Biodegradace polycyklických aromatických uhlovodíků ve dřevě ošetřeném kreozotovým olejem

Abstract

Wood contaminated by polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) represent a serious environmental risk. Composting seems to be an effective method for decontamination of such waste material. PAHs are degraded mainly under aerobic conditions the efficiency of composting could be strongly affected by the process conditions. This work is aimed at the comparison of PAH removal by a 340-days-long composting in laboratory scale composting pilots and a 240-days-long process in a pilot scale. To set up composting piles a "green substrate" commercially used for button-mushroom production and a grass substrate were used. The use of the grass substrate led to a higher PAHs removal (97% of the initial sum of PAHs) in comparison to the green substrate (81% of the initial sum of PAHs). Further, the effect of the size of wood particles on the PAHs removal efficiency was demonstrated. Analysis of phospholipid fatty acids showed an enhanced growth of gramm-negative bacteria and fungi during the composting processes. During the degradation process the enzyme activity of laccase was detected. The ecotoxicological test using a bioluminescent bacteria Vibrio fischeri and a seed germination test using seeds of Hordeum vulgare L. showed that probably no toxic products were formed during the PAHs degradation in these experiments.

Odpadní dřevo kontaminované polycyklickými aromatickými uhlovodíky (PAU) je v dnešní době vážný environmentální problém. Jako vhodná metoda dekontaminace tohoto materiálu se jeví metoda kompostování. PAU jsou rozkládány převážně aerobně a efektivita tohoto procesu závisí na podmínkách kompostování. V této práci byla sledována účinnost procesu kompostování kontaminovaného dřeva po dobu 340 dnů v laboratorním kompostéru a 240 dnů v pilotním měřítku. Jako kompostovací substráty byly použity tzv. "zelený substrát", který je dodáván pro komerční pěstování žampionů a trávní substrát. Byl pozorován vliv rozdílných kompostovacích substrátů na účinnost degradace PAU. Travní substrát vykazoval lepší výsledky a k poklesu koncentrace sum PAU zde došlo o 97 % z původního množství. Při použití "zeleného substrátu" došlo k celkovému snížení PAU o 81 %. Dále byl prokázán vliv velikosti částic kontaminovaného dřeva na degradaci PAU. Analýza fosfolipidických markerových mastných kyselin prokázala zvýšený výskyt Gram-negativních bakterií a hub při degradaci. Také byla sledována aktivita extracelulárních enzymů v průběhu kompostování, ale detekována byla pouze aktivita enzymu lakasy. Pro sledování degradačního procesu byly také použity testy ekotoxicity. Test akutní toxicity s bakteriemi Vibrio fischeri a test...