Zastosowanie metod biologiczno-fizycznych do usuwania zanieczyszczeń pestycydowych z wody

Istotną cechą współczesnej epoki jest intensywny rozwój demograficzny, powodujący wzrost zapotrzebowania na wodę do picia oraz intensyfikację produkcji żywności. Woda do picia powinna mieć skład korzystny dla zdrowia człowieka, nie powinna zawierać substancji dla niego szkodliwych. W zdegradowanym środowisku wodnym obecne są jednak liczne zanieczyszczenia obce, do których należą mikrozanieczyszczenia będące wynikiem masowej presji antropogenicznej. Wśród kilku tysięcy związków organicznych, zidentyfikowanych jako zanieczyszczenia wód, istotną grupę stanowią chemiczne środki ochrony roślin. Należą one do substancji, przy pomocy, których człowiek stara się rozwiązać jeden z fundamentalnych problemów - niedostatek żywności. Brak możliwości całkowitej rezygnacji z użycia pestycydów, zmusza do wprowadzenia różnych środków ostrożności mających na celu ochronę środowiska, zdrowia i życia organizmów żywych, do szukania sposobów łagodzących ich uboczne działanie, czy też usprawniania metod ich detoksykacji. Należy dążyć do tego, aby usprawnić proces przygotowania wody pitnej na stacjach uzdatniania ewentualnie zastosować środki zapobiegawcze już u samego konsumenta. Wiele mikrozanieczyszczeń trudno usuwa się w konwencjonalnych procesach stosowanych w technologii wody. W związku z tym, ich obecność w wodach ujmowanych z przeznaczeniem do zaopatrzenia ludności, znacznie komplikuje układ stacji uzdatniania. Możliwe jest usuwanie herbicydów fenoksyoctowych na BAFw wypełnionych sorbentami krajowymi. Porównując uzyskane wyniki skuteczności usuwania herbicydów stwierdzono, że lepszym sorbentem okazał się węgiel typu WG-12. Sorbent ten charakteryzował się dłuższym okresem działania oraz większą efektywnością usuwania zanieczyszczeń pestycydowych. Mechanizm usuwania tych związków zachodzi przede wszystkim na drodze sorpcji, zaś towarzysząca jej biodegradacja przedłuża czas pracy kolumn węglowych poprzez regenerację powierzchni aktywnej sorbenta, co obrazuje charakterystyczne obniżenie się współczynnika c/c0. Rozwój biomasy we wszystkich złożach jest zjawiskiem naturalnym występującym zawsze filtrach węglowych, jednak jego intensywność uzależniona jest od składu oczyszczanej wody. Nie stwierdzono znaczącej zależności między rodzajem podłoża węglowego a składem biocenozy zasiedlającej BAFw. Jednakże wraz z długością filtra, a co jest z tym związane, dłuższą pracą kolumny w warunkach bez dopływu substancji pestycydowych, następował intensywniejszy rozwój mikroorganizmów. Można stwierdzić, że aktywność biologiczna w przypadku usuwania mikrozanieczyszczeń pestycydowych sprzyja przedłużeniu cyklu pracy kolumn sorpcyjnych, ale nie przyczynia się do znacznego zwiększenia ich skuteczności. Na podstawie wartości współczynnika S stwierdzono, że główną rolę podczas oczyszczania analizowanej wody na biologicznych złożach węglowych odgrywał jednak proces sorpcji. Towarzysząca sorpcji aktywność mikrobiologiczna nie miała dominującego znaczenia. Przez większość trwania cyklu badawczego miała tylko symboliczny wpływ na skuteczność usuwania zanieczyszczeń, ale powodowała jednocześnie przedłużenie cyklu pracy kolumn. W złożach węglowych zaobserwowano w czasie trwania cyklu badawczego procesy nitryfikacyjne, prowadzące do ubytku azotu amonowego z wody, przy jednoczesnym wzroście w odpływie zawartości azotu azotynowego oraz azotu azotanowego. Stwierdzono także, iż badane filtry zapewniały obniżenie zawartości żelaza. Nie bez znaczenia jest też fakt, że działalność życiowa mikroorganizmów niewątpliwie przyczyniła się do zmniejszenia ilości toksycznych zanieczyszczeń powstających podczas procesu oczyszczania wody z zanieczyszczeń pestycydowych. Zanieczyszczenia te stały się pożywką mikroorganizmów, co ograniczyło ilość substancji będących odpadami z procesów oczyszczania wody niekorzystnie oddziaływujących na środowisko.

Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne, nauki ścisłe i przyrodnicze
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka, nauki o ziemi i środowisku