Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Influence of the Presence of Iron in Highly Alkaline Polyaluminium Chlorides on the Effectiveness of Precursors of Disinfection By-Products Removal

Krupińska Izabela

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2023

|

Vol. 33, no. 1

109--121

EN

The mechanism of coagulation with highly alkaline polyaluminum chlorides is well understood, but there is a lack of information on the effect of the presence of iron in these coagulants on the efficiency of purifying water with increased contents of natural organic matters among which humic substances are precursors of disinfection by-products. The dissolved forms of organic substances are the most problematic with regard to water treatment because major concern is the formation of disinfection by products resulting from reactions between dissolved organic matter fractions and disinfectants. The aim of this study was to evaluate the effectiveness of precursors of disinfection by-products removal using highly alkaline polyaluminium chlorides that had different alkalinity and iron content. In the water after the coagulation process a value of SUVA254 was calculated because this indicator correlates well with dissolved organic matter reactivity and disinfection by-products. The analysis of the obtained results showed that the effectiveness of dissolved organic matter removal was determined by the formation of colored iron-organic complexes.

2

Microscopic Method to Verify the Efficiency of Removal of Organic Pollutants from Microplastic Surfaces

Majewski Kamil Artur

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2023

|

Vol. 33, no. 1

90--98

EN

The purification of microplastic samples is a crucial step in environmental research, aiming to remove contaminants and ensure accurate analysis. This study explores various methods for purifying microplastics, focusing on the removal of organic contaminants, specifically fulvic acids. Comparative analysis using microscopic imaging techniques was conducted to evaluate the effectiveness of these methods. The results highlight the complexities involved in microplastic purification and the challenges associated with different approaches. While some methods showed promising outcomes, such as the sonification method, it was also observed that they could potentially alter the microplastic structure. Additionally, the limitations and potential interferences of other purification methods, such as Fenton's solution, were identified. This study underscores the importance of selecting purification methods that minimize negative impacts on microplastics and ensure reliable analysis. Further research is needed to optimize purification techniques and fully understand their effects on microplastic integrity. This research contributes to the broader goal of developing robust methodologies for microplastic analysis in environmental studies.

3

Innovative technology of accelerated composting of chicken manure to obtain an organic fertilizer with a high content of humic acids

Balanda Oksana, Serafinowska Daria, Marchenko Olha, Svystunova Iryna

Agricultural Engineering

|

2022

|

Vol. 26, No. 1

133--144

EN

One of the most important fractions of soil organic matter which has significant environmental and agricultural importance is humus. The specific humus compounds of soil include the complex of amorphous organic humic substances which include humic acids, fulvic acids and humins. The effectiveness of the natural formation of active humic substances during composting processes depends on the chemical composition of organic residues and the environmental conditions influencing the development and activity of native microorganisms. The aim of the project was to build innovative composting boxes for chicken manure that allow to effectively obtain a fertilizer with the highest possible content of humic acids, by creating perfect and controlled conditions for the rapid development of indigenous thermophilic microorganisms and by combining it with the owned bio-acceleration technology. For perfect conditions (temperature, humidity, oxygen, pH) for the controlled growth of microorganisms, an algorithm of the dependence of the box operation parameters on the course of the biological process, was built. The product obtained after composting is an easily digestible complex organic fertilizer of brown-black colour, pH 7.5-8.0 and NPK 5:3:4 and a high content of native humic acids. Its use increases the growth of green mass of plants and improves soil fertility, which has been proved by the conducted pot research.

PL

Humus jest jedną z najważniejszych frakcji materii organicznej gleby, która ma istotne znaczenie dla środowiska i rolnictwa. Poszczególne składniki próchnicy obejmują grupę amorficznych substancji próchnicznych, w tym kwasy humusowe, fulwowe i huminy. Skuteczność naturalnego tworzenia się aktywnych substancji próchnicznych podczas procesu kompostowania zależy od składu chemicznego osadów organicznych i warunków środowiskowych, które mają wpływ na rozwój i aktywność natywnych mikroorganizmów. Celem projektu było zbudowanie innowacyjnych skrzyni kompostowych na odchody kurze pozwalające na skuteczne uzyskanie nawozu o możliwie najwyższej zwartości kwasów humusowych poprzez stworzenie idealnych i kontrolowanych warunków dla szybkiego rozwoju miejscowych mikroorganizmów termofilnych oraz poprzez połączenie ich z własną technologią bio-akceleracji. Dla uzyskania idealnych warunków (temperatura, wilgotność, tlen, pH) dla kontrolowanego wzrostu mikroorganizmów, stworzono algorytm zależności parametrów operacyjnych skrzyni. Produkt uzyskany w drodze kompostowania jest łatwo rozkładalnym złożonym nawozem organicznym o brązowo-czarnym kolorze, pH 7,5-8,0 oraz NPK 5:3:4 i wysokim poziomie natywnych kwasów humusowych. Jego zastosowanie pozytywnie wpływa na wzrost zielonej masy roślin i poprawia żyzność gleby, co zostało udowodnione przeprowadzonymi badaniami.

4

Characteristics of fulvic acids generated in communes waste landfills

Orliński Tomasz, Anielak Anna M.

