- Tytuł:
-
Toksyczność i rozkład fenitrotionu w procesie fermentacji metanowej osadów ściekowych
Toxicity and degradation of fenitrothion in methane digestion of wastewater sludge - Autorzy:
-
Sadecka, Z.
Myszograj, S. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/1826181.pdf
- Data publikacji:
- 2004
- Wydawca:
- Politechnika Koszalińska. Wydawnictwo Uczelniane
- Tematy:
-
proces fermentacji
substancje toksyczne
osady ściekowe - Opis:
-
W grupie substancji toksycznie działających na proces fermentacji wymienia się zwykle metale ciężkie, a zapomina się o dużej grupie mikrozanieczyszczeń organicznych takich jak: dodatki wzrostowe do pasz, środki dezynfekcyjne, czy dezynsekcyjne, środki chemoterapeutyczne, antybiotyki czy chemiczne środki ochrony roślin. Wśród tej grupy związków, których oddziaływanie na proces fermentacji jest mało rozpoznany, znajdują się chemiczne środki ochrony roślin - pestycydy, związki niewątpliwie potrzebne, ale obciążające środowisko. Związki te występując w osadach poddawanych stabilizacji beztlenowej mogą powodować spowolnienie procesu, aż do jego załamania włącznie [1,4]. Podjęto, więc próbę określenia wpływu pestycydów na proces fermentacji metanowej osadów ściekowych i sprawdzenia ich persystencji w tym środowisku. Praca zawiera wyniki pomiarów dotyczące wpływu wybranego przedstawiciela insektycydów fosforoorganicznych - fenitrotionu oraz jego odpowiednika handlowego - owadofosu 50 na proces fermentacji metanowej. Z danych literaturowych [2,3,5] wynika, że w transformacji fenitrotionu w środowisku dominują procesy polegające na: utleniającej reakcji desulfuracji do analogów tlenowych, o-dealkilowaniu, przerwaniu wiązania łączącego pierścień aromatyczny z resztą tiofosforanową oraz redukcji grupy nitrowej [2,3,5]. Inhibicyjny wpływ na proces fermentacji metanowej chemicznie czystego fenitrotionu jak również fenitrotionu jako substancji aktywnej w produkcie handlowym o nazwie owadofos płynny 50, powodował zmiany podstawowych parametrów procesu jak: spadek produkcji i wydajności gazu fermentacyjnego, wzrost stężenia lotnych kwasów tłuszczowych, czy też spadek odczynu w porównaniu z serią kontrolną. Zaburzenia w przebiegu procesu fermentacji znalazły także odzwierciedlenie w pogorszeniu się składu gazu fermentacyjnego, przy czym wyraźniej te niekorzystne zmiany występowały w przypadku preparatu handlowego. Przyczyn niskiej trwałości tego związku należy upatrywać w reakcjach hydrolizy i demetylacji zachodzących w środowisku anaerobowym. Pojawienie się siarkowodoru w gazie fermentacyjnym jest niewątpliwie związane z rozszczepieniem wiązania P-S w cząsteczce tego związku.
Usually, heavy metals are included in the group of substances exerting a toxic effect on the anaerobic digestion, whereas a large group of organic microelements is neglected, such as: growth enhancing additives to fodder, disinfectants, disinsection agents, therapeutic agents, antibiotics or crop protection products. These compounds subjected to anaerobic sludge digestion may inhibit the process, or even lead to its collapse. In the group of compounds which influence on the fermentation process is not recognized well are the crop protection products, such as pesticides, which are undoubtedly useful but at the same time harmful to the environment. Their common use and the vast area of their potential usage resulted in the fact that they have spread to almost all elements of the environment. So far, their presence in sewage and sludge has not been studied in detail. Research on the effect of selected pesticides on the processes of biological wastewater and sludge treatment has shown that these compounds inhibit the process of aerobic biodegradation, and their susceptibility to decomposition in the anaerobic environment is limited. An attempt was made to study the effect of pesticides on the methane digestion of sludge and to check their persistence in such environment. The research proved that representatives of insecticides from the group of phosphoorganic compounds can be toxic to anaerobic biocenosis. The toxic conctents determined for the active substance, chemically pure, were on the following level: 300.18 gas/gdm for fenitrothion (where: gas = gram of active substance, gdm = gram of dry matter). For the commercial product the toxic concentrations is following: owadofos 50 (fenitrothion) - 0.016 gas/gdm. It was shown in the study in question, that pesticides from the group of phosphoorganic compounds are subject to anaerobic biodegradation. The degree of decomposition for fenitrothion was 75.3÷99.9%. This confirms the low persistence of the compounds in anaerobic conditions as well as develops and supplements the knowledge on the change of pesticides in the environment. By means of indirect measuring methods (dosage of toxic substances, changes in methane digestion parameters, changes in the contents of biogas) it was shown that metabolism of the compounds leads to their detoxication, Anaerobic biocenosis is highly tolerant to fenitrothion content. The reasons of a low stability of the compound shall be accounted for by the reactions of hydrolysis and demethylation proceeding in the anaerobic environment. The presence of hydrogen sulfide in the sewage gas is undoubtedly connected with the cleavage of the P-S bonding in the particle of this compound. - Źródło:
-
Rocznik Ochrona Środowiska; 2004, Tom 6; 171-187
1506-218X - Pojawia się w:
- Rocznik Ochrona Środowiska
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł