Występowanie i monitoring ksenoestrogenów w wodach powierzchniowych i do picia
Monitoring środowiska wodnego obecnie ukierunkowany jest na związki i substancje wykazujące aktywność endokrynną wobec organizmów żywych. Najliczniejszą grupą są tzw. ksenoestrogeny trafiające do wód powierzchniowych w wyniku działalności człowieka. W pracy opisano występowanie w wodzie 3 ksenoestrogenów będących przedmiotem szczególnego zainteresowania badaczy tj. oktylofenol, nonylofenol i bisfenol A. Przedstawiono ich właściwości fizykochemiczne, poziomy stężeń oraz przemiany w wodzie z uwzględnieniem procedur analitycznych stosowanych do ich oznaczania. Wiele związków i substancji chemicznych identyfikowanych w wodach powierzchniowych może upośledzać prawidłowe funkcjonowanie układu endokrynologicznego zwierząt i ludzi. Są to tzw. modulatory hormonalne z ang. Endocr[...]
Usuwanie mykoestrogenów, wydajność oraz morfologia membran nanofiltracyjnych w warunkach występowania foulingu i skalingu
Zaletą stosowania nanofiltracji w oczyszczaniu wody jest
możliwość łącznego usuwania w tym procesie nadmiernej
twardości, naturalnej materii organicznej (czyli prekursorów
ubocznych produktów dezynfekcji), mikrozanieczyszczeń naturalnych
i antropogenicznych, wirusów i bakterii, azotanów
i arsenu [1].
W procesie nanofiltracji efektywność usuwania mikrozanieczyszczeń
organicznych uzależniona jest od wielu czynników i zjawisk
występujących podczas filtracji membranowej [1-2]. Wśród
najważniejszych mechanizmów separacji mikrozanieczyszczeń
wymienia się:
mechanizm sitowy (w większym stopniu usuwane są związki
organiczne o cząsteczkach większych od porów membrany),
oddziaływanie hydrofobowo-hydrofobowe powodujące zjawisko
adsorpcji związku na membranie,
oddziaływanie elektrostatyczne (głównie odpychanie elektrostatyczne
pomiędzy ujemnie naładowaną cząsteczką związku a powierzchnią
membrany).
Trzy powyżej wymienione mechanizmy mogą być związane
z właściwościami fizyko-chemicznymi usuwanych związków
jak i z charakterystyką użytej membrany [2-3]. Efektywność
usuwania mikrozanieczyszczeń uzależniona jest również od
parametrów oczyszczanej wody jak i warunków operacyjnych
procesu [1-4].
Fouling i skaling membran, powodowany przez substancję organiczną
i nieorganiczną, to powszechne zjawiska towarzyszące
filtracji membranowej. Poza obniżeniem wydajności membrany,
zjawiska te powodują również zmianę jej morfologii oraz ładunku
powierzchniowego [5-6], co może mieć wpływ na właściwości
separacyjne membran. Słuszne wydaje się zatem porównawcze
wyznaczenie retencji mikrozanieczyszczeń dla membrany nowej
i warunkach występowania zjawiska foulingu i skalingu, co jest
założeniem tego [...]
Usuwanie mykoestrogenów z wody w przemysłowym module do nanofiltracji
Przedstawiono wyniki badania procesu nanofiltracji
wód o różnym stężeniu substancji
organicznych i nieorganicznych zawierających
w swoim składzie wybrane mykoestrogeny.
Badania prowadzono z użyciem przemysłowego
modułu membranowego. Na podstawie
wyników badań stwierdzono, że stopień odzysku
permeatu jest kluczowym parametrem
operacyjnym procesu nanofiltracji wpływającym
na separację mikrozanieczyszczeń organicznych
w instalacjach przemysłowych.
Mycoestrogens-contg. deionized, tap and surface waters
(concn. 5 μg/L) was purified by membrane nanofiltration
(active area 2.6 m2, cut-off 200-400 Da), at 20°C, transmembrane
pressure 2.0 MPa and the linear velocity of the
feed 3.4 m/s. The effect of water recovery degree 10-80%
by vol. of the initial feed volume (20 L) on the retention of
mycoestrogens was studied. The retention of zearalenone
was 57-75%, while a-zearalenole 70-100%. The microcontaminant
retention decreased with increasing the degree
of permeate recovery.
Efektywność usuwania mikrozanieczyszczeń organicznych uzależniona
jest od wielu czynników i zjawisk występujących podczas
filtracji membranowej1, 2). Wśród najważniejszych mechanizmów
separacji mikrozanieczyszczeń wymienia się mechanizm sitowy
(w większym stopniu usuwane są związki organiczne o cząsteczkach
większych od porów membrany), oddziaływanie hydrofobowo-hydrofobowe
powodujące zjawisko adsorpcji substancji na membranie, oraz
oddziaływanie elektrostatyczne (głównie odpychanie elektrostatyczne
pomiędzy ujemnie naładowaną substancją a powierzchnią membrany).