Archives of Environmental Protection

|

2021

|

Vol. 47, no. 1

41--52

EN

The leachate problem is important and difficult to solve in Poland and in the world. The composition and their properties leachates depend on the age of the landfill, type of waste, climatic conditions and the mode of operation of the landfill. A significant part of landfilled waste is subject to so-called humification. This process stabilizes organic substances in the landfill and creates humic substances that penetrate into the leachate. The leaks contain many toxic impurities, such as PAHs, pesticides, polychlorinated biphenyls and other substances hazardous to human health and life, which can be sorbed by humic substances. Leachates from three municipal landfills, differing in the characteristics of the stored waste, were studied. Fulvic acids (FAs) were extracted on the basis of affinity for specific solvents along with the use of sorption. The obtained acids were subjected to a qualitative analysis of the content of micro-impurities, essential elements forming the structure of the fulvic acid molecule, and their infrared spectra were tested. It has been noticed that with the age of waste deposited, the content of elemental carbon increases, and the amount of oxygen and hydrogen decreases. The degree of purity of fulvic acids was influenced by the time of waste storage, and the sulfur content depended on their characteristics. With the time of waste storage, the characteristics of the acids obtained were approaching humic acids, and the intensity of absorption bands clearly increased. The spectra obtained correlate well with those of fulvic acids available in the literature, and the findings provide scientific confirmation of the need for further research on the characteristics of fulvic acids.

PL

Porównanie charakterystyk kwasów fulwowych wydobywanych z odcieków z trzech różnych składowisk komunalnych, różniących się charakterystyką składowanych odpadów, czasem ich unieszkodliwiania oraz sposobem funkcjonowania składowiska. Materiałem użytym do badań były odcieki z trzech różnych składowisk komunalnych. Kwasy fulwowe ekstrahowano na podstawie powinowactwa do określonych rozpuszczalników oraz adsorpcji na złożu jonitowym i kationitowym. Ilość kwasów fulwowych określono wagowo. Otrzymane kwasy fulwowe analizowano pod kątem składu pierwiastkowego i widm FT-IR. Zauważono wyraźną korelację pomiędzy wiekiem składowiska odpadów, a zawartością węgla i tlenu w badanych kwasach fulwowych. Zawartość siarki wynikała jedynie z rodzaju składowanych odpadów. Wraz z wiekiem składowania odpadów, czystość kwasów fulwowych maleje, rośnie stopień zaromatyzowania cząsteczki, a charakterystyka kwasów fulwowych zbliża się do kwasów huminowych. Wiek składowania znacząco wpływa na intensywność pasm absorbancji. Każdy z badanych odcieków zawierał znaczną ilość kwasów fulwowych, które były znacząco zanieczyszczone substancjami nieorganicznymi. Kwasy fulwowe wykazały wysoką aktywność chemiczną, co powoduje, że stają się nośnikami toksycznych mikrozanieczyszczeń. W typowych procesach zachodzących na oczyszczalniach ścieków oraz zakładach uzdatniania wody, kwasy fulwowe nie są usuwane, przez co stwarzają zagrożenie dla życia ludzi. Jedynie poznanie szczegółowej charakterystyki kwasów fulwowych, pozwoli na opracowanie zadowalających metod nie tylko usuwania i oczyszczania kwasów ale również wykorzystywania na przykład do nawożenia gleby. Nadal skład elementarny oraz charakterystyka budzi ogromne kontrowersje wśród badaczy. Dlatego niezwykle ważne są dalsze badania odkrywające każdą kolejną część tych zagadkowych substancji.

5

Characteristic of Fulvic Acids Extracted from the Wastewater by Different Methods

Łomińska-Płatek Dominika, Anielak Anna M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 1

184--200

EN

Fulvic acids (FAs) were isolated from the wastewater by two different extraction methods. The first one with ammonia water (NH4OH) and the second with an ion exchange using a hydrophobic ion exchanger and desorbed using aqueous sodium hydroxide (NaOH). The samples were collected directly from the primary and secondary effluents at the WWTP and the obtained results were averaged. The WWTP treats mainly wastewater from individual users and industrial plants. The selected plant comprises mechanical and biological wastewater trains as well as sludge processing and biogas trains. The plant works as a three-stage Bardenpho system and operates five identical biological reactors. The main objective of the study was to conduct a mass balance and assess the amount of FAs in the primary and secondary effluent. The extracted acids were subjected to an analysis of their elemental composition, trace elements content and IR spectrum analysis. Based on elemental composition, atomic ratios: C/O, C/H, C/N and O/H, as well as a degree of inside oxidation, have been determined. The studies have shown that the highest amount of FAs was extracted from the primary effluent with the NaOH method and in the secondary effluent less inorganic impurities were removed. Based on the results, it can be concluded that extraction with NaOH solution and a two-stage ion exchange process (hydrophobic ion-cation exchanger-H+) reduces the degree of internal oxidation of FAs. Soluble HSs extracted from the primary effluent had a higher level of humification in both methods. Comparing an elemental composition of four samples, it can be noticed that a structure of FAs extracted with the same method is very similar for both primary and secondary effluent, but when two different methods are compared some small differences can be found. Based on the research, it can be stated that the WWTP discharged less FAs compared to the input pollution load, regardless of the extraction method used.

