniu rekultywacji. Przedstawiona technologia należy do nowych, pewnych i bezpiecznych dla środowiska oraz uzasadnionych ekonomicznie do zastosowania w warunkach przemysłowych metod likwidacji zanieczyszczeń ropopochodnych na terenach starych dołów urobkowych.

EN

The aim of this work is to discuss the phase technology of drill wastes purification. The wastes, contaminated with petroleum substances and stored in old waste pits, were the subject of physico-chemical research, chromatographical analyses of petroleum pollutants and mineralogical tests. Then, the archival data was revised. As a result, the wastes were qualified as wastes group ex 17 05 03* "soil and ground contaminated with petroleum substances". Decision to obtain and neutralise petroleum pollutants (with an in-situ method applied in a waste pit) was the next step. The drill wastes included high content of petroleum hydrocarbons in the range from 61 725 to 204 478 mg/kg dry mass. Due to this fact, the phase technology of purification was used. This technology enables effective introduction of consecutive methods of more and more advanced cleaning of the contaminated area. Initial remediation, consisting of drainage, has led to a decrease in pollutants content by 59.3-72.8%, to a level below 50 000 mg/kg dry mass. Owing to this process, the following steps of waste pits purification were possible. Results of optimisation research, done in a semi-industrial scale with an ex-situ prism method, included: modification in waste structure in order to increase microorganisms and nutrients bioaccess to petroleum hydrocarbons; basic bioremediation stimulated by bioaeration, and waste environment enrichment with biogenic substances aiding the growth of autochthonous microflora and bioaugmentation consisting of inoculation of pre-cleaned waste with biopreparations created on the basis of autochthonous bacteria, enriched with isolated fungi during the last phase of inoculation. The aim of microbiological research was to create a professional biopreparation on the basis of autochthonous microorganisms. In addition, microbiological tests included sequential analysis of coding DNA - 16S rRNA for bacteria and 18S rRNA for fungi, which enabled identification of bacteria and fungi species include in biopreparations. During the last phase of inoculation, a biopreparation enriched with selected fungi was applied and the effectiveness of the biopreparation increased, concerning long-chain hydrocarbons and BTEX and WWA trace amounts. The entire process of drill wastes purification was controlled with the use of monitoring, which consisted of: physico-chemical research on waste, microbiological tests (determination of bacteria and fungi total amount, bacteria amount degrading petroleum hydrocarbons, dehydrogenaze and cellulase activeness), and toxicological research with the use of new generation tests (Microtox/R, Ostracodtoxkit FTM, PhytotoxkitTM and microplate Ames tests). One of the most crucial elements, enabling an insight into biodegradation process and determination of purification effectiveness, was a chromatographical analysis. This method leads to quantitative and qualitative determination of hydrocarbons included in petroleum pollutants. Besides, it enables observation of content alternation of n-alkanes, BTEX and WWA during purification phases. Furthermore, introduced indicators of n-alkanes biodegradation degree (as n-C17/Pr and n-C18/F concentration rate) present the effectiveness of the applied wastes purification technology. In order to create a mathematical model of petroleum pollutants biodegradation in drill wastes, normalization of analyte concentration was applied with the use of a C30-17a(H),21b(H)-hopane biomarker, which enabled total estimation of petroleum hydrocarbons biodegradation degree. Calculated first-order biodegradation constants (k) led to observation and comparison in kinetics of biodegradation of consecutive groups of petroleum pollutants (TPH, Suma n-C8-n-C22, Suma n-C23-n-C36, BTEX) in following stages of wastes purification. In addition, owing to the biodegradation constants, comparison in effectiveness of biopreparations, based on autochthonous microorganisms and enriched with fungi, has been possible. Transfer of laboratory research (ex-situ) to industrial conditions causes difficulties. However, they became the main reason to create instructions needed to an in-situ method application. Moreover, proportions of mixing waste with "pure soil" (leading to modification in waste structure), optimisation of doses of biogenic substances and estimation of biopreparations effectiveness were possible. Due to alternation in weather conditions, the conception of drill wastes purification in industrial conditions (in-situ method) needs verification. Time of purification can be lengthened and the number of inoculation series (with biopreparations based on autochthonous microorganisms and fungi) can be increased to 3 series during 2 years of bioaugmentation. Additional deep-seated dosage of a biopreparation and deeper layers aeration of stored wastes in pits should be taken into account. The above presented purification technology, applied to strongly polluted wastes from weathered pits, enabled a decrease in petroleum pollutants content to a satisfactory level in 3 years. Wastes were on the level of accepted soil and ground standards. Recultivation of waste pits area was completed and the area could be re-forested. During recultivation process, all required law and administrative standards concerning Polish law were taken into consideration, that resulted in decision of recultivation completion. The technology can be characterised as new, effective and environmentally friendly. What is more, it is a highly economical method of petroleum hydrocarbons neutralisation in the area of weathered waste pits in industrial conditions.