Te mechanizmy separacji mogą być związane z właściwościami fizykochemicznymi
usuwanych substancji, jak i z charakterystyką użytej
membrany. Efektywność usuwania mikrozanieczyszczeń uzależniona
jest również od składu oczyszczanej wody, jak i warunków operacyjnych
procesu1-3). W pracach4-6) wykazano również wpływ na retencję
mikrozanieczyszczeń niekorzystnych zjawisk towarzyszących filtracji
membran[...]
Usuwanie arsenu w procesach membranowych
Wzrastające wymagania dotyczące
jakości wody do
picia powodują, że technologie
membranowe są coraz
częściej brane pod uwagę jako procesy
alternatywne w uzdatnianiu wody. Rozwój
technik membranowych w ostatnich
latach spowodował, że ich zastosowanie
w ochronie środowiska jest coraz bardziej
korzystne. W procesach membranowych
siłą napędową jest różnica ciśnień po
obu stronach membrany. Mechanizm separacji
oparty jest na stosunku wielkości
cząsteczki rozpuszczonej lub koloidalnej
obecnej w roztworze do wielkości porów
membrany [1]. Możliwości zastosowania
procesów membranowych w technologii
uzdatniania wody można przedstawić następująco:
odwrócona - osmoza (RO) zatrzymuje
jony jednowartościowe i większość
związków organicznych małocząsteczkowych[...]
Usuwanie mykoestrogenów w oczyszczaniu wody
Coraz więcej uwagi w technologii
oczyszczania wód poświęca
się teraz obecności mikrozanieczyszczeń
organicznych,
stanowiących szereg związków rozpuszczonych
wykazujących różnego rodzaju
oddziaływania na organizmy żywe, w tym
również szkodliwe na zdrowie człowieka.
Na szczególną uwagę zasługują mikrozanieczyszczenia
organiczne należące do grupy
związków o aktywności estrogenicznej
(z ang. Endocrine Disrupting Compounds),
wśród których wymieniane są pestycydy,
ftalany, ksenoestrogeny fenolowe, fi toestrogeny,
mykoestrogeny oraz żeńskie hormony
płciowe [1-2].
Mykoestrogeny, fi toestrogeny i związki
syntetyczne wytwarzane przez człowieka,
tzw. ksenoestrogeny, zaliczane są do estrogenów
środowiskowych. Najczęściej opisywanym
w literaturze związkiem z grupy
mykoestrogenów jest zearalenon wytwarzany
przez grzyby z rodzaju Fusarium.
Ten rodzaj grzybów infekuje rośliny uprawne,
takie jak kukurydza, pszenica czy też[...]
Evaluation of toxicity of sewage sludge and gasification waste-products. Ocena toksyczności osadów ściekowych oraz produktów ubocznych powstających podczas ich zgazowania
Two heavy matals-contg. sewage sludge were studied for
chem. compn. and toxicity and then gasified at 298-523 K
and air excess 0.12-0.27. The solid and liq. gasification
products were studied for toxicity against Vibrio Fisheri
bacteria (luminescence method). The toxicity of sewage
sludge and solid gasification by-products increased with
increasing trace elements content. The tars were toxic in
both cases. Przedstawiono wyniki analizy toksyczności
wybranych osadów ściekowych oraz produktów
ubocznych powstających podczas ich zgazowania.
Badaniom poddano produkty stałe
(popiół i spiek) oraz ciekłe (smoły).
Osady ściekowe są produktem oczyszczania ścieków i powstają na
skutek wielu procesów fizycznych, fizyczno-chemicznych i biologicznych
zachodzących w oczyszczalniach ścieków1). Skład chemiczny
osadów ściekowych jest bardzo zmienny i zależy od wielu czynników, w
tym m.in. od rodzaju oczyszczanych ścieków oraz stosowanych procesów
ich obróbki2). Na jakość osadów ściekowych wpływa również udział
ścieków przemysłowych w ściekach komunalnych z uwagi na możliwość
występowania w nich różnych metali ciężkich w dość szerokich granicach
(w mg/kg s.m. dla osadów surowych)3-8): As 3-230, Cd 1-3410, Cr
10-990000, Cu 80-2300, Ni 2-179, Pb 13-465 i Zn 101-49000. Ponadto
do grupy niebezpiecznych związków organicznych, które identyfikowane są w osadach należą5) dioksyny i furany, polichlorowane bifenyle, pestycydy
chloroorganiczne, substancje chlorowcopochodne adsorbowane
i ekstrahowane, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, fenole
i ich pochodne, ftalany, hormony płciowe i inne. Występowanie w osadach
ściekowych tak wielu substancji toksycznych budzi kontrowersje
w aspekcie ich zagospodarowania na cele nieprzemysłowe. Z tego też
względu obecnie dynamicznie rozwijają się termiczne metody przeróbki
osadów ściekowych9). [...]
Oddziaływanie antropogeniczne na środowisko i występowanie zanieczyszczeń estrogenicznych w żywności
twoŻ
ywność jest nie tylko źródłem
składników odżywczych, ale
także wielu zanieczyszczeń
występujących na różnych poziomach
stężeń. Dotychczas uważano,
że podstawowym zagrożeniem dla żywności
były drobnoustroje i produkowane
przez nie toksyny. Aktualnie największe
obawy budzą substancje biologicznie
czynne, które przenikają do żywności
m.in. w wyniku oddziaływań antropogenicznych.
Szczególnie niebezpieczną
grupę zanieczyszczeń żywności stanowią
związki wykazujące aktywność estrogeniczną
(EDC, ang. Endocrine Disrupting
Compounds) [1]. W organizmie związki
te łączą się z receptorami estrogenowymi,
zaburzając prawidłowe funkcjonowanie
układu hormonalnego i rozrodczego. Ich
aktywność biologiczna jest niepożądana,
ponieważ może prowadzić do zaburzeń
oraz stanowić przyczynę wielu chorób.
Omawiane substancje tworzą grupę
związków, niejednorodną pod względem
budowy i właściwości fizycznych i chemicznych,
a jedyną łączącą je cechą jest
wspomniana aktywność estrogeniczna [2]. Chociaż między strukturą chemiczną
naturalnego żeńskiego hormonu płciowego
17β-estradiolu i nonylofenolu (związek
o aktywności estrogenicznej) istnieje
pewne podobieństwo (rys. 1).
Z uwagi na źródło pochodzenia EDC
można podzielić na naturalne związki
chemiczne[...]
O zanieczyszczeniu gleby i ziemi DOI:10.15199/2.2015.7.2
W pracy omówiono źródła i rodzaje zanieczyszczeń gleby i ziemi wraz
z przedstawieniem ustawowych standardów jakości obowiązujących w tym
zakresie. Opisano również techniczne i biologiczne metody usuwania zanieczyszczeń
gleby i ziemi podając kryterium ich wyboru i stosowania.Ustawa Prawo ochrony środowiska
określa glebę jako "górną
warstwę litosfery, złożoną
z części mineralnych, materii
organicznej, wody glebowej, powietrza glebowego
i organizmów [1].
Jeżeli gleba stanowi pod względem budowy
sprecyzowany twór (poziom organiczny,
poniżej próchniczy, pod nim poziom
eluwialny, niżej iluwialny), to ziemię, dla
potrzeb analizy stopnia jej zanieczyszczenia
należy traktować szerzej, doprecyzowując
rodzaj tego gruntu pod względem budowy
geologicznej, a w konsekwencji stopnia jego
przepuszczalności, określanego parametrem
wodoprzepuszczalności. To właśnie ta cecha
gruntu ma największy wpływ na ewentualną
migrację zanieczyszczeń, szczególnie
organicznych, dostających się do gruntu.
Porównując współczynniki filtracji różnych
rodzajów gruntów można określić specyfikę
przepuszczalności według następującego
szeregu od największej do najmniejszej [4]:
rumosze, żwiry, żwiry piaszczyste, piaski
gruboziarniste, skały zwięzłe z bardzo gęstą
siecią szczelin i spękań, skrasowiałe
> piaski grubo- i różnoziarniste, słabo spojone
piaskowce, skały zwięzłe z gęstą siecią
spękań i szczelin nadkapilarnych > piaski
drobnoziarniste jednorodne, różnoziarniste
niejednorodne, lessy, skały zwięzłe z siecią
szczelin nadkapilarnych > piaski pylaste
i gliniaste, pyły piaszczyste, mułki, skały
zwięzłe z rzadką siecią szczelin i spękań >
gliny piaszczyste, iły piaszczyste, namuły,
mułowce, skały słabo szczelinowe, mikroporowate
> gliny pylaste, iłowce, łupki
ilaste, skały zwięzłe niespękane, mikroporowate
> iły, skały zwięzłe niespękane,
bez szczelin > iły zwięzłe, bardzo grube
kompleksy skał zwięzłych niespękanych,
bez szczelin.
Poza przepuszczalnoś[...]
