Czasopismo Inżynieria i Ochrona Środowiska

ISSN 1505-3695

Kolegium Redakcyjne

Strona czasopisma w trakcie migracji pod NOWYM ADRESEM

UWAGA ! Preferujemy artykuły w języku angielskim.

Drodzy Czytelnicy i Autorzy

Seria wydawnicza "Inżynieria i Ochrona Środowiska" stanowi czasopismo naukowe, w którym są zamieszczane prace naukowe i opracowania techniczne obejmujące szeroko rozumianą inżynierię i ochronę środowiska. Inicjatywa powołania czasopisma powstała w lutym 1997r. w Ustroniu na spotkaniu dziekanów wydziałów politechnik prowadzących kierunki studiów inżynieria środowiska i ochrona środowiska. W 2001r Komitet Inżynierii Środowiska PAN objął swoim patronatem wydawanie naszego czasopisma. 

Mamy nadzieję, że "Inżynieria i Ochrona Środowiska" zyskała już wielu Czytelników. Jak wiadomo jest ona adresowana przede wszystkim do środowisk naukowych, technicznych i przemysłowych, zainteresowanych problematyką publikowanych artykułów. Nie mniej jednak swą ofertę wydawniczą kierujemy zarówno do teoretyków, jak i praktyków, a także do wszystkich osób pasjonujących się inżynierią i ochroną środowiska. Zainteresowanych zapraszamy do współpracy.

 

Tom 14, Numer 2

1. Usuwanie kwasów fulwowych z wody metodami fotokatalicznymi wspomaganymi ultrafiltracją
Removal of Fulvic Acids from Water by Means of Photocatalytic Methods Enhanced by Ultrafiltration
Mariola Rajca, Michał Bodzek
Strony: 101-110, Pobierz w wersji .PDF

Przedstawiono wyniki badań usunięcia kwasów fulwowych (KF) z wody w procesie fo- tolizy, katalizy i fotokatalizy oraz w procesach zintegrowanych fotolizy-ultrafiltracji, foto- katalizy-ultrafiltracji. Badania prowadzone były w reaktorze HERAEUS, w którym oczyszczano wodę modelową, zawierającą kwasy fulwowe o stężeniu ok. 10 mg/l. Jako fo- tokatalizator 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 cza- su naświetlania. Uzasadnione jest również prowadzenie procesu integrowanego fotokatali- za-ultrafiltracja z uwagi na możliwość recyrkulacji katalizatora i ewentualne usuwanie zanieczyszczeń nierozłożonych lub powstających w procesie fotokatalizy.

The paper presents the results of fulvic acids removal (FA) from water using photoly- sis, 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 ac- tivated catalyst and additional removal of the impurities not removed or generated in the photocatalyse process.

2. Zmiany zawartości substancji organicznych w wodzie w procesie utleniania chemicznego
Changes of Organic Substances Concentration in Water during Chemical Oxidation
Maria Świderska-Bróż, Małgorzata Wolska
Strony: 111-120, Pobierz w wersji .PDF

Omówiono wyniki badań przeprowadzonych w skali technicznej. Celem eksperymen- tów było określenie wpływu procesu utleniania chlorem wolnym (Cl2w) i dwutlenkiem chloru (zachodzącego w dwóch fazach) na usuwanie z wody substancji organicznych oraz transformacje frakcji ogólnego węgla organicznego. Analiza wyników badań wykazała is- totne różnice w zmianach zawartości OWO i jego frakcji oraz w zużyciu utleniaczy chemicznych w poszczególnych fazach procesu. Dla większości próbek wody (15 z 22) zu- życie Cl2w było większe w I fazie procesu, a odwrotną prawidłowość stwierdzono w przypadku ClO2. Eliminacja OWO, RWO, NWO i NBRWO (gC/m3) generalnie zależała od ich stężenia początkowego i była również większa w pierwszej fazie procesu - łącznie z 22 próbek wody wynosiła odpowiednio 12,42; 9,89; 2,53; 13,92 gC/m3. Mimo że we wszystkich próbkach wody stężenie BRWO w II fazie uległo zmniejszeniu, to po omawia- nym procesie w większości z nich (w 17 z 22) było ono większe niż w wodzie przed proce- sem utleniania, a w 77,3% próbek przekraczało 200 mgC/m3, tj. wartość graniczną dla wody biologicznie stabilnej.