PL

Kwasy fulwowe (KF) zostały wyekstrahowane ze ścieków z wykorzystaniem różnych metod ekstrakcji. Pierwsza metoda z użyciem wody amoniakalnej (NH4OH) natomiast druga oparta na procesie wymiany jonowej na hydrofobowym wymienniku jonitowym przy użyciu wodnego roztworu wodorotlenku sodu (NaOH). Próbki zostały pobrane bezpośrednio z mechanicznie oraz biologicznie oczyszczonych ścieków z wybranej oczyszczalni ścieków a podane wyniki zostały uśrednione. Oczyszczalnia ścieków (OŚ) odprowadza głównie ścieki od indywidualnych użytkowników, ale i również z zakładów przemysłowych. Wybrana OŚ składa się z części mechanicznej i biologicznej oraz osadowej i gazowej. W skład części mechanicznej wchodzą: kraty rzadkie, pompownia, kraty gęste, piaskowniki, osadniki wstępne, pompownia II stopnia. Część biologiczna składa się z reaktorów i osadników wtórnych. OŚ pracuje w układzie 3 stopniowym Bardenpho i składa się z 5 identycznych biologicznych reaktorów. Z kolei część osadowa to: zagęszczarki mechaniczne, stacja dezintegracji osadu, zagęszczanie grawitacyjne, prasy taśmowe, wydzielone komory fermentacji oraz ciąg generowania gazu. Oczyszczone ścieki trafiają do rzeki poprzez wylot kaskadowy. Głównym celem badań był bilans masy oraz określenie ilości KF w mechanicznie i biologicznie oczyszczonych ściekach. Wyekstrahowane KF poddano analizie ich składu elementarnego, zawartości pierwiastków oraz przeprowadzono badanie absorbancji widma IR w podczerwieni. Na podstawie składu elementarnego określono ilorazy atomowe: C/O, C/H, C/N i O/H oraz wyliczono stopień utlenienia wewnętrznego. Wyniki badań pokazały, że największe stężenie KF wyekstrahowano przy użyciu metody z wykorzystaniem NaOH z mechanicznie oczyszczonych ścieków. Przy użyciu tej samej metody mniej zanieczyszczeń nieorganicznych usunięto z KF wyekstrahowanych ze ścieków biologicznie oczyszczonych. Na podstawie wyników badań można wnioskować, że ekstrakcja KF z użyciem roztworu NaOH podczas dwu stopniowej wymiany jonowej (hydrofobowy wymiennik jonitowy H+) zmniejsza stopień utlenienia wewnętrznego (ω). KF wyekstrahowane ze ścieków mechanicznie oczyszczonych miały wyższy stopień humifikacji, w obu metodach. Porównując skład elementarny czterech próbek można zauważyć, że budowa KF wyekstrahowanych tą samą metodą jest bardzo zbliżona, ale kiedy porówna się ze sobą KF wyekstrahowane z tych samych ścieków jednak różnymi metodami zauważalne są małe różnice. Badania wykazały, że wybrana OŚ odprowadza mniejszy ładunek KF w porównaniu do wprowadzanego, bez względu na rodzaj zastosowanej metody ekstrakcji.

6

Wpływ składu gatunkowego drzewostanów na cechy jakościowe próchnicy glebowej tworzącej się na zrekultywowanym wyrobisku popiaskowym

Woś B., Pietrzykowski M., Pająk M.

Quarterly of Environmental Engineering and Design

|

2018

|

Vol. 169 (49)

71--79

PL

W pracy omówiono wpływ składu gatunkowego drzewostanów na cechy jakościowe próchnicy glebowej tworzącej się na zrekultywowanym i zalesionym wyrobisku popiaskowym KP Szczakowa. Skład frakcyjny i właściwości optyczne badano na próbkach pobranych z wierzchnich poziomów inicjalnych gleb (0-5 cm) w litych drzewostanach: sosny zwyczajnej, modrzewia europejskiego, brzozy brodawkowatej i olszy czarnej. Badane próchnice charakteryzowały się przewagą węgla kwasów fulwowych (CKf) w stosunku do węgla kwasów huminowych (CKh) w składzie frakcyjnym puli węgla związanego (Cog) oraz stosunkowo niskim stosunkiem ekstynkcji kwasów huminowych (E465/E665). Czynnik gatunku zadziałał na właściwości próchnicy glebowej najsilniej w przypadku olszy czarnej. Gleby pod olszą charakteryzowały się większą zawartością węgla organicznego ogółem (Corg) i węgla związanego z kwasami huminowymi i fulwowymi (CKh+CKf) w porównaniu do pozostałych gatunków drzew. Potwierdza to duże zdolności fitomelioracyjne i przydatność do rekultywacji olszy czarnej.

EN

The paper presents influence of tree species composition on qualitative properties of humus in soil developed on reclaimed and afforested sand mine excavation KP Szczakowa. Fractional composition and optical properties were determined on 16 samples collected from top soil layer (0-5 cm) under different species: pure stands of Scots pine, European larch, common birch and black alder. The examined humus were generally characterized by predominance of fulvic acids (CKf) in relation to humic acids (CKh) and relatively low optical density of humic acid (E465/E665). Black alder in comparison to other species, most significantly modified the properties of soil humus. Soil under alder were characterized higher content of soil organic carbon (SOC) and carbon associated with humic and fulvic acid (CKh+CKf). The results confirm high phytomeliorative effect and usefulness of black alder to reclamation.

7

Torf i węgiel brunatny jako surowce do otrzymywania kwasów humusowych

Huculak-Mączka M., Braun-Giwerska M., Nieweś D., Mulica M., Hoffmann J., Hoffmann K.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

499--505

PL

Kwasy humusowe stosowane są często w rolnictwie i wielu dziedzinach przemysłu. Substancje te mogą być wykorzystywane jako dodatki do rozmaitych preparatów nawozowych oraz pasz. Aplikacja kwasów humusowych do gleb umożliwia intensyfikację produkcji roślinnej. Zastosowanie tych związków w karmieniu zwierząt gospodarskich pozwala natomiast na otrzymywanie żywności lepszej jakości. Rezultaty te są szczególnie ważne ze względu na konieczność spełniania przez rolników coraz wyższych wymagań dotyczących ilości i sposobów wytwarzania produktów spożywczych. Istotne zatem jest wyznaczenie najkorzystniejszych procesów izolacji kwasów humusowych, określenie parametrów takich procesów, a także wskazanie odpowiednich surowców. Celem przeprowadzonych badań było otrzymywanie frakcji humusowej z dwóch materiałów organicznych, torfu i węgla brunatnego, metodą ekstrakcji alkalicznej. Określono przydatność tych surowców jako źródeł kwasów humusowych. Porównano również skuteczność ekstrakcji w zależności od rodzaju i stężenia zastosowanego ekstrahenta.

EN

Humic and fulvic acids are used frequently in agriculture and many branches of the industry. These substances may be utilized as additives to various fertilizer formulations and feed. The application of humic and fulvic acids to soils enables the intensification of plant production. The use of these substances in feeding livestock allows to obtain a better quality of food. These results are particularly important for farmers due to the necessity to meet increasingly high requirements regarding the quantity and methods of the food production. Therefore, it is important to determine the most beneficial processes for the isolation of humic substances, parameters of such processes and to indicate appropriate raw materials. The aim of this study was to obtain humic fractions from two organic materials, peat and lignite, by alkaline extraction. The usefulness of these raw materials as sources of humic and fulvic acids was determined. The effectiveness of the extraction with various types and concentrations of extractants was compared.

8

Characterization of fulvic acids contained in municipal sewage puriﬁed with activated sludge

Anielak A. M., Kryłów M., Łomińska-Płatek D.

Archives of Environmental Protection

|

2018

|

Vol. 44, no. 1

70--76

EN

FA discharged from the wastewater treatment plant were extracted from purified effluents for the quantitative and qualitative analysis. The treated sewage from municipal treatment plants was acidified to pH <2 and extracted with ion exchange resins in a laboratory column. After desorption with NH4OH, the fulvic acids were condensed under vacuum and tested for mass performance, UV-VIS light spectra, IR absorption spectra, elementary composition and other elements. Their structure was analysed and compared to FA present in surface waters and in sewage treated in other sewage treatment plants based on the authors’ own research and the literature data. The concentration of FA in the treated sewage was 5.2 mg/L. There is a high interdependence between the IR spectrum analysis in the visible light and the elementary composition of FA extracted from different environments, confirming the conclusions pertaining to the structure and properties of the acids being tested. The longer sewage is subjected to a biological treatment process, the greater the degree of aromatic condensation and humus maturity of the FA contained within it. FA contained in the sewage treated in the three biological sewage treatment plants have the ratio A2/A3 (the ratio of the absorbance of light with the wavelength of 250 and 300 nm) equal to the value 1.7. There is a high interdependence between the IR spectrum analysis in the visible light and the elementary composition of FA extracted from different environments, confirming the conclusions pertaining to the structure and properties of the acids being tested.

PL

W celu określenia jakościowej i ilościowej charakterystyki kwasów fulwowych odprowadzanych z oczyszczalni ścieków komunalnych przeprowadzono ich ekstrakcję ze ścieków oczyszczonych. Oczyszczone ścieki z oczyszczalni miejskiej zakwaszono do pH <2 i ekstrahowano żywicami jonowymiennymi w kolumnie laboratoryjnej. Po desorpcji roztworem NH4OH, KF zatężano w próżni i badano ich suchą masę, widmo UV-VIS, widmo absorpcji IR, skład elementarny i inne pierwiastki. Na podstawie własnych badań i danych z literatury przeanalizowano strukturę otrzymanych kwasów fulwowych i porównano je z kwasami fulwowymi występującymi w wodach powierzchniowych oraz ściekach oczyszczonych w innych oczyszczalniach ścieków. Stężenie kwasów fulwowych w ściekach oczyszczonych wynosiło 5,2 mg/L. Badania wykazały, że istnieje duża współzależność między analizą widma IR, w świetle widzialnym i składem elementarnym ekstrahowanych kwasów fulwowych z różnych środowisk, potwierdzająca wnioskowania dotyczące budowy i właściwości badanych kwasów. Kwasy fulwowe wyekstrahowane ze ścieków miały zawartość węgla, azotu, wodoru i tlenu, typową dla kwasów fulwowych. Im dłużej ścieki poddawane są procesowi biologicznego oczyszczania, tym większy jest stopień kondensacji aromatycznej i dojrzałości humusowej zawartych w nich kwasów humusowych. Kwasy fulwowe zawarte w ściekach oczyszczonych w trzech różnych biologicznych oczyszczalniach mają iloraz A2/A3 (iloraz absorbancji światła o długości fali 250 i 300 nm) równy wartości 1,7. Istnieje duża współzależność między analizą widma IR, w świetle widzialnym i składu elementarnego ekstrahowanych kwasów humusowych z różnych środowisk, potwierdzająca wnioskowania dotyczące budowy i właściwości badanych kwasów.

9

Biodegradacja kwasów fulwowych z wykorzystaniem osadu czynnego wzbogaconego archeanami

Anielak A. M., Polus M., Łomińska D., Żaba T.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 1

110--113

PL

Badaniom poddano kwasy fulwowe (KF) wyekstrahowane z odcieków składowiska odpadów komunalnych zakładu Barycz (odpady odprowadzane z Krakowa i jego okolicy). Odcieki pochodzące ze składowisk odpadów charakteryzują się dużym ładunkiem zanieczyszczeń, głównie organicznych, i opornością na biodegradację. KF wyekstrahowano z odcieków, wykorzystując hydrofobowy jonit, a następnie zbadano ich skład pierwiastkowy i zawartość mikrozanieczyszczeń. Przygotowano wodny roztwór KF o stężeniu 8 mg/L i oceniono jego podatność na biodegradację osadem czynnym poddanym bioaugmentacji archeanami inkubowanymi na substracie (podłożu) zakupionym w ArchaeaSolutions, z którego wypłukiwano je strumieniem odchlorowanej wody wodociągowej. Odprowadzany z generatora roztwór oprócz archeanów zawierał także inne mikroorganizmy i niewielkie ilości substancji rozpuszczonych. Do badań zastosowano osad czynny poddany kilkumiesięcznej augmentacji.