Application of Microtox biotest for controlling quality of xenobiotics-containing water during its UV irradiation with or without addition of H2O2 Zastosowanie biotestu Microtox do kontroli jakości wody zawierającej wybrane ksenobiotyki w trakcie jej napromieniowania UV bez i z dodatkiem H2O2 DOI:10.15199/62.2015.11.2
Bisphenol A and diclofenac-contg. aq. solns. were subjected
to UV irradn. (150 W) with or without addn. of H2O2
(6-12 mg/dm3) to control the quality of water with Microtox
® biotest (bioluminescent bacteria Vibrio fisheri). The
biotest was found efficient as a tool in the assessment of
the new water purifn. technols.
Przedstawiono wyniki analizy jakości wody zawierającej
wybrane ksenobiotyki w trakcie jej
napromieniowania UV bez i z dodatkiem H2O2.
W badaniach zastosowano biotest Microtox®
wykazujący dużą wrażliwość na szerokie spektrum
toksycznych substancji.
Ważnym elementem bioanalityki i biomonitoringu środowiskowego są
obecnie biotesty stanowiące użyteczne narzędzie wykorzystywane do oceny
jakości wód, osadów i gleb1, 2). Wskaźnikami w biotestach są zarówno rośliny,
bakterie, jak i inne organizmy żywe. Biotesty bakteryjne są najszybsze
do wykonania. Wykorzystują one naturalną luminescencję np. morskich
bakterii Vibrio fisheri wykazujących dużą wrażliwość na szerokie spektrum toksycznych substancji organicznych i nieorganicznych3). Na przykład,
w trakcie ekspozycji bakterii na działanie substancji toksycznych dochodzi
do przemian metabolicznych lub zmniejszenia populacji mikroorganizmów,
co w konsekwencji powoduje zmianę natężenia światła emitowanego przez
bakterie (inhibicja bioluminescencji)4). Na podstawie wielkości obserwowanego
efektu dokonuje się klasyfikacji toksyczności badanych próbek5).
Wśród najczęściej wykorzystywanych biotestów bakteryjnych dostępnych
handlowo w Polsce wymienia się: ToxAlert®10 oraz ToxAlert®100 (firmy
Merck), Microtox® (Azur Environmental) i LUMIStox® (Dr. Bruno Lange).
Prezentowane badania miały na celu określenie przydatności
wybranego biotestu bakteryjnego Microtox® w ocenie nowych technologii
oczyszczania wody w aspekcie występowania niebezpiecznych
zja[...]
Ultrafiltration in the treatment of 17Beta-estradiol and bisphenol A-containing wastewaters through modified membranes Ultrafiltracja przez modyfikowane membrany w oczyszczaniu ścieków zawierających 17Beta-estradiol i bisfenol A DOI:10.15199/62.2017.2.35
17 Beta -Estradiol and bisphenol A were removed from their aq.
solns. by nanofiltration through a carbon nanotubes-modified
membrane. The modification resulted in an increase
in their sepn. efficiency esp. in case of bisphenol A.
The fouling of the modified membrane was more expressed
than that of the com. one.
Porównano procesy ultrafiltracji prowadzone
z wykorzystaniem membrany komercyjnej
i modyfikowanej nanorurkami węglowymi
w oczyszczaniu ścieków zawierających
17β-estradiol i bisfenol A. Proces filtracji
membranowej prowadzono w zakresie ciśnień
transmembranowych 0,1-2,0 MPa, w zależności
od rodzaju badanej membrany. Ponadto
udokumentowano fouling membrany towarzyszący
tym procesom.
W obliczu wzrastającej urbanizacji i ciągłego rozwoju przemysłu
coraz większym problemem jest skuteczne oczyszczanie ścieków.
Po oczyszczaniu mechanicznym i biologicznym nadal zawierają
one wiele małocząsteczkowych mikrozanieczyszczeń organicznych,
w tym substancje endokrynnie czynne EDC (endocrine disrupters
compound). Selektywna aktywność biologiczna tych związków, w tym
również toksyczność oraz duża odporność na biodegradację, stwarza
konieczność prowadzenia badań nad ich usuwaniem w konwencjonalnych
i niekonwencjonalnych procesach oczyszczania ścieków. W tym
zakresie rozpatrywany jest głównie proces doczyszczania odpływów
z oczyszczalni ścieków. W związku z tym coraz większym zainteresowaniem
cieszą się ciśnieniowe techniki membranowe, wśród których
wymienić można mikrofiltrację, ultrafiltrację, nanofiltrację i odwróconą
osmozę. Zasadnicza różnica pomiędzy tymi procesami polega
na zatrzymywaniu składników różniących się rozmiarem cząsteczek.
Różnicuje je także ciśnienie transmembranowe, którego wartość jest
odwrotnie proporcjonalna do wielkości porów membrany. Najwyższe
ciśnienia stosowane są w przypadku zwartych membran do odwróconej
osmozy. Wybór rodzaju procesu ciśnieniowego uwarunkowany jest
głównie charakterem zanieczyszczeń[...]