The influence of the free chlorine and chlorine dioxide on the removal and transfor- mation of organic substances is presented in this paper. The investigations were carried out in the technical scale. In the exploited water treatment train the chemical oxidation process ran in two phases; the first (I) in pipeline between the contact-settlers and rapid sand filters, the second (II) in filter beds. In consideration of the different chemical oxidants concentrations and their contact times with organic substances the concentration of TOC, DOC, BDOC, undissolved organic carbon (UDOC) and refractory DOC (rDOC) were determined before and after the following phases of the process. The analysis of ob- tained results showed the substantial differences in changes of TOC and its fractions con- centrations as well in the chemical oxidants consumptions during the individual phases of the process. The free chlorine consumption was greater in the first phase and the inverse regularity was ascertained in case of ClO2. Elimination of TOC, DOC, UDOC and rDOC generally was dependent on their initial concentrations. It was greater in the first phase of process and for all samples of water was equal properly 12.42; 9.89; 2.53; 13.92 gC/m3. The higher decreasing of rDOC content than DOC quantity (in all samples of water) was caused by transformation rDOC to the BDOC. The result of the second phase was oxida- tion about twice smaller quantity of TOC, DOC and UDOC and about 4.5 times lower de- creasing of rDOC concentration. In the course of the second phase removal of BDOC was stated but its residual concentrations in 77.3% samples were higher than before the chemi- cal oxidation process. At the same time the content of rDOC increased in 27.3% samples.

3. ICP-MS i ASA jako użyteczne narzędzie w tworzeniu materiałów referencyjnych stosowanych w technice EDXRF
ICP-MS and AAS as a Useful Tool in the Preparation of Reference Materials used in the EDXRF Techniques
Magdalena Jabłońska, Sebastian Szopa, Katarzyna Nocoń
Strony: 121-135, Pobierz w wersji .PDF

W ramach niniejszej pracy przeprowadzono wnikliwą ocenę technik analitycznych, takich jak: ICP-MS, ASA oraz EDXRF, pod kątem ich przydatności do oznaczania metali ciężkich w próbkach o silnie obciążonej matrycy. Próbki silnie zanieczyszczonych gleb ba- dano za pomocą trzech wyżej wymienionych technik. Pomiar próbek gleb z terenów ota- czających byłą Hutę Bobrek za pomocą ICP-MS oraz ASA pozwolił na stworzenie 10 LRM (laboratory reference materials), które następnie zostały dołączone do pozosta- łych wzorców zastosowanych do klasycznej kalibracji spektrometru EDXRF. Zostało to podyktowane potrzebą rozwinięcia i uzupełnienia posiadanej kalibracji. Przeprowadzono optymalizację mineralizacji gleb, stosując różne mieszaniny roztwarzające oraz dwa różne mineralizatory. Techniki ICP-MS, ASA oraz EDXRF różnią się pod wieloma względami. ICP-MS oraz ASA należą do metod wymagających roztworzenia badanej próbki, natomiast EDXRF nie wymaga przeprowadzenia metali ciężkich do roztworu, tylko pozwala na analizę sub- stancji w stanie stałym. Jedyne co łączy ww. techniki to fakt, że należą one do spektro- skopowych metod atomowych (absorpcyjnych - ASA, emisyjnych - EDXRF czy też wyko- rzystujących wzbudzenie w plazmie ICP-MS).