EN

Fulvic acids (FA) were extd. from leachate of municipal landfill and broth (concns. of 10 mg/L) and used for the prepn. of aq. mixts. with 1 g samples of active sludge enriched with archea and optionally with an antibiotic (1 mL/100 mL). Changes in the COD and total N concn. were examd. As a function of time of sludge exposure with FA or broth. The COD was reduced from 100% to 0% or 79% for samples with broth and FA after 3 days, resp., and remained const. for the sample with FA and the antibiotic. The concn. of N in the sample with FA increased approx. 3 times as a result of the impact of FA on microorganisms in the sludge, while in sample with broth was reduced to 0 mg/L.

10

Quantity and quality of organic carbon in bottom sediments of two upland dam reservoirs in Poland

Smal H., Ligęza S., Baran S., Wójcikowska-Kapusta A.

Environment Protection Engineering

|

2015

|

Vol. 41, nr 1

95--110

EN

The quantity and quality of organic carbon were studied in bottom sediments of two small, shallow, polymictic dam reservoirs located in SE Poland: Zalew Zemborzycki (ZZ) and Brody Iłżeckie (BI). Total content of organic carbon (Corg), and its fractions have been determined. The maps of Corg spatial distribution have been compiled. Wide ranges of sedimentary Corg were noted as well as differences between two reservoirs in respect of its content and spatial distribution. The Corg content in the sediments showed a longitudinal zonation pattern in the ZZ and a transverse one in the BI. The composition of sedimentary Corg showed the highest percentage of the insoluble fraction followed by humus acid fraction and the lowest – hemicelluloses fraction. In the humus acid fraction, fulvic acids overbalanced humic acids.

11

Zmiany zawartości węgla organicznego oraz wzajemny stosunek jego form w rekultywowanych utworach po eksploatacji węgla brunatnego w rejonie Łęknicy

Śliwińska A., Drab M.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski

|

2013

|

nr 152 (32)

134--142

PL

Materiał badawczy pochodził z poletek doświadczenia założonego na terenach pokopalnianych po byłej Kopalni „Przyjaźń Narodów” w rejonie Łęknicy w województwie lubuskim. Omówione grunty charakteryzowały bardzo niekorzystne właściwości fizyczno-chemiczne [Krzaklewski i Wójcik 2007, Greinert 1988 oraz Greinert i in. 2009]. Uśrednione próbki gruntów pobrane z różnych głębokości poddano ekstrakcji metodą Schnitzera wykorzystując ług sodowy. W dalszej kolejności w próbkach tych oznaczono zawartości węgla ogólnego oraz sumy węgli kwasów huminowych i kwasów fulwowych przy użyciu analizatora TOC-Vcsn Total Organic Carbon Analyzer-Shimadzu. Badania wykazały wysoce istotne zróżnicowanie zawartości węgla ogólnego oraz węgli kwasów huminowych i fulwowych. Stosunki węgla kwasów huminowych do węgla kwasów fulwowych przekraczały znacznie wartość 1,0. Wskazuje to na słaby stopień mineralizacji masy organicznej w badanych gruntach.

EN

The samples were taken from the plots experiment established in the areas of the "Przyjaźń Narodów" lignite mine in Łęknica Region. The discussed land characterized very unfavorable physical-chemical properties chemiczne [Krzaklewski i Wójcik 2007, Greinert 1988, Greinert et al. 2009]. The mean soil samples taken from individual soil horizons were extracted by sodium hydroxide (Schnitzer method). Subsequently, these samples were determined in the content of total carbon and the sum carbon from humic and fulvic acids on TOC-Vcsn Shimadzu. The study showed highly significant differences in the content of total carbon and carbon from humic and fulvic acids. Relations between total coal to coal from humic and fulvic acids exceed the value of 1.0 which may suggest a low level of mineralization of organic matter in studied soils.

12

Kinetyka degradacji kwasów fulwowych w zintegrowanym procesie fotoutlenianie-ultrafiltracja

Rajca M., Bodzek M., Cichy J.

Ochrona Środowiska

|

2011

|

Vol. 33, nr 3

63-66

PL

Przedstawiono wyniki badań skuteczności usuwania kwasów fulwowych z modelowych roztworów wodnych w procesach katalizy, fotolizy i fotokatalizy oraz w procesie zintegrowanym fotokataliza-ultrafiltracja. Badania przeprowadzono w reaktorze Heraeus, w którym oczyszczano wodę zawierającą kwasy fulwowe w ilości ok. 10 g/m3. Jako fotokatalizator wykorzystano dwutlenek tytanu. Badano wpływ pH (3,5, 7,0 i 10,0) oraz dawki katalizatora (100÷600 gTiO2/m3) na skuteczność utleniania kwasów fulwowych, mierzoną zawartością rozpuszczonego węgla organicznego i absorbancją w nadfiolecie (lambda=254 nm). Wykazano skuteczność procesu fotokatalizy w usuwaniu kwasów fulowych z wody oraz przydatność membrany ultrafiltracyjnej do odzyskiwania katalizatora użytego w procesie fotokatalizy. Wyznaczono wartości stałej szybkości reakcji i czasu połowicznego rozkładu kwasów fulwowych według modelu kinetycznego opartego na reakcji pierwszego rzędu, a także zależność stałej szybkości od pH i ilości fotokatalizatora w środowisku reakcji. Uzyskane wyniki pozwoliły w dokładny sposób określić przebieg fotodegradacji kwasów fulwowych w wodzie.

EN

In this study, fulvic acids were removed from model solutions by catalysis, photolysis and photocatalysis, as well as in the integrated process of photocatalysis and ultrafiltration. Experiments were carried out in the Heraeus reactor, where model water of an approximately 10 g/m3 content of fulvic acids was treated. Titanium dioxide was used as a photocatalyst. The efficiency of fulvic acid oxidation, measured in terms of dissolved organic carbon content and UV absorbance (lambdha=254 nm), was related to the pH of the water (3.5, 7.0 and 10.0) and to the catalyst dose applied (100 to 600 gTiO2/m3). The results substantiated the efficiency of the photocatalysis process at fulvic acid removal from water and the usefulness of the ultrafiltration membrane in the recovery of the catalyst being used in the photocatalytic process. The values of the reaction rate constant and the half-time of fulvic acid degradation were determined using a kinetic model based on a first-order reaction. Established were also the relations between rate constant, pH and photocatalyst concentration in the reaction environment. The results obtained make it possible to precisely describe the progression of fulvic acid photodegradation.

13

Usuwanie kwasów fulwowych z wody metodami fotokatalicznymi wspomaganymi ultrafiltracją

Rajca M, Bodzek M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2011

|

T. 14, nr 2

101-110

PL

Przedstawiono wyniki badań usunięcia kwasów fulwowych (KF) z wody w procesie fotolizy, katalizy i fotokatalizy oraz w procesach zintegrowanych fotolizy-ultrafiltracji, fotokatalizy-ultrafiltracji. Badania prowadzone były w reaktorze HERAEUS, w którym oczyszczano wodę modelową, zawierającą kwasy fulwowe o stężeniu ok. 10 mg/l. Jako fotokatalizator stosowano ditlenek tytanu TiO2 niemieckiej firmy Degussa. Badano wpływ pH na efektywność procesu fotolizy, katalizy, fotokatalizy, a ponadto dawki katalizatora na efektywność procesu fotokatalizy. Efektywność procesów określano przez pomiary rozpuszczalnego węgla organicznego (RWO), absorbancji przy długości fali 254 nm oraz barwy w wodzie surowej i oczyszczonej. Wyższe efektywności otrzymane dla fotokatalizy w porównaniu z fotolizą i katalizą świadczą o tym, że połączenie promieniowania UV z dodawaniem TiO2 jest o wiele skuteczniejsze w usuwaniu KF i pozwala na skrócenie czasu naświetlania. Uzasadnione jest również prowadzenie procesu integrowanego fotokataliza-ultrafiltracja z uwagi na możliwość recyrkulacji katalizatora i ewentualne usuwanie zanieczyszczeń nierozłożonych lub powstających w procesie fotokatalizy.

EN

The paper presents the results of fulvic acids removal (FA) from water using photolysis, catalysis, photocatalysis processes and integrated processes photolysis-ultrafiltration and photocatalysis-ultrafiltration. Experiments were carried out at constant temperature in the HERAEUS reactor, in which model water containing 10 mg/L of FA was treated. Titanium dioxide (TiO2) from Degussa (Germany) was used as a photocatalyst. Effect of pH on the efficiency of the photolysis, catalysis, photocatalysis and additionally the dose of catalyst for photocatalysis, has been studied. The efficiency of the process was established by measurement of dissolved organic carbon (DOC), absorbance at 254 nm and colour in raw water and treated water. The higher efficiency obtained for photocatalysis compared with photolysis and catalysis, indicates that the combination of UV with TiO2 allows for shortening the exposure time and obtaining higher removal degree of FA. Integration of photocatalysis with ultrafiltration is also justified, because the possibility to recycle the activated catalyst and additional removal of the impurities not removed or generated in the photocatalyse process.

14

Wpływ jonów żelaza na adsorpcję kwasów fulwowych na węglu aktywnym

Grzegorczuk-Nowacka M., Anielak A. M.

Inżynieria Ekologiczna

|

2011

|

Nr 24

205-214

PL

Substancje humusowe są naturalnymi związkami organicznymi, powszechnie występującymi w wodach powierzchniowych. Ich obecność w uzdatnianych wodach powoduje wiele pro-blemów związanych z powstawaniem ubocznych produktów dezynfekcji i utleniania (UPDiU), o charakterze rakotwórczym i mutagennym. Najlepszą metodą uniknięcia negatywnych skutków dezynfekcji wody jest usuwanie z niej substancji organicznych. Dlatego wody powierzchniowe poddawane są, między innymi, koagulacji, a następnie adsorpcji, np. na węglu aktywnym. Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu jonów żelaza na proces adsorpcji kwasów fulwowych na węglu aktywnym Norit ROW 0,8 Supra. Zachodzący mechanizm zinterpretowano na podstawie ad-sorpcji hydroksokompleksów żelaza powstających w środowisku wodnym.

EN

Humic substances are natural organic compounds, common in surface waters. Their appearance in treated water leads to generating disinfection and oxidation by-products, which are mu-tagenic and carcinogenic. The best method to avoid negative effects of water disinfection is to remove organic compounds. The most common is coagulation and adsorption, for example on activated carbon. The aim of this research was to determine impact of iron ions on the fulvic acids adsorption on the Norit ROW 0,8 Supra activated carbon. The mechanism was interpreted on the basis of the adsorption of iron hydroxocomplexes that arise in water.

