Kinetics of biodegradation of diethylketone by Arthrobacter viscosus

The performance of an Arthrobacter viscosus culture to remove diethylketone from aqueous solutions was evaluated. The effect of initial concentration of diethylketone on the growth of the bacteria was evaluated for the range of concentration between 0 and 4.8 g/l, aiming to evaluate a possible toxicological effect. The maximum specific growth rate achieved is 0.221 h-1 at 1.6 g/l of initial diethylketone concentration, suggesting that for higher concentrations an inhibitory effect on the growth occurs. The removal percentages obtained were approximately 88%, for all the initial concentrations tested. The kinetic parameters were estimated using four growth kinetic models for biodegradation of organic compounds available in the literature. The experimental data found is well fitted by the Haldane model (R2 = 1) as compared to Monod model (R2 = 0.99), Powell (R2 = 0.82) and Loung model (R2 = 0.95). The biodegradation of diethylketone using concentrated biomass was studied for an initial diethylketone concentration ranging from 0.8–3.9 g/l in a batch with recirculation mode of operation. The biodegradation rate found followed the pseudo-second order kinetics and the resulting kinetic parameters are reported. The removal percentages obtained were approximately 100%, for all the initial concentrations tested, suggesting that the increment on the biomass concentration allows better results in terms of removal of diethylketone. This study showed that these bacteria are very effective for the removal of diethylketone from aqueous solutions.The authors would like to gratefully acknowledge the financial support of this project by the Fundacao para a Ciencia e Tecnologia (FCT), Ministerio da Ciencia e Tecnologia, Portugal and Fundo Social Europeu (FSE). Cristina Quintelas thanks FCT for a Post-Doc grant

Screening of Microorganisms for Biodegradation of Simazine Pollution (Obsolete Pesticide Azotop 50 WP)

The capability of environmental microorganisms to biodegrade simazine—an active substance of 2-chloro-s-triazine herbicides (pesticide waste since 2007)—was assessed. An enormous metabolic potential of microorganisms impels to explore the possibilities of using them as an alternative way for thermal and chemical methods of utilization. First, the biotope rich in microorganisms resistant to simazine was examined. Only the higher dose of simazine (100 mg/l) had an actual influence on quantity of bacteria and environmental fungi incubated on substrate with simazine. Most simazine-resistant bacteria populated activated sludge and biohumus (vermicompost); the biggest strain of resistant fungi was found in floral soil and risosphere soil of maize. Compost and biohumus were the sources of microorganisms which biodegraded simazine, though either of them was the dominant considering the quantity of simazine-resistant microorganisms. In both cases of periodic culture (microorganisms from biohumus and compost), nearly 100% of simazine (50 mg/l) was degraded (within 8 days). After the repeated enrichment culture with simazine, the rate of its degradation highly accelerated, and just after 24 h, the significant decrease of simazine (20% in compost and 80% in biohumus) was noted. Although a dozen attempts of isolating various strains responsible for biodegradation of simazine from compost and biohumus were performed, only the strain identified as Arthrobacter urefaciens (NC) was obtained, and it biodegraded simazine with almost 100% efficiency (within 4 days)

Wplyw podwojnego stresu antropogenicznego na liczebnosc mikroorganizmow glebowych

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące działania podwójnego czynnika antropogenicznego w postaci zasolenia gleby NaCl zanieczyszczonej olejem napędowym na mikroorganizmy glebowe. Badania prowadzono na dwóch typach gleb gliniastej i piaskowej. Podwójny stres antropogeniczny otrzymano zanieczyszczając próbki z NaCl o różnym stopniu zasolenia olejem napędowym. Otrzymano w ten sposób 12 kombinacji o różnym stopniu zanieczyszczenia. Badane czynniki wpływały na liczebność bakterii, promieniowców oraz grzybów glebowych. Wielkość tych zmian zależała od ilości wprowadzonych zanieczyszczeń oraz od rodzaju gleby. Najbardziej wrażliwe na wzrost tego rodzaju zanieczyszczeń okazały się bakterie i promieniowce. Świadczą o tym wyliczone współczynniki SR, których wartość przeważnie zmniejsza się, co informuje o lepszych warunkach do rozwoju grzybów. Przeważnie niekorzystne działanie zanieczyszczeń na badane mikroorganizmy było bardziej widoczne w glebie gliniastej niż w piasku.Results referring to the action of double anthropogenic factor in a form of soil salinity due to NaCl and contaminated with diesel oil towards soil microorganisms are presented in the paper. Experiments were carried out using two soil types: loamy and sandy. Double anthropogenic stress was evoked by polluting samples of various salinity levels with diesel oil. Therefore, 12 combinations of various pollution levels were achieved. Studied factors affected the number of soil bacteria, actinomycetes and fungi. The range of these changes depended on the contaminant and the soil type. Bacteria and actinomycetes appeared to be the most sensitive to the increase of pollution. Calculated SR coefficients whose values mostly decreased were the proof. It was the information on better conditions for fungi development. In majority of cases, negative influence of contaminants on microorganisms was more obvious in loamy than sandy soil