This study presents the results of a comparison of analytical techniques such as: ICP- -MS, AAS and EDXRF in terms of their suitability for the determination of heavy metals in soil samples with complex matrix. Soil samples were tested using three techniques men- tioned above. Measurement of soil samples from areas surrounding the former Steelworks “Bobrek” in Bytom, Poland, using ICP-MS and AAS allowed to acquire 10 laboratory ref- erence materials. These LRM were then attached to the other standards used in classical calibration curves used in EDXRF spectrometer. This was dictated by the need to develop a calibration curve used for the analysis of soil samples. Digestion procedure was optimized by using different acid mixtures and two different microwave ovens. It was proved that in the case of soil samples both acidic mixtures, HF/HCl/HNO3 and H2O2/HF/HNO3, can be successfully used for the total digestion. How- ever, when we deal with the extremely contaminated soil sample, then the best solution seems to be complete decomposition using a mixture of H2O2/HF/HNO3. ICPMS, AAS and EDXRF techniques differ in many ways. ICP-MS and AAS are among the methods that require digestion of the sample, while EDXRF allows analysis of the substance in the solid state. The only thing that connects the above techniques is the fact that they belong to atomic spectroscopic methods (absorption AAS, emissions EDXRF or excitation in plasma ICP MS). Comparing the digestion mixture used for the complete digestion, such as HF/HCl/HNO3 and H2O2/HF/HNO3, can be stated that often there is no decisive difference in the results obtained using ICP-MS or AAS analysis in the case of Co, Mn and Cu. There are also cases in which there are significant differences in the obtained results, de- pending on the digestion procedure, as in the case of As, Cd and Zn. For quantitative analysis of arsenic it should be noted that using ICP-MS technique the main interference in the determination of As is ArCl+ (isobaric interfence). For this reason the best results of the analysis of real samples were obtained during the total digestion using a mixture of H2O2/HF/HNO3. The quantitative analysis allowed to obtain results that are within the following rang- es: Cr 60.86÷240.49 mg/kg; Ba 431.99÷683.22 mg/kg; Co 7.11÷23.94 mg/kg; Ni 16,02÷ ÷95.58 mg/kg; Cu 44.21÷162.00 mg/kg; Zn 764.93÷3123.13 mg/kg; As 10.17÷51.54 mg/kg; Cd 3.66÷9.11 mg/kg; Pb 378.47÷1165.73 mg/kg; Mn 1050.78÷6060.71 mg/kg; Fe 7.02÷ ÷32.99 dag/kg. Classification of those soils according to Regulation of the Minister of Envi- ronment (dated 9 September 2002) on standards for soil quality and earth quality stand- ards (Journal of Laws No. 165, item. 1359) shows that they are heavily contaminated. In most cases you can qualify those soils for the soil purity class C, but in the case of zinc, lead, manganese and iron concentrations in soils repeatedly exceeded the limits of soils purity.

4. Toksyczność chlorku 1-heksylo-3-metyloimidazoliowego względem wybranych organizmów wodnych
Toxicity of 1-Heksyl-3-Methylimidazolium Chloride according to Selected Marine and Freshwater Organisms
Anna Arendarczyk, Aleksandra Zgórska, Elżbieta Grabińska-Sota
Strony: 137-143, Pobierz w wersji .PDF

Dokonano oceny potencjału toksykologicznego imidazoliowej cieczy jonowej o nazwie chlorek 1-heksylo-3-metyloimidazoliowy (CHM). Zakres badań ekotoksykologicznych obej- mował przeprowadzenie testu toksyczności ostrej z wykorzystaniem skorupiaków słodko- wodnych (Thamnocephalus platyurus) i testu toksyczności chronicznej z wykorzystaniem bak- terii morskich (Vibrio fischeri). Wartości wskaźników ekotoksykologicznych wyznaczone w poszczególnych testach wyniosły odpowiednio: EC50 2,51 mg/dm3 (THAMNOTOXKIT FTM) i EC50/5min 15,30 mg/dm3 i EC50/15min 14,40 mg/dm3 (MICROTOX® Basic Test 81,9%). Na podstawie uzyskanych wyników związek sklasyfikowano jako toksyczny. W ramach badań dokonano również oceny wpływu korekty odczynu i napowietrzania na redukcję toksyczności roztworu CHM. Doświadczenie przeprowadzono zgodnie z metodyką US EPA/600/6- -91/005F. Stwierdzono, że korekta odczynu roztworu CHM do poziomu 3 i 11, a także prze- prowadzenie symultanicznego procesu korekty pH do 3 i napowietrzania wpływa na obniże- nie toksyczności badanego związku.