15

Substancje humusowe i właściwości czarnych ziem występujących w Obniżeniu Milicko-Głogowskim

Łabaz B., Bogacz A., Żymełka R.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2010

|

T. 10, z. 4

113-128

PL

Celem pracy była charakterystyka ilościowa i jakościowa substancji próchnicznych czarnych ziem Obniżenia Milicko-Głogowskiego na tle właściwości chemicznych oraz właściwości sorpcyjnych. W zebranym materiale z 5 profili glebowych oznaczono: właściwości chemiczne, właściwości sorpcyjne oraz skład frakcyjny związków próchnicznych metodą Tiurina. Wartości pH wskazywały na odczyn od lekko kwaśnego do zasadowego. Poziomy próchniczne badanych gleb były wyraźnie zróżnicowane pod względem zawartości Corg, którego ilość kształtowała się w przedziale 7,52-50,1 g·kg-¹. Podobne zróżnicowanie zawartości wykazywał Nog (0,28-6,37 g·kg-¹), natomiast wartość stosunku C : N zawierała się w przedziale 7,9-13,9. Kompleks sorpcyjny był w dużym stopniu wysycony kationami zasadowymi, wśród których dominował wapń. Pozostałe kationy Mg+2, K+ i Na+ występowały w ilościach śladowych. Suma kationów zasadowych (S) kształtowała się w granicach 2,2- 25,3 cmol(+)·kg-¹, natomiast wartość pojemności sorpcyjnej (PWK) w zakresie 2,8-26,2 cmol(+)·kg-¹. Wartości S oraz PWK zmniejszały się wraz z głębokością profili glebowych. W składzie frakcyjnym związków próchnicznych niewielki udział stanowiła frakcja Ia. Wśród związków próchnicznych największą grupą była frakcja I z udziałem 33,2-51,2% Corg. W jej obrębie kwasy huminowe zdecydowanie dominowały nad kwasami fulwowymi, a stosunek Ckh : Ckf przyjmował wartości 1,1-2,9. Udział węgla kwasów huminowych związanych z Ca (Ckh-Ca) kształtował się w przedziale 4,7- 24,3% Corg. Udział frakcji II zawierał się w przedziale 4,1-8,6% Corg, natomiast węgla niehydrolizującego w przedziale 40,2-55,1% Corg.

EN

This publication describes the composition of humic acids and the physical, chemical and sorptive properties of the Mollic Umbrisols Arenic and Mollic Gleysols Arenic of the Milicz-Głogów depression. The following analyses were made in collected soils samples: grain size composition, pH in 1mol KCl·dm-³, hydrolytic acidity (Hh), C total, N total, CaCO3, the content of exchangeable alkaline cations (Ca+², Mg+², K+, Na+) and fractional composition of humic compounds with the Tiurin's method. Loamy sand and sand dominated among analysed soils. Reactions of the studied soils ranged from slightly acidic to alkaline. The content of organic C and total N differed widely. The C : N ratio ranged from 7.9 to 13.9. Alkaline cations dominated in the soil sorption complex. Concentrations of base cations (S) were found to vary between 2.2 and 25.3 cmol(+)·kg–1, cation exchange capacity (CEC) in the range from 2.8 to 26.2 cmol(+)·kg-¹ and base saturation (BS) was high and varied between 62.0 and 96.6%. Fraction Ia was negligible in the composition of the studied soils. Humic compounds were dominated by fraction I (humic compounds bound with calcium and mobile forms of R2O3). Humic acids significantly prevailed over fulvic acids and the ratio of CHA : CFA was 1.1-2.9. CHA-Ca (humic acids bounded with Ca) constituted 4.7–24.3% of organic C and non-hydrolyzing C - 40.2-55.1% of organic C.

16

Role of plant litter in developing the content of phenolic compounds in humic substances

Banach-Szott M., Dębska B.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2009

|

Vol. 16, nr 3

239-252

EN

The aim of the present paper was to determine the content of phenolic compounds in the extracts of fulvic acids and hydrolysates of humic acids depending on the properties of plant litter. The research involved sampling from organic and mineral horizons of forest soils located in the area of the Arboretum in Mlyniany in Slovakia. To identify and to determine the quantity of phenolic compounds the chromatographic method (HPLC) was used. The research demonstrated that the content of phenolic compounds in hydrolysates of fractions of humic acids was generally lower as compared with their content in the extracts of fulvic acids. The content of phenolic compounds both in the extracts of fulvic acids al)d in the hydrolysates of humie acids decreased with an increase in the degree of the organic matter transformation. It was also shown that the basic parameter which differentiated the properties of newly-formed humie acids under different tree species was the ratio of vanillyl, syringyl and cinnamyl compounds. The extracts of humus acids of Ol subhorizon on the oak stand demonstrated a similar share of vanillyl and syringyl compounds (40:42:18), while the extracts of humie acids of Ol subhorizon on the spruce and thuja stands showed a considerable advantage of vanillyl compounds.

PL

Celem pracy było określenie zawartości związków fenolowych w ekstraktach kwasów fulwowych i hydrolizatach kwasów huminowych w zależności od właściwości opadu roślinnego. Do badań pobrano próbki z poziomów organicznych i mineralnych gleb leśnych zlokalizowanych na terenie Arboretum w Mlynianach na Słowacji. Do identyfikacji oraz ilościowego oznaczania związków fenolowych zastosowano metodę chromatograficzną (HPLC). Wykazano, że zawartość związków fenolowych w hydrolizatach frakcji kwasów huminowych była generalnie mniejsza w porównaniu z ich zawartością w ekstraktach kwasów fulwowych. Zawartość związków fenolowych zarówno w ekstraktach kwasów fulwowych, jak i hydrolizatach kwasów huminowych zmniejszała się wraz ze wzrostem stopnia transformacji materii organicznej. Wykazano również, że podstawowym parametrem odróżniającym właściwości nowo powstałych kwasów humusowych pod różnymi gatunkami drzew jest stosunek jednostek wanilinowych, syryngowych i cynamonowych. Ekstrakty kwasów humusowych podpoziomu surowinowego (Ol) na stanowisku dębu cechowały się zbliżonym udziałem jednostek wanilinowych i syryngowych (40:42:18). Natomiast ekstrakty kwasów humusowych podpoziomu Ol na stanowiskach świerka i tui charakteryzowały się znaczną przewagą jednostek wanilinowych.