17

Wkład Instytutu Przemysłu Organicznego Oddział w Pszczynie w rozwój współczesnej toksykologii i ekotoksykologii

Kita K.

Przemysł Chemiczny

|

2007

|

T. 86, nr 6

468-469

18

Endocrine disruptors - ecotoxicological assays

Łebkowska M., Załęska-Radziwiłł M.

Archiwum Ochrony Środowiska

|

2007

|

Vol. 33, no. 3

81-88

EN

Endocrine disrupting compounds (EDCs) have the potential to alter hormone pathways that regulate life processes in humans, vertebrates and invertebrates. Besides xenobiotics having endocrine effects, there arc naturally occurring estrogenie compounds. The limited number of studies with EDCs in invertebrates is partially due to the fact that their hormonal systems arc rather poorly understood in comparison with vertebrates. It is also important, but difficult to discriminate between hormone - mediated and other toxicological modes of action. Data of the potentially adverse impact of EDCs on wildlife species arc reviewed.

PL

Związki zakłócające procesy hormonalne (EDs - endocrine disruptors) zmieniają funkcje hormonów regulujących przemiany fizjologiczne u ludzi, kręgowców i bezkręgowców. Do tych związków należą zarówno ksenobiotyki jak i substancje pochodzenia naturalnego między innymi o charakterze estrogenów. W piśmiennictwie jest niewiele danych o systemach hormonalnych u bezkręgowców i zaburzeniach w ich funkcjach pod wpływem zanieczyszczeń. W artykule podano informacje mające na celu przybliżenie problemów metodycznych w badaniach ckotoksykologicznych wybranych ED na niektórych grupach bezkręgowców.

19

Markery molekularne wrażliwe na działanie substancji potencjalnie toksycznych i ekotoksycznych

Rusiecka I., Składanowski A.C.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2005

|

Vol. 12, nr s4

489-502

PL

W perspektywie najbliższych kilku lat procedury legislacyjne dotyczące obrotu substancjami chemicznymi postawią wymóg sprawdzania oddziaływania ze środowiskiem naturalnym zarówno dla nowo syntetyzowanych, jak i dla obecnych od dawna związków obcych (ksenobiotyków). Będzie to wymagać zasto-sowania analiz efektu na struktury biologiczne zarówno in vitro, jak i in vivo. Efekty na środowisko i jego składniki dla bardzo wielu substancji są znane na różnych szczeblach organizacji życia biologicznego. Ich analiza posłuży do opracowania przyszłych metod skriningu (metod przesiewowych) dużej liczby związków chemicznych. Wymaga się więc, aby metody te były uniwersalne, dawały maksymalnie jednoznaczne wyniki i były ekonomicznie uzasadnione. W pracy dokonano zestawienia biomarkerów molekularnych badamch głównie w celu wykazania efektu ekotoksycznego ksenobiotyków. Wykorzystują one zmiany aktywności reakcji katalizowanych przez enzymy, ilości i indukcji niektórych białek, strukturę materiału genetycznego DNA, aktywność systemu oporności wieloksenobiotykowej organizmów wodnych i inne cechy molekuł biologicznych. Wymienione biomarkery molekularne różnią się specyficznością wobec substancji badanych, warunkami stosowania, stopniem złożoności metody oznaczania itp. Praktycznym wnioskiem, który wypływa z analizy literaturowej przedmiotu, jest trend do korelowania oznaczeń różnych markerów i tworzenia baterii testowych, które pozwolą na uzyskanie kompleksowej oceny związku chemicznego. Dalszy postęp w ich automatyzacji pozwoli również na szybką ewaluację ryzyka ekotoksykologicznego substancji.