Ionic liquids (IL’s) are defined as organic salts with low melting point. The reputation of those substances as green solvents (environmental friendly chemicals) is based primarily on their negligible vapor pressure. However, high solubility and stability of those sub- stances in water can cause a serious concern about their toxic potential. Relatively little is still known about the toxicity of these substances as a class, especially when compared to conventional organic solvents. The aim of the study was to investigate the toxicity of imi- dazolium ionic liquid: 1-heksyl-3-methylimidazolium chloride (CHM) according to select- ed aquatic organisms: bioluminescent marine bacterium and crustacean. The results showed that CHM caused a harmful effect on tested organisms in the whole range of con- centrations used in the tests. The estimated toxic index EC50 obtained 2.51 mg/dm3 accord- ing to Thamnocephalus platyurus and EC50/5min 15.30 mg/dm3, EC50/15min 14.40 mg/dm3 ac- cording to Vibrio fischeri. The CHM was classified as a toxic substance. Moreover, the toxicity of CHM samples with modified pH values and aeration has been measured. Modi- fications of CHM samples were based on U.S. EPA Protocol (Toxicity Identification Eva- luation). Acute toxicity of each modification have been determined by using the MICROTOX® Basic Test 81.9% standard procedure. The results showed that upgrading pH value to 11 as well as diminishing samples pH to value 3 had an influence on samples’ post-reaction toxicity. Both processes, pH correction and aeration, used individually caused a significant decrease of analyzed samples’ toxicity expressed as toxic index’s EC50 measured after 5 and 15 minutes of exposition. The toxic index values were increased from range 30% (pH 3) up to 100% (pH 11) according to non modified sample. The study showed that pH correction to value 3 connected with simultaneous aeration additionally decrease sample toxicity. The results of the present study has proved that 1-heksyl-3- methylimidazolium chloride could be toxic to aquatic organisms and it is necessary to car- ry out the ecotoxicological risk of ionic liquids by the use of bioassays.

5. Charakterystyka ścieków surowych na podstawie frakcji ChZT
Characteristic of Raw Wastewater Based on COD Fractions
Zofia Sadecka, Ewelina Płuciennik-Koropczuk, Aleksandra Sieciechowicz
Strony: 145-156, Pobierz w wersji .PDF

Przedstawiono ogólną charakterystykę frakcji ChZT w ściekach surowych oraz wyniki badań stężeń frakcji ChZT w ściekach surowych dopływających do oczyszczalni o RLM > 100 000. Wyniki badań rzeczywistych porównano z danymi przyjmowanymi w modelach biokinetycznych typu ASM. W surowych ściekach oznaczano frakcje biode- gradowalne SS i XS oraz niebiodegradowalne SI i XI. Stężenia frakcji wyznaczano na pod- stawie wytycznych ATV-A 131. Wyznaczone w warunkach rzeczywistych stężenia oraz procentowe udziały poszczególnych frakcji ChZT w ściekach surowych różnią się od da- nych zamieszczonych w literaturze.

