Cyfroteka.pl

klikaj i czytaj online

Cyfro
Czytomierz
00338 006713 12444333 na godz. na dobę w sumie
Biostymulacja procesów geochemicznych w warunkach beztlenowych w środowiskach glebowych zanieczyszczonych ropą naftową - ebook/pdf
Biostymulacja procesów geochemicznych w warunkach beztlenowych w środowiskach glebowych zanieczyszczonych ropą naftową - ebook/pdf
Autor: Liczba stron:
Wydawca: Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego Język publikacji: polski
ISBN: 978-83-235-2895-1 Data wydania:
Lektor:
Kategoria: ebooki >> naukowe i akademickie >> geologia i geografia
Porównaj ceny (książka, ebook, audiobook).

Publikacja z pogranicza geologii i mikrobiologii dotycząca specyficznych interakcji zachodzących na niewielkiej głębokości w litosferze przy udziale biosfery.

Autorka opisuje modele przemian przebiegających w środowisku glebowym zanieczyszczonym ropą naftową lub substancjami ropopochodnymi, jak również związkami metali ciężkich. Wzajemne oddziaływania między różnego rodzaju wyjściowym materiałem badawczym a warunkami fizykochemicznymi środowiska oraz rozmaitymi zespołami mikroorganizmów powodują wytworzenie równowagi dynamicznej, której naruszenie prowadzi do różnorakiego przeobrażenia składników organicznych i mineralnych gleby pod wpływem metabolizmu różnych szczepów mikroorganizmów oraz do rozwoju lub zaniku samych tych szczepów.

Badania przedstawione w tej pracy są kontynuacją i podsumowaniem wcześniejszych gruntownych badań prowadzonych przez autorkę, świadcząc o jej gruntownym i szczegółowym rozpoznaniu prezentowanej problematyki.

Znajdź podobne książki Ostatnio czytane w tej kategorii

Darmowy fragment publikacji:

