Low-carbon after-life : Sustainable use of flooded coal mine voids as a thermal energy source : a baseline activity for minimising post-closure environmental risks (LoCAL) : final report

The LoCAL project aimed at facilitating wider use of thermal energy from mine water for both heating and cooling purposes. In order to achieve that, LoCAL project have developed new technical tools and have tested them on pilot implementations in 3 countries. In particular, the project have provided bespoke tools for investigating flow and heat transfer in flooded mine workings. New tools for quantifying and modelling heat transfer in networks of flooded mine workings have been also developed . Another aspect of LoCAL project was to overcome the hydrochemical barriers to effective heat transfer from raw and treated mine waters. Ochre clogging is a well-known phenomenon which affects a lot of mine water heating and cooling systems. LoCAL project not only covered technical and engineering issues, but also provided economic and management models for efficient energy extraction and distribution. Technical, legal, managerial and cost-benefit analyses of various types of decentralised and centralised heat pump systems have been carried out. Project activities were simultaneously undertaken in mining areas of UK, Spain and Poland by research organizations in partnership with industrial enterprises. University of Glasgow in partnership with Alkane Energy Ltd. have implemented pilot applications in UK: Caphouse Colliery, Overton, near Wakefield, Yorkshire and Markham Colliery, Bolsover, Derbyshire. In Spain University of Oviedo and industrial partner HUNOSA have performed pilot implementation at Barredo shaft in Mieres, Asturias, while in Poland Central Mining Institute in partnership with Armada Development have performed pilot application in former Szombierki mine at Bytom, Upper Silesian Coal Basin

The toxicity classyfication of hospital wastewater in relation to the criterion of their harmfulness in reference to water biocenosis

W celu określenia potencjału toksykologicznego, a tym samym prognozowania skutków jakie może wywołać depozycja nieoczyszczonych lub też niedostatecznie oczyszczonych ścieków szpitalnych względem biocenoz zasiedlających akweny wodne stanowiące odbiorniki ścieków po procesie oczyszczania, przeprowadzono analizę ekotoksykologiczną. Badania przeprowadzono na rzeczywistych próbkach ścieków szpitalnych. Zakres analizy ekotoksykologicznej obejmował przeprowadzenie następujących testów: testy immobilizacji skorupiaków Daphnia magna, test przeżywalności skorupiaków z gatunku Thamnocephalus platyourus oraz Artemia salina, a także test inhibicji wzrostu kolonii orzęsków Tetrahymena termophila. W ramach każdego testu, w oparciu o wyniki cząstkowe wyznaczono wartości wskaźników ekotoksykologicznych EC 50 (ang. effect concentration), które następnie przekształcono na jednostki toksyczności TU (ang. Toxic Unit) na podstawie których dokonano klasyfikacji toksyczności analizowanych próbek ścieków. W ramach przeprowadzonych badań, próbki ścieków szpitalnych sklasyfikowane zostały jako medium charakteryzującego się ostrą toksycznością. Z przeprowadzonych badań wynika, że ścieki szpitalne stanowią poważne zagrożenie względem organizmów zasiedlających ekosystemy wodne, a ich niedostateczne oczyszczenie lub też niekontrolowany zrzut do środowiska może wywołać katastrofalne skutki względem organizmów zasiedlających narażoną biocenozę.In order to assess the toxicological potential and thus forecast the potential effect posed by untreated hospital wastewater discharges according to exposed ecosystem, the ecotoxicological analysis were performed. During the study the real samples of hospital wastewater were used. The ecotoxicological analysis included the following tests: immobilization test according to crustacean Daphnia magna; mortality test according to crustacean Thamnocephalus platyourus and Artemia salina and growth inhibition test relative to ciliates Tetrahymena termophila. Within each test, the value of ecotoxicological indicators EC50 (effect concentration) were estimated. The EC50 value were transformed into the Toxic Unit (TU), basis of which the analyzed hospital wastewater samples were classified. The results proves that hospital wastewater pose a serious threat to exposed aquatic organisms and their insufficient purification as well as uncontrolled discharge into the environment may cause adverse changes in the environment

Impact of industrial discharges on aquatic ecosystems of Kłodnica river based on the results of bioassays battery

W celu oszacowania wpływu zanieczyszczeń antropogenicznych na ekosystemy wodne, dla rzeczywistych próbek środowiskowych przeprowadzono analizę ekotoksykologiczną. Badania bioindykacyjne wykonano dla próbek wód powierzchniowych pobranych w 10 wyznaczonych miejscach pomiarowych rz. Kłodnicy na odcinku od źródła – do ujścia Potoku Bielszowickiego. W ramach analizy ekotoksykologicznej zastosowano baterię biotestów, obejmującą testy na skorupiakach (Daphnia magna), bakteriach (Vibrio fiascherii) oraz roślinach hydrofitowych (Lemna minor). Z przeprowadzonych badań wynika, że za wyjątkiem miejsc zlokalizowanych bezpośrednio za punktami zrzutu, próbki wód rzecznych nie wpływają negatywnie na organizmy testowe. Żadna z przeanalizowanych próbek wody nie wpłynęła na przeżywalność skorupiaków z gatunku Daphnia magna. Podobne wyniki uzyskano w teście MICROTOX® z wykorzystaniem bakterii bioluminescencyjnych Vibrio fischerii, w którym, w skutek stymulacji procesów metabolicznych u organizmów testowych odnotowano wystąpienie zjawiska hormezy. Osiem z dziesięciu przeanalizowanych próbek wody sklasyfikowano jako próbki nietoksyczne (Klasa I – brak ostrego zagrożenia). Z uwagi na wynik testu fitotoksyczności (inhibicja na poziomie 25% i 50%) dwie z dziesięciu przeanalizowanych próbek wód powierzchniowych sklasyfikowano jako próbki charakteryzujące się niewielkim ostrym zagrożeniem (Klasa II).The main goal of the research was the assessment of the impact of industrial and municipal wastewater discharges on aquatic ecosystems of Kłodnica river. The conducted studies were based on bioindication methods. Within the ecotoxicological analyses the biotest battery was used. The scope of the analysis included determination of influence of anthropogenic pollutants present in Kłodnica river on growth of hydroponic plant (Lemna minor). Also the acute toxicity test using crustacean (Daphnia magna) and bioluminescence bacteria (Vibrio fischeri) were performed. Toxic effects were observed only during the phytotoxicity test in which the plant growth inhibition level exceed respectively 25% and 50%. During the research no other toxic effects of analysed river water samples was observed. The analysed samples did not affect the inhibition of metabolic process of bacteria Vibrio fischerii, on the contrary, the water high salinity stimulate it. During the MICROTOX® test the phenomenon of hormesis was observed

Porównanie rożnych produktów powstałych na bazie komunalnych osadów ściekowych pod kątem potencjalnej ekotoksyczności

To test the potential harmfulness of soils fertilized with sludge-based products to plant organisms, a biotest method using the physiological/biochemical reaction of the organisms to assess their toxicity was chosen. This paper presents the results of a preliminary ecotoxicological study of different products: a sludge-based fertilizer, a plant growth promoter, and a reclamation blend. The study was conducted using Sinapis alba L., a plant used in agriculture for intercropping and recommended for toxicological testing. Toxicity tests were performed in a gradient of concentrations of the indicated products (2.5%, 5%, and 10%). For comparison purposes, a trial containing a commercial fertilizer was used alongside the control soil (without additives). The fertilizer and the crop support agent were of low toxicity, but data analysis indicated toxicity of the so-called reclamation blend, which contained heavy metals among other things. The test products showed an increase in toxicity with the increasing dose used. This research represents an important step in assessing the usefulness of products created from sewage sludge and may help overcome the „psychological barrier” that prevents potential investors from investing capital that would allow production to spread.Porównanie różnych produktów powstałych na bazie komunalnych osadów ściekowych pod kątem potencjalnej ekotoksyczności. W celu sprawdzenia potencjalnej szkodliwości gleb nawożonych produktami po- wstałymi na bazie osadów ściekowych na organizmy roślinne posłużono się metodą biotestów – wykorzystano reakcję fizjologiczną/biochemiczną samych organizmów do oceny ich toksyczności. W niniejszej pracy przedsta- wiono wyniki wstępnych badań ekotoksykologicznych różnych produktów: powstałych na bazie osadów ścieko- wych: nawozu, środka wspomagającego wzrost roślin oraz mieszkanki rekultywacyjnej. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem Sinapis alba L. – rośliny wykorzystywanej w rolnictwie do międzyplonów oraz zalecanej do wykonywania testów toksykologicznych. Testy toksyczności wykonano w gradiencie stężeń wskazanych produk- tów (2,5%, 5% oraz 10%). Dla celów porównawczych, obok gleby kontrolnej (bez dodatków) zastosowano także próbę zawierającą nawóz komercyjny. Nawóz i środek wspomagający uprawę roślin cechowały się niską toksycz- nością, analiza danych wskazała jednak na toksyczność tzw. mieszkanki rekultywacyjnej, zawierającej w swoim składzie m.in. metale ciężkie. Badane produkty wykazywały wzrost toksyczności wraz ze wzrostem zastosowanej dawki. Niniejsze badania stanowią ważny etap w ocenie przydatności produktów stworzonych na bazie osadów ściekowych i mogą być pomocne w pokonaniu „bariery psychologicznej” jaka powstrzymuje potencjalnych inwe- storów w lokacie kapitału, który pozwoliłby na upowszechnienie produkcji

Implementing Silica Nanoparticles in the Study of the Airborne Transmission of SARS-CoV-2

Aerosol transmission constitutes one of the major transmission routes of the SARS-CoV-2 pathogen. Due to the pathogen’s properties, research on its airborne transmission has some limitations. This paper focuses on silica nanoparticles (SiO2) of 40 and 200 nm sizes as the physicochemical markers of a single SARS-CoV-2 particle enabling experiments on the transmission of bioaerosols in public spaces. Mixtures of a determined silica concentration were sprayed on as an aerosol, whose particles, sedimented on dedicated matrices, were examined by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). Since it was not possible to quantitatively identify the markers based on the obtained images, the filters exposed with the AirSampler aspirator were analyzed based on inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES). The ICP-OES method enabled us to determine the concentration of silica after extracting the marker from the filter, and consequently to estimate the number of markers. The developed procedure opens up the possibility of the quantitative estimation of the spread of the coronavirus, for example in studies on the aerosol transmission of the pathogen in an open environment where biological markers—surrogates included—cannot be used