According to the literature the percentage of the suspension fraction in the total COD of raw municipal wastewater is 65÷79% and dissolved 21÷35%. It is also understood that the percentage of suspended solids in municipal wastewater is about 57% of COD and col- loids and dissolved substances about 43%. In the biokinetic models like ASM the percen- tages of individual fractions in the total COD is: in ASM1 XS = 70%, SS = 15%, XI = 10%, SI = 5%, while in ASM2: XS = 35÷75%, SS = 12÷30%, XI = 10÷15%, SI = 5÷10%. The paper presents the general characteristics of COD fractions of raw wastewater and the results of COD fractions concentrations in the raw wastewater flowing into treat- ment plant with population equivalent > 100 000. In the raw effluent from sewage treat- ment plant biodegradable fractions SS and XS and non-biodegradable fractions SI and XI were determined. Concentrations of each fractions were determined on the basis of guide- lines ATV A -131. During the study in the raw wastewater organic pollutants measured as CODCr values were from 528 to 768 mgO2/dm3. The values of the total COD of raw wastewater was appointed as the sum of each fraction varied from 621.0±14.1 to 747.8 ±139.2 mgO2/dm3 depending on the season. Based on the concentration of each frac- tion the percentage of each fraction in the total COD were determined. The values of the percentage of each fraction in total COD were compared with data received in biokinetic models like ASM. The designated real concentration of each COD fraction in raw wastewater and the percentage of each fraction in total COD are different from the data reported in the literature. The results showed that in raw wastewater in the highest con- centrations occur in succession fraction XS, then SS, XI and SI. This order is consistent with biokientic models. Significant differences between the research and models assumptions concerning the range of content of each fraction. The percentage of COD fractions in the raw wastewater from wastewater treatment plant "Łącza" were set at: XS = 49.3÷53.4% SS = 23.9÷30.4% XI = 16.4÷17.8% SI = 2.9÷4.9 %. More than 75% of the total COD in the raw wastewater were biodegradable fractions (the sum of SS and XS fractions). The XS fraction accounted between 49.3 to 53.4% of the total COD and the SS fraction from 23.9 to 30.4% of the total COD. The contents of XI fraction was at 16.4÷17.8% of the total COD. The smallest share of the total COD of raw wastewater was fraction SI. The research results showed that in the raw wastewater the percentage of XI and SS fraction is higher and a the percentage of SI and XS fractions is lower compared with the assumptions in models ASM1 and ASM2. The real concentration of each fraction and the percentage of each fraction in the total COD determined in the raw wastewater should be the basis for calibrating models used in modeling and control- ling the operation of the wastewater treatment plant.

6. Współoczyszczanie ścieków z produkcji płyt pilśniowych w reaktorach SBR
Co-treatment of Wastewater from Fibreboard Production in the SBR Reactors
Tomasz Kamizela
Strony: 157-166, Pobierz w wersji .PDF

Przedstawiono wyniki badań dotyczące zastosowania reaktora SBR do oczyszczania ścieków z produkcji płyt pilśniowych. Negatywne oddziaływanie ścieków z tej gałęzi prze- mysłu na środowisko związane jest z ich wysokim obciążeniem ładunkiem organicznym, a także obecnością toksycznych oraz odpornych na rozkład biologiczny substancji. Włas- ności tych ścieków narzucają konieczność ich współoczyszczania ze ściekami bytowo- -gospodarczymi. Na potrzeby badań zastosowano mieszaninę ścieków przemysłowych oraz ścieków syntetycznych. Celem doświadczeń było określenie zależności pomiędzy pa- rametrami dopływu, parametrami technologicznymi reaktorów, a efektywnością oczysz- czania. W zakresie prowadzonych badań stwierdzono, że udział ścieków przemysłowych w ogólnej mieszaninie może wynosić powyżej 9% wkładu objętościowego. Stwierdzono, że reaktory działające w cyklu dobowym przy HRT w zakresie 4÷8 d spełniają rolę efektyw- nych systemów oczyszczania ścieków.

The article presents the results of studies concerning the application of the SBR reac- tors for treatment of wastewater from the fiberboards production. The negative impact of fiberboard wastewater on the environment is connected with high organic load of pollu- tions, presence of toxic and resistant to biodegradation substances. Properties of fiber- board wastewater requires their co-treatment with domestic wastewater. For the investiga- tion used a mixture of industrial and synthetic wastewater. The aim of experiments was to determine the correlation between flow parameters, technological parameters of reactors, and the effectiveness of treatment. It was found that the proportion of industrial wastewater in the total mixture can be more than 9% of the volume contribution. Classi- fied that the reactors operating in the daily cycle at hydraulic retention time 4÷8 d meet the roles of effective wastewater treatment systems.