MINERALOGICAL SCIENCES COMMITTEE OF THE POLISH ACADEMY OF SCIENCES FACULTY OF GEOLOGY UNIVERSITY OF WARSAW am am monograph no. 3 i B o s t y m u a c a l j i p r o c e s ó w g e o c h e m c z n y c h w w a r u n k a c h b e z t l e n o w y c h – A M M o n o g r a p h N o . 3 , 2 0 1 1 Biostymulacja Biostymulacja procesów procesów geochemicznych geochemicznych w warunkach beztlenowych w warunkach beztlenowych w srodowiskach glebowych w srodowiskach glebowych zanieczyszczonych ropa naftowa zanieczyszczonych ropa naftowa Dorota Wolicka Edited by Andrzej Kozłowski cena: 29 zł WARSZAWA 2011 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Biostymulacja procesów geochemicznych w warunkach beztlenowych w środowiskach glebowych zanieczyszczonych ropą naftową Biostimulation of geochemical processes under anoxic conditions in soil contaminated by crude oil ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== ISBN 978-83-932617-8-9 This book should be quoted as: AM Monograph No. 3 Publication from this book is available as the *pdf fi le from: www.geo.uw.edu.pl/AM/M03/index.htm The editorial shape of this book is copyrighted by: © Faculty of Geology, University of Warsaw, 2011 © Committee of Mineralogical Sciences of the Polish Academy of Sciences, 2011 Editor: Andrzej Kozłowski, Institute of Geochemistry, Mineralogy and Petrology, Faculty of Geology, University of Warsaw, Al. Żwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa, Poland; e-mail: a.j.kozlowski@uw.edu.pl ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Committee of Mineralogical Sciences of the Polish Academy of Sciences Faculty of Geology, University of Warsaw Biostymulacja procesów geochemicznych w warunkach beztlenowych w środowiskach glebowych zanieczyszczonych ropą naftową Dorota Wolicka Archivum Mineralogiae Monograph No. 3 Editor Andrzej Kozłowski Warszawa 2011 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Recenzenci Hanka Boszczyk-Maleszak Dariusz Dobrzyński Redakcja Barbara Nowak Korekta Maria Wojciechowska Redakcja techniczna Zofi a Kosińska Redaktor prowadzący Małgorzata Yamazaki Skład i łamanie Dariusz Górski Projekt okładki Publikacja dofi nansowana przez Wydział Geologii i Rektora Uniwersytetu Warszawskiego © Copyright by Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego 2011 ISBN 978-83-235-2895-1 (PDF) Wydanie I Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego 00-497 Warszawa, ul. Nowy Świat 4 http://www.wuw.pl; e-mail: wuw@uw.edu.pl Dział Handlowy: tel (0 48 22) 55 31 333 e-mail: dz.handlowy@uw.edu.pl Księgarnia internetowa: http://www.wuw.pl/ksiegarnia ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Pamięci Profesora Włodzimierza W. Kowalskiego, Promotora mojej pracy doktorskiej i mojego Mentora na zawiłych ścieżkach geologii, tę pracę poświęcam Składam szczególne podziękowania Profesorowi Andrzejowi Kozłowskiemu za utwierdzanie mnie w słuszności wybranej problematyki badawczej i duchowe wsparcie podczas realizacji długotrwałych prac badawczych Dyrektorowi Waldemarowi Wójcikowi z Polskiego Górnictwa Naftowego i Gazownictwa za życzliwe zainteresowanie prowadzonymi przeze mnie badaniami i umożliwienie dostępu do materiałów badawczych z terenu podkarpackich kopalni ropy naftowej i gazu ziemnego Bardzo dziękuję wszystkim Pracownikom Wydziału Geologii Uniwersytetu Warszawskiego za okazaną mi pomoc i dyskusję podczas realizowanych przeze mnie badań. Znalazło to swój udział w zakresie i kształcie prezentowanej pracy ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== SPIS TREŚCI Wprowadzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Naturalne i antropogeniczne zanieczyszczenia przypowierzchniowych warstw litosfery 11 Udział mikroorganizmów w procesach geochemicznych w przypowierzchniowych warstwach litosfery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Charakter i zakres zanieczyszczeń środowiska ropą naftową i produktami ropopochodnymi oraz rola mikroorganizmów w ich biodegradacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Istota i skala problemu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Udział bakterii redukujących siarczany w biodegradacji ropy naftowej i związków ropo- pochodnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Sulfidogenne mikroorganizmy beztlenowe – historyczny zarys badań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Cel i zakres pracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Metody badań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Obszar badań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Zróżnicowanie skał podłoża . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Charakterystyka wytypowanych złóż ropy naftowej i gazu ziemnego . . . . . . . . . . . . 25 Charakterystyka gleb na badanym terenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Charakterystyka pobranego materiału badawczego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Procedury badań eksperymentalnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Analiza gruntu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Selekcja i izolacja sulfi dogennych zespołów mikroorganizmów . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Podłoża hodowlane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Oznaczenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Oznaczenia ilościowe ogólnej liczby bakterii i grzybów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Oznaczenia chemiczne w hodowlach stacjonarnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Analizy osadów pohodowlanych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Obserwacje mikroskopowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Analiza molekularna wyselekcjonowanych sulfidogennych zespołów mikro- organizmów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Algorytm postępowania w eksperymencie badawczym dotyczącym powstawania faz mineralnych in situ w glebach skażonych produktami ropopochodnymi . . . . . . . . . . 37 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== 7 Charakterystyka badanych gruntów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Charakterystyka mineralogiczna i fi zykochemiczna badanych próbek . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Charakterystyka mikrobiologiczna badanych próbek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Dyskusja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Mikrobiologiczne badania eksperymentalne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Charakterystyka autochtonicznych sulfi dogennych zespołów mikroorganizmów wyizolo- wanych z gruntów skażonych ropą naftową i związkami ropopochodnymi . . . . . . . . . . . 