17

Wpływ chlorków na powstawanie substancji chloroorganicznych w procesie utleniania kwasów fulwowych

Anielak A. M., Grzegorczuk M., Schmidt R.

Przemysł Chemiczny

|

2008

|

T. 87, nr 5

404-407

18

Produkty procesu utleniania kwasów fulwowych chloranem(l) sodu i dioksydanem

Anielak A. M., Grzegorczuk M., Schmidt R.

Przemysł Chemiczny

|

2008

|

T. 87, nr 6

702-706

19

Role of plant litter in developing the content of phenolic compounds in humanic substances

Banach-Szott M., Dębska B.

Proceedings of ECOpole

|

2008

|

Vol. 2, No. 2

269--279

EN

The aim of the present paper was to determine the content of phenolic compounds in the extracts of fulvic acids and hydrolysates of humic acids depending on the properties of plant litter. The research involved sampling from organic and mineral horizons of forest soils located in the area of the Arboretum in Mlyniany in Slovakia. To identify and to determine the quantity of phenolic compounds the chromatographic method (HPLC) was used. The research demonstrated that the content of phenolic compounds in hydrolysates of fractions of humic acids was generally lower as compared with their content in the extracts of fulvic acids. The content of phenolic compounds both in the extracts of fulvic acids and in the hydrolysates of humic acids decreased with an increase in the degree of the organic matter transformation. It was also shown that the basic parameter which differentiated the properties of newly-formed humic acids under different tree species was the ratio of vanillyl, syringyl and cinnamyl compounds. The extracts of humus acids of Ol subhorizon on the oak stand demonstrated a similar share of vanillyl and syringyl compounds (40:42:18), while the extracts of humic acids of Ol subhorizon on the spruce and thuja stands showed a considerable advantage of vanillyl compounds.

PL

Celem pracy było określenie zawartości związków fenolowych w ekstraktach kwasów fulwowych i hydrolizatach kwasów huminowych w zależności od właściwości opadu roślinnego. Do badań pobrano próbki z poziomów organicznych i mineralnych gleb leśnych zlokalizowanych na terenie Arboretum w Mlynianach naSłowacji. Do identyfikacji oraz ilościowego oznaczania związków fenolowych zastosowano metodę chromatograficzną (HPLC). Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że zawartość związków fenolowych w hydrolizatach frakcji kwasów huminowych była generalnie mniejsza w porównaniu z ich zawartością w ekstraktach kwasów fulwowych. Zawartość związków fenolowych zarówno w ekstraktach kwasów fulwowych, jak i hydrolizatach kwasów huminowych zmniejszała się wraz ze wzrostem stopnia transformacji materii organicznej. Wykazano również, że podstawowym parametrem odróżniającym właściwości nowo powstałych kwasów humusowych pod różnymi gatunkami drzew jest stosunek jednostek wanilinowych, syryngowych i cynamonowych. Ekstrakty kwasów humusowych podpoziomu surowinowego (Ol) na stanowisku dębu cechowały się zbliżonym udziałem jednostek wanilinowych i syryngowych (40:42:18). Natomiast ekstrakty kwasów humusowych podpoziomu Ol na stanowiskach świerka i tui charakteryzowały się znaczną przewagą jednostek wanilinowych

20

Usuwanie kwasów fulwowych na modyfikowanym naturalnym zeolicie

Anielak A.M., Majewski A.J.

Przemysł Chemiczny

|

2005

|

T. 84, nr 9

684-688

PL

Przebadano sorpcję kwasów fulwowych na zeolicie naturalnym modyfikowanym manganem w obecności i bez obecności soli kationów dwuwartościowych. Biorąc pod uwagę ładunek powierzchniowy i budowę hydroksokompleksów stosowanych kationów oraz kwasów fulwowych i zeolitu wyjaśniono mechanizm usuwania kwasów fulwowych z wodnych roztworów. Wykorzystane w badaniach kwasy fulwowe otrzymywano przez ekstrakcję z kołobrzeskiej borowiny.

EN

To study the sorption of fulvic acids (FA) from aq. solns. on a MnO2-modified zeolite (“Diapar”) in relation to salt (metal cation M2+) type, and to elucidate the mechanism of FA removal by sorption and filtration, salts (Cu sulfate, nitrate, or chloride, Ca nitrate, Fe chloride, etc.) were added (to a total of 0.5 meq M2+/l.) to 200 ml of a 20-mg TOC/l. FA soln. (FA concn. expressed as total org. carbon, mg TOC/l.). The soln. was rotated 200 rpm with 0–10 g zeolite/l. and centrifuged 10 min/4500 rpm. The FA contg. C 45.894, N 2.56, H 4.958, S 0.402, O 46.187, and ash 3.891%, were extd. from the Kołobrzeg (PL) mud deposits and ion-exchanged into the Na form. The zeolite contg. clinoptilolite 55, montmorillonite 13, ash 26, and quartz 6%, was treated with Mn2+ to ppt. MnO2 on the zeolite surface. Over pH 3–11, zeolite’s ζ-potential varied from –6 to –35 mV. In 20 hrs., 4 g zeolite/l. removed only 1 mg TOC/l.; with Mg2+ and/or Cu2+ added, only 2 mg TOC/l.. With 0.5 meq Fe3+/l. at pH 3–5, 0–1 g zeolite/l. removed 13–15 mg TOC/l. At pH 6–8 (Fe(OH)52-) and pH>8 (Fe(OH)63-), sorption was slight and nil, resp. The neg. charges present in excess and the resulting electrostatic repulsion disabled sorption, even if the complex-forming Fe cations were present.