7. Biodegradacja kwasów tłuszczowych (C8:0 - C22:1) zawartych w ściekach komunalnych metodą osadu czynnego
Biodegradation Fatty Acids (C8:0 - C22:1) Contain in the Municipal Wastewater by Activated Sludge Method
Ewa Łobos-Moysa, Mariusz Dudziak
Strony: 167-173, Pobierz w wersji .PDF

Obecność wyższych kwasów tłuszczowych (WKT) w ściekach może być związana z doprowadzeniem zarówno ścieków przemysłowych, jak i komunalnych. W pierwszym przypadku głównym źródłem tych kwasów są ścieki z przemysłu spożywczego (tłuszczowego, mięsnego). W przypadku ścieków komunalnych źródłem są gospodarstwa domowe oraz zakłady gastronomiczne. W badaniach nad usuwaniem wyższych kwasów tłuszczowych (WKT) ze ścieków me- todą biologiczną zastosowano modelowe ścieki składające się z pożywki organiczno- -mineralnej oraz zanieczyszczenia dodatkowego - spożywczego oleju rzepakowego. Emul- sję olejową przygotowywano w płuczce ultradźwiękowej InterSonic IS 5.5. Oznaczane w tak przygotowanych ściekach kwasy pochodziły z bulionu wzbogaconego, który jest wy- ciągiem mięsnym, oraz oleju roślinnego. Wstępna enzymatyczna hydroliza, prowadzona pozakomórkowo, umożliwia rozłożenie cząsteczki tłuszczu do glicerolu i wyższych kwasów tłuszczowych (WKT). Końcowym produktem w beztlenowym procesie jest dwutlenek węgla i metan, a tlenowym - dwutlenek węgla i woda. Proces biodegradacji prowadzono w 3 dm3 bioreaktorach sekwencyjnych w zakresie nis- kich obciążeń osadu czynnego ładunkiem zanieczyszczeń (od 0,13 do 17 gBZT5/g s.m.o.·d). Efektywność procesu określono na podstawie ubytku kwasów nasyconych C8:0 - C22:0 oraz nienasyconych C16:1 - C18:2. Największe zmiany w zawartości poszczególnych kwasów w pierwszych godzinach procesu stwierdzono dla kwasu mirystynowego, palmitynowego i stearynowego, a całko- wite usunięcie dla oktanowego, dekanowego, behenowego oraz palmitoleinowego i linolo- wego. Zawartość kwasu oleinowego natomiast ulegała ciągłym wahaniom.

The presence of High Fatty Acids (HFA) in wastewater can be connected with the sup- ply of both, industrial and municipal wastewater. In the first case, the main source of those acids are wastewater coming from grocery industry (fatty and meat industry). In the case of municipal wastewater, the source of HFA are households and gastronomic facilities. Simulated wastewater composed from organic-mineral broth and rape oil were used in the study in order to remove of HFA from wastewater via biological treatment. Oil emul- sion was prepared in an InterSonic IS 5.5 ultrasonic washer and lasted for 24 h (based TOC change). The source of HFA was the enriched bullion, which comprised of the meat extract and plant oil. Fats biodegradation may be limited by their physical and chemical properties e.g. insolubility in water. The process starts with the enzymatic hydrolysis which removes fatty acids from the glycerol molecules of triglycerides. The final products in the aerobic process are carbon and water, while in the anaerobic one - carbon and me- thane. The biodegradation process was carried out in 31 sequential bioreactors under low ac- tivated sludge load condition (0,13÷0,17 gBOD5/gTS·d). The process was stopped after 2, 6, 24 and 72 h followed by activated sludge sedimentation and samples were taken for chemi- cal analysis. The effectiveness of the treatment was established by the decrease of concentration of following saturated acids: octanoic (C8:0), decanoic (C10:0), myristic (C14:0), palmitic (C16:0), stearic (C18:0), behenic (C22:0) and unsaturated acids: pal- mitoleic (C16:1), oleic (C18:1), linoleic (C18:2). The highest changes in the concentration of investigated acids in the first several hours of the process were observed for myristic, palmitic and stearic acids whereas the total re- moval of octanoic, decanoic, behenic, palmitoleic and linoleic acid occurred. The concen- tration of oleic acid was constantly fluctuating.