Wplyw zwiazkow ropopochodnych w warunkach wzrastajacego zasolenia na przebieg procesu nitryfikacji w glebie

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu związków ropopochodnych (olej napędowy i benzyna bezołowiowa) w glebie zasolonej NaCl na przebieg procesu nitryfikacji. Zastosowano zanieczyszczenie gleby NaCl w następujących stężeniach: 10, 100 i 1000 mmol·kg⁻¹. Kontrolę stanowiła gleba bez dodatku soli. Podwójny stres antropogeniczny otrzymano zanieczyszczając próbki z powyżej przygotowanych kombinacji olejem napędowym oraz benzyną bezołowiową w następujących dawkach: 0,1; 1 oraz 10% wag. Zasolenie gleby NaCl i jednoczesne zanieczyszczenie jej produktami ropopochodnymi wpływa niekorzystnie na przebieg procesu nitryfikacji w glebie, obniżając jego wartość. Wielkość tych zmian zależy od rodzaju i dawki wprowadzonego zanieczyszczenia. Benzyna bezołowiowa działa bardziej niekorzystnie na przebieg procesu nitryfikacji w glebie zasolonej szczególnie o zmniejszonej zawartości substancji organicznej, natomiast zaolejenie gleby zmniejsza toksyczne działanie NaCl.The paper presents the results of study on the influence of crude-oil derivatives (diesel oil and non-lead petrol) in the soil salined with NaCl on the nitrification course. Soil was experimentally polluted with NaCl at the following rates: 10, 100 and 1000 mmol·kg⁻¹. Soil with no salt addition was the control. Double anthropogenic stress was achieved due to polluting the samples from the above combinations with diesel oil and non-lead petroleum at the following doses: 0.1; 1 and 10% (of weight). Double anthropogenic stress in a form of NaCl salinity and soil pollution with crude oil derivatives negatively affected the nitrification process in the soil by decreasing its value. These changes depended on the type and rate of the pollutant introduced. Non-lead petroleum acted more negatively on the nitrification process in salined soil, in particular with a lower content of organic matter. Pollution of the soil with diesel oil diminished the toxic action of NaCl

Wplyw chemicznych srodkow ochrony roslin na aktywnosc enzymatyczna bakterii glebowych

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu pestycydów na aktywność enzymatyczną wybranych bakterh glebowych. Określono wpływ pestycydów (Roundup Ultra 360 SL, Mospilan 20 SP oraz Miedzian 50 WP) w stężeniach 1, 10 ,100 i 1000 mg·dm⁻³. Wpływ ten zależał od rodzaju preparatu, jego dawki, szczepu bakterh i terminu analiz. Najsilniej działał fungicyd Miedzian 50 WP, następnie insektycyd Mospilan 20 SP a najsłabiej herbicyd Roundup Ultra 360 SL. Bakterie proteolityczne były najbardziej wrażliwe na zastosowane pestycydy, w następnej kolejności szczepy amylo- i lipolityczne. Mikroorganizmy, które charakteryzowały się największą aktywnością enzymatyczną okazały się jednocześnie najbardziej wrażliwe na zastosowane środki ochrony roślin.Paper presented the results of studies upon the influence of pesticides on enzymatic activity of selected soil bacteria strains. Following pesticides were tested: Roundup Ultra 360 SL, Mospilan 20 SP, Miedzian 50 WP, at concentrations of 1, 10, 100 and 1000 mg·dm⁻³ Their influence depended on the preparation, its dose, bacterial strain and date of analysis. Miedzian 50 WP fungicide showed the strongest impact, next the Mospilan 20 SP insecticide; the lowest effect was observed at Roundup Ultra 360 SL herbicide. Proteolytic bacteria proved to be most sensitive pesticides applied to, then there were the amylolytic and lypolytic strains. Microorganisms characterized by the highest enzymatic activities appeared to be also most sensitive to applied plant protection chemicals

Wplyw wzrastajacego zasolenia NaCl na liczebnosc drobnoustrojow metabolizujacych wybrane zwiazki organiczne w glebie