EN

The legislation concerning handling chemical substances either for newly synthesized or the ancient ones will soon require verification of their safety properties. This will enforce using the effect analysis with chosen biological structures both in vitro and in vivo. Plethora of impacts on the natural environment and its multi-level elements is already known. We need to analyze them again and to elaborate standard tests for the purpose of screening a great number of chemical compounds in future. The complex tests required must be enough universal, giving explicit results and be economically viable. The molecular biomarkers reported as useful for detection of xenobioucs' ecotoxic effects have been surveyed. They are based on quantitative and qualitative changes of enzymes, other proteins, structure of genetic DNA information, on activity of multixenobiotic resistance system and other molecular features. The biomarkers presented differ in specificity, conditions of use, complexity of assay tests etc. From the analysis of literature reports, authors conclude that the main trend is to correlate assaying variety of biomarkers and to design so-called test "batteries". Such "batteries" can allow to achieve a complex estimate of a compound's biological impact and to assess its environmental risk. The further progress can be achieved, among others, by automatation of tests.

20

Effect of soils contamination with phenanthrene on soil dehydrogenases activity

Klimkowicz-Pawlas A., Maliszewska-Kordybach B.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2005

|

Vol. 12, nr 1-2

77-84

EN

The effects of soil contamination with phenanthrene (Phen) on soil microorganisms were evaluated in the laboratory experiment. Seven different soils artificially contaminated willi phenanthrene at the levls l, 10, 100 and 500 mg per kg of dry soil were applied. The soil samples were moisten to 55% of full water capacity and incubated at the temperature 20 + -2°C in darkness. Dehydrogenase activity (DHA) was determined after 0,7 and 15 days. Analysis of variance showed that reaction of soil microorganisms to the presence of phenanthrene was related to soil properties, level of soil contamination with this compound and time of exposure. The strongest inhibition of DHA was observed in soils with Corg content 15.4-16.8 g . kg-1 at the level of 500 mg phenanthrene per kg of soil after 15 days of experiment. EC20 values calculated on the basis of the linear regression model were within the limit of 334-500 mg Phen . kg-1 (highest applied concentration).

PL

Badano wpływ zanieczyszczenia gleb fenantrenem na aktywność mikroorganizmów glebowych, którą określono na podstawie pomiaru aktywności dehydrogenaz. W badaniach laboratoryjnych wykorzystano materiał glebowy pochodzący z siedmiu gleb o zróżnicowanych właściwościach fizykochemicznych. Materiał glebowy pobrano z warstwy 0-20 cm, z terenów użytkowanych rolniczo oddalonych od źródeł emisji WWA. Próbki gleb sztucznie zanieczyszczano, dodając fenantren w ilości l, 10, 100 i 500 mg. kg-l gleby, następnie uwilgotniano do poziomu 55 % pełnej pojemności wodnej i inkubowano w ciemności w temperaturze 20+-2°C. Oznaczenia aktywności dehydrogenaz (DRA) badanych gleb wykonywano po 0,7 i 15 dniach. Analiza wariancji wykazała, że reakcja mikroorganizmów glebowych na obecność fenantrenu zależy w sposób znaczący zarówno od właściwości gleb i poziomu ich zanieczyszczenia, jak również od czasu oddziaływania fenantrenu. Najsilniejsze hamowanie aktywności DHA stwierdzono w glebach o składzie granulometrycmym gliny lekkiej i zawartości Corg w zakresie 15.4-16.8 g kg-l po 15 dniach przy poziomie zanieczyszczenia 500.mg kg-1 gleby. Wyznaczone wartości EC20 mieściły się w granicach 334-500 mg Phen . kg-l.