8. Ocena fitotoksyczności wybranych bojowych środków trujących w stosunku do jednokomórkowych zielenic
The Assesment of Fitotoxicity of Selected Chemical Warfare Agents on Unicellular Green Algae
Edyta Chrzanowska, Radosław Kalinowski, Marek Brytan
Strony: 175-180, Pobierz w wersji .PDF

Następstwem rozwoju cywilizacyjnego jest pojawienie się związków toksycznych w środowisku naturalnym człowieka. Obecność coraz większej ilości substancji szkodli- wych w naszym otoczeniu początkowo wynikała z niezamierzonego uwalniania ubocznych produktów bądź odpadów procesów technologicznych. Kolejne pojawiające się w środowisku toksyny były efektem walki ze szkodnikami, a część z nich, wykazująca naj- wyższą toksyczność, została użyta w celach militarnych. Badania przeprowadzone w niniejszej pracy miały na celu ocenę wpływu wybranych fosforoorganicznych bojowych środków trujących na wzrost jednokomórkowych glonów - Chlorella vulgaris i Desmode- smus armatus. Najniższą toksyczność w stosunku do glonów wykazywał VX, dla którego wartość IC50-72h wynosiła 41,2 mg/l dla Desmodesmus armatus oraz 39,6 mg/l dla Chlorel- la vulgaris. Wartość IC50-72h w przypadku somanu była dwukrotnie niższa i wynosiła 19,5 mg/l dla Desmodesmus armatus i 7,9 mg/l dla Chlorella vulgaris. Największą toksyczność w stosunku do glonów wykazywał sarin (IC50-72h 10,6 mg/l oraz 13,6 mg/l odpowiednio dla Desmodesmus armatus i Chlorella vulgaris). Wartości NOEC-72h w przypadku VX wynosiły 3,2 i 6,3 mg/l odpowiednio dla Desmodesmus armatus i Chlorella vulgaris. W przypadku sarinu i somanu wartości NOEC-72h były niższe niż 3,2 mg/l dla obu gatunków glonów.

The consequence of civilization development is the emergence of toxic compounds in the environment. The presence of an increasing number of harmful substances in our environment, initially stemmed from the accidental release of waste by-products or pro- cesses. Another emerging toxins in the environment were the result of pesticides, and some of them, showing the highest toxicity, was used for military purposes. The aim of this pa- per is to evaluate the effect of selected organophosphorus warfare agents on the growth of unicellular algae - Chlorella vulgaris and Desmodesmus armatus. The lowest toxicity to algae showed VX, for which the IC50-72h was 41.2 mg/L for Desmodesmus armatus and 39.6 mg/L for Chlorella vulgaris. The IC50-72h in the case of soman was twice lower at 19.5 mg/L for Desmodesmus armatus and 7.9 mg/L for Chlorella vulgaris. The highest toxicity to algae had sarin (IC50-72h 10.6 mg/L and 13.6 mg/L respectively for Desmodes- mus armatus and Chlorella vulgaris). 72h-NOEC values in the case of VX were 3.2 mg/L, 6.3 mg/L, respectively Desmodesmus armatus and Chlorella vulgaris. In the case of sarin and soman-72h NOEC values were lower than 3.2 mg/L for both species of algae. Our results indicate a diverse toxicity of organophosphorus warfare agents on green algae. Sarin as an unstable substance in soil (half-life < 24 h) proved to be the most toxic in aquatic environment. The compound VX which is potentially the greatest threat (even 170 times lower lethal dose in case of poisoning transdermal) of all test substances showed the lowest phytotoxicity in the growth test. Green algae of the genus Chlorella organisms seem to be more vulnerable to the harmful effects of organophosphorus compounds than type Desmodesmus.

9. Wykorzystanie węgla aktywnego i nadtlenku wodoru w oczyszczaniu ścieków przemysłowych
The Use of Activated Carbon and Hydrogen Peroxide in Wastewater Treatment
Lidia Dąbek, Ewa Ozimina, Anna Picheta-Oleś
Strony: 181-189, Pobierz w wersji .PDF

