The effect of soil contamination with diesel oil and petrol on the nitrification process

• Autorzy: Kucharski J , Tomkiel M. , Boros E. , Wyszkowska J.

Warianty tytułu

PL

Proces nitryfikacji w glebie zanieczyszczonej olejem napedowym i benzyna

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effect of soil contamination with diesel oil and petrol on the nitrification process was investigated in a laboratory experiment. Samples of typical brown soil developed from loamy sand, of pH of 6.6 in 1M KCl, Hh -11.38 mmol+ kg-1 soil, S — 77.67 mmol+ kg-1 soil and Corg - 8.50 g kg-1 were analyzed. The experiment was performed in three replications, and for each test 100 g air-dry soil sample was placed in 150 cm3 beakers. Soil samples were contaminated with diesel oil and petrol with the addition of rapeseed oil and ethanol. The source of nitrogen was ammonium sulfate in the amount of 0 and 250 mg N per kg-1 soil. The content of N-NO3- and N-NH4+ was determined on experimental days 14, 28 and 42. Soil moisture was kept constant at 50% capillary water capacity throughout the experiment. Fertilizer nitrogen was subject to strong immobilization in soil contaminated with diesel oil and petrol. Both pollutants strongly inhibited the nitrification process. Diesel oil had a much stronger inhibitory effect on nitrification than petrol. Rapeseed oil also proved to be a powerful inhibiting factor. On experimental day 42, diesel oil reduced ammonium cation oxidation by 99%, and petrol - by 88%.

PL

W doświadczeniu laboratoryjnym badano wpływ zanieczyszczenia gleby olejem napędowym i benzyną na przebieg procesu nitryfikacji. Do badań wykorzystano próbki gleby brunatnej właściwej wytworzonej z piasku gliniastego o pH w 1M KCl 6,6, Hh — 11,38 mmol+ kg-1 gleby, S — 77,67 mmol+ kg-1 gleby, Corg — 8,50 g kg-1. Badania wykonano w trzech powtórzeniach, umieszczając w zlewkach o pojemności 150 cm3 po 100 g powietrznie suchej gleby. Próbki glebowe zanieczyszczono olejem napędowym, benzyną i domieszką oleju rzepakowego i etanolu. Jako źródło azotu zastosowano siarczan amonu w ilości 0 i 250 mg N kg-1 gleby. Zawartość N-NO3- i N-NH4+ oznaczono w 14., 28. i 42. dniu założenia doświadczenia. Przez cały okres trwania badań utrzymywano stałą wilgotność gleby na poziomie 50% kapilarnej pojemności wodnej. Stwierdzono, że w glebie zanieczyszczonej olejem napędowym i benzyną zachodziła silna immobilizacja azotu nawozowego. Obydwa zanieczyszczenia silnie hamowały proces nitryfikacji. Zdecydowanie większe zakłócenia w przebiegu procesu nitryfikacji powodował olej napędowy niż benzyna. Również silnym inhibitorem nitryfikacji okazał się olej rzepakowy. W 42. dniu trwania doświadczenia olej napędowy zmniejszał utlenianie kationu amonowego o 99%, a benzyna o 88%.

Słowa kluczowe

EN

soil contamination; petrol; nitrification process; diesel fuel; nitrogen fertilizer; immobilization

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2010
• Tom: 15
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.111-118,ref.

Twórcy

autor

Kucharski J

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, pl.Lodzki, 10-727 Olsztyn, Poland

autor

Tomkiel M.

autor

Boros E.

autor

Wyszkowska J.

Bibliografia

• Amadi A., Abbey S.D., Nma A. 1996. Chronic effects of oil spil on soil properties and microflora of rainforest ecosystem in Nigeria. Water