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące zasolenia gleby na drobnoustroje rozkładające wybrane związki organiczne w glebie. Zastosowano zanieczyszczenie gleby NaCl w następujących stężeniach: 10, 100 i 1000 mmol·kg⁻¹. Kontrolę stanowiła gleba bez dodatku soli. Wzrost zasolenia NaCl istotnie wpływał na liczebność drobnoustrojów glebowych biorących czynny udział w przemianach węgla w środowisku. Wpływ ten był zależny od ilości wprowadzanej soli, od czasu jej oddziaływania oraz od rodzaju gleby. Najbardziej wrażliwą grupą fizjologiczną były mikroorganizmy celulolityczne oraz amylolityczne. Drobnoustroje rozkładające tłuszcze wykazywały dużą wrażliwość tylko w pierwszym okresie (15 dni) działania soli, po tym czasie następował ich intensywny przyrost w glebie. Działanie soli nasilało się w glebie gliniastej w przypadku drobnoustrojów amylo- i lipolitycznych. Mniejsze różnice pomiędzy badanymi glebami stwierdzono w ilości drobnoustrojów celulolitycznych.Results referring to the influence of soil salinity on microorganisms taking active part in carbon transformation in the soil environment are presented in the paper. The following NaCl concentrations were applied as the soil pollution: 10, 100 and 1000 mmol·kg⁻¹. Soil without salt was the control. The increase of salinity due to NaCl significantly affected the population of soil microorganisms taking an active part in carbon transformation in the environment. The influence depended on the amount of salt amended, time of its interaction and soil type. Cellulolytic and amylolytic microorganisms were the most sensitive physiological groups. Microbes decomposing fat showed great sensibility only in the first period (15 days) of salt interaction; than their intensive growth in soil occurred. The soil type was of significant importance in the NaCl effects on microorganisms metabolizing organic carbon compounds. Salt action was intensified in loamy soil in the case amylolytic and lypolytic microorganisms. Less differences between tested soils were found in reference to cellulolytic microbes

Przebieg procesu nitryfikacji w glebie w warunkach silnego zasolenia

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki dotyczące zasolenia gleby na przebieg w nich procesu nitryfikacji. Zastosowano zasolenie gleby NaCl w następujących stężeniach: 10, 100 i 1000 mmol·kg⁻¹. Kontrolę stanowiła gleba bez dodatku soli. Oceniano przebieg procesu nitryfikacji poprzez oznaczenie zawartość N-NO₃. Wprowadzanie NaCl zmniejszało intensywność utleniania azotu przy jego ilości 10 mmol·kg⁻¹ gleby od kilkunastu procent do prawie całkowitego wstrzymania w glebie najbardziej zasolonej (1000 mmol·kg⁻¹ gleby) przy czym w piasku było nawet o 10% większe niż w glinie.Results referring to the influence of soil salinity on the course of nitrification process in the soil were presented in the paper. Following NaCl concentrations were applied to contaminate the soil: 10, 100 and 1000 mmol·kg⁻¹. Soil without salt addition was the control. The course of nitrification process was evaluated on the basis of N-NO₃ content. Introduction of sodium chloride at 10 mmol·kg⁻¹ soil decreased the nitrogen oxidation intensity from several percent to almost complete inhibition in most saline soil (1000 mmol·kg⁻¹ soil); however, it was higher even by 10% in sand than in the loam

Wplyw zmiennych warunkow temperaturowych na proces nitryfikacji w glebie skazonej zwiazkami ropopochodnymi

W niniejszej pracy określono wpływ związków ropopochodnych na proces nitryfikacji w glebie. Wpływ ropopochodnych substancji zależał od zastosowanego ksenobiotyka, jego stężenia i rodzaju gleby. Olej napędowy wprowadzony do gleby hamował proces nitryfikacji w większym stopniu niż benzyna bezołowiowa. Zmienne warunki temperaturowe istotnie wpływały na proces nitryfikacji, zwiększając jego intensywność nawet o 50%. Różnice w intensywności tego procesu zależne były od rodzaju gleby. Skażenie gleby tymi związkami w niewielkich ilościach stymulowało proces nitryfikacji, w miarę wzrostu dawek intensywność mikrobiologicznego utleniania azotu malała w porównaniu do stałych warunków.The influence of diesel oil and lead-free petrol on the process of nitrification in soil was investigated. The influence of used pollutants depended on their kind, concentration and soil type. Diesel oil inhibited nitrification process stronger than the lead-free petrol. Under variable temperature conditions the nitrification process was stimulated by up to 50%. This difference depended on the soil type. The soil polluted with small amounts of investigated pollutants stimulated the nitrification process, whereas the strong pollution caused decreased nitrification intensity, as compared to constant temperature