Oczyszczanie ścieków przemysłowych wymaga stosowania różnych metod, w tym pro- cesów sorpcji i utlenienia. Każdy z tych procesów ma swoje zalety i ograniczenia. Konsekwencją stosowania sorpcji (najczęściej z wykorzystaniem węgli aktywnych) jest problem zagospodarowania zużytych sorbentów, a proces utleniania wymaga wprowadza- nia znacznych ilości utleniaczy. Alternatywą może być połączenie obu tych procesów, rea- lizowane jako: sorpcja, a następnie utlenienie zaadsorbowanych substancji, co skutkuje ich regeneracją i możliwością ponownego wykorzystania, lub jako sorpcja i utlenianie rea- lizowane symultanicznie. W prezentowanej pracy prowadzono badania nad skutecznością usuwania p-chlorofenolu (jako substancji organicznej często występującej w ściekach przemysłowych) z wykorzystaniem węgla aktywnego i utleniaczy. Jako utleniacze zastoso- wano nadtlenek wodoru oraz odczynnik Fentona wykorzystywane w metodach pogłę- bionego utleniania (AOP). W tym przypadku rozkład związków organicznych zachodzi na skutek działania powstających w środowisku reakcji rodników hydroksylowych. Wykaza- no, że nadtlenek wodoru nie utlenia p-chlorofenolu, natomiast w reakcji Fentona następuje natychmiastowy rozkład tej substancji. Jednocześnie wykazano, że wybrany do badań węgiel aktywny WD extra charakteryzuje się dużą zdolnością sorpcyjną względem p-chlorofenolu, wynoszącą 150 mg/g. Nasycony p-chlorofenolem węgiel aktywny poddano regeneracji poprzez utlenienie zaadsorbowanej substancji nadtlenkiem wodoru i odczyn- nikiem Fentona. Stwierdzono, że węgiel aktywny po regeneracji wykazuje zdolności sorp- cyjne zbliżone do węgla świeżego. Procesowi regeneracji towarzyszy jednak znaczny uby- tek masy węgla aktywnego, szczególnie na skutek działania odczynnika Fentona (ok. 15%). Jednocześnie prowadzono badania nad usuwaniem p-chlorofenolu z roztworu wodnego w symultanicznym procesie sorpcji i utlenienia. Zaobserwowano, że w pierwszym etapie reakcji zachodzi proces utlenienia, obejmujący jednak nie tylko rozkład p-chlorofenolu, ale również węgiel aktywny, na co wskazuje znaczny ubytek masy. Wraz z upływem czasu reakcji udział sorpcji wzrasta.

Industrial wastewater treatment requires the application of various methods including sorption and oxidation. Each of these processes has its advantages and limitations. The main consequence of sorption (usually with the use of activated carbon) is the problem of utilizing the used sorbents while oxidation requires introducing large amounts of oxidants. Alternatively, the combination of both these processes can be used, either carried out in the following sequence: sorption and then oxidation of adsorbed compounds, which results in their regeneration and possibility of their further use or as sorption and oxidation car- ried out simultaneously. In this paper the study on the effectiveness of p-chlorophenol (as an organic compound usually present in wastewaters) removal with the use of activated carbon and oxidants has been carried out. Hydrogen peroxide and Fenton’s agent used in the advanced oxidation processes (AOP) were applied as oxidants. In such case the decom- position of organic compounds takes place due to the effect of hydroxyl radicals formed in the reaction environment. It has been shown that the hydrogen peroxide does not oxidate p-cholorphenol, while in the Fenton reaction immediate decomposition of this compound takes place. At the same time, it has been proven that the WD extra activated carbon se- lected for the studies has high sorptive abilities towards p-chlorophenol amounting to 150 mg/g. Activated carbon saturated with p-chlorophenol has been regenerated by oxida- tion of the adsorbed compound with hydrogen peroxide and Fenton’s agent. It has been observed that after the regeneration the activated carbon shows sorptive abilities similar to the fresh carbon. However, the regeneration process has been accompanied with consid- erable activated carbon mass loss, in particular due to the effect of Fenton’s agent (ap- proximately 15%). At the same time studies on the p-chlorophenol removal from the aque- ous solution in the simultaneous process of sorption and oxidation has been carried out. It has been observed that in the first phase of the reaction oxidation process takes place, involving p-chlorophenol decomposition as well as activated carbon decomposition, which is implied by the considerable mass loss. With time, sorption process starts to dominate. It has been concluded that irrespective of the method chosen (sorption and then oxidation of adsorbed compounds or simultaneous sorption and oxidation) the p-chlorophenol re- moval effectiveness was comparable.