51 Analiza molekularna wyizolowanych sulfi dogennych zespołów mikroorganizmów . . . . . 55 Dyskusja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Minerałotwórcze aspekty metabolizmu mikroorganizmów . . . 68 Ocena mineralogiczna produktów biotransformacji w hodowlach stacjonarnych wyselek- cjonowanych sulfi dogennych zespołów mikroorganizmów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Udział wyselekcjonowanych zespołów bakterii redukujących siarczany w biotransforma- cji związków cynku, miedzi i żelaza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Teoretyczna analiza możliwych reakcji biogeochemicznych w badanych układach ekspe- rymentalnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Dyskusja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Analiza mikroskopowa biogenicznych faz mineralnych w gruntach skażonych produktami ropopochodnymi w warunkach in situ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Wnioski i podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== AM Monograph No. 3, 2011 Biostimulation of geochemical processes under anoxic condition in soil contaminated by crude oil Dorota Wolicka Abstract: The presented study was focused on determining the conditions and processes of the formation of mineral phases in anaerobic conditions within soils polluted by crude oil and oil-deri- ved products. Sulphidogenic assemblages of microorganisms were isolated from soils from selected areas of crude oil mines in south-eastern Poland. The results of the experiments indicate that one of the most important microorganism groups responsible for the biodegradation of compounds posing hazard to the environment in anaerobic conditions are sulphate reducing bacteria (SRB). The obtained data indicate that in most anaerobic cultures, averagely 50 SRB took part in the biodegradation of monocyclic aromatic hydrocarbons and diesel fuel applied as the sole carbon source, at a simultaneous reduction of sulphates by about 1800 mg/L. The presence of assembla- ges of sulphidogenous microorganisms confi rmed in soils polluted by crude oil and oil-derived products results in the formation of various mineral phases as the products of their metabolism. The formation of mineral phases in anaerobic conditions in the presence of oil-derived products and sulphides as the fi nal electron acceptors is not restricted only to the products of transforma- tions such as sulphates and carbonates, depending on direct SRB activity. In some conditions SRB activity may lead to the formation of other mineral phases such as elemental sulphur or mineral compounds containing iron (II), such as vivianite. The presence of high concentrations of heavy metals in the environment, mainly copper, may cause the formation of biogenic mineral phases such as covelline. The results obtained during the experiments may the base of introducing a method of effective bioremediation of areas polluted by crude oil and oil-derived products in conditions of periodical or continuous anoxia in the environment. They may be applied in the microbiological revitaliza- tion of areas degraded by the oil industry and distribution of oil-derived products. Key words: environments contamination, petroleum, anaerobic processes, sulphate reduction, microorganisms, biogenic minerals. ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== 9 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== WPROWADZENIE Naturalne i antropogeniczne zanieczyszczenia przypowierzchniowych warstw litosfery Przypowierzchniowa część litosfery i sama powierzchnia Ziemi obejmują zróżnicowane środowiska geologiczne, które są miejscem ciągłych, dynamicznych przeobrażeń two- rzących je skał. Naturalne procesy wietrzenia minerałów i skał prowadzą do redystry- bucji składników chemicznych i wytworzenia faz mineralnych pozostających w równo- wadze fi zykochemicznej z warunkami otaczającego środowiska. W wyniku tych procesów powstają specyfi czne dla określonych warunków środowiskowych paragenezy mineralne i typy litologiczne. Większe odchylenia od przeciętnych zawartości pewnych składników chemicznych następują w przypadku wietrzenia koncentracji złożowych, zwłaszcza minerałów krusz- cowych. Zatem terminem zanieczyszczeń można by określić tylko te anomalne zawar- tości składników chemicznych, które negatywnie oddziałują na biosferę (metale ciężkie i radioaktywne, siarka, arsen i inne). Zmiany właściwości chemicznych środowiska następują stopniowo, zatem selekcja i adaptacja zasiedlających je mikroorganizmów do lokalnych warunków środowiska najczęściej zachodzi jednocześnie. Intensywne przekształcanie środowiska naturalnego, związane z gospodarczym wyko- rzystaniem jego elementów oraz składowaniem niewykorzystanych odpadów aktyw- nych chemicznie w ilościach przekraczających możliwości przyswojenia i neutraliza- cji w procesach naturalnych, może stanowić zagrożenie dla lokalnych ekosystemów i całej biosfery. Szczególnie niebezpieczne są ropa naftowa i produkty ropopo- chodne (Włostowska, 1993; Łebkowska i in., 1997; Boszczyk-Maleszak i in., 2006). Kiedy nie jest możliwe naturalne samooczyszczenie środowiska, konieczne jest podjęcie świadomych i celowych przeciwdziałań chroniących środowisko przed szkodliwymi zanieczyszczeniami, a w przypadku terenów skażonych również neutralizacji i likwida- cji zanieczyszczeń, i tym samym prowadzących do rewitalizacji tych terenów. Problem skażenia przypowierzchniowych środowisk geologicznych ropą naftową i pro- duktami ropopochodnymi jest ciągle nierozwiązany, zarówno w kraju, jak i za granicą. Wpływa na to m.in. powszechność stosowania tych związków oraz możliwość szybkiego ich rozprzestrzeniania się w środowisku. Głównymi źródłami zanieczyszczeń związkami ropopochodnymi są: instalacje wydobywcze węglowodorów, rafi nerie przerabiające ropę naftową, urządzenia do dystrybucji i magazynowania paliw, środki transportu surowców ropopochodnych, warsztaty naprawcze taboru samochodowo-kolejowego, lotniska, wycieki ropy, awarie podczas eksploatacji, a także nielegalne odwierty (Wolicka, 2008a). ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== 11
Pobierz darmowy fragment (pdf)

Gdzie kupić całą publikację:

Biostymulacja procesów geochemicznych w warunkach beztlenowych w środowiskach glebowych zanieczyszczonych ropą naftową
Autor:

Opinie na temat publikacji:


Inne popularne pozycje z tej kategorii:


Czytaj również:


Prowadzisz stronę lub blog? Wstaw link do fragmentu tej książki i współpracuj z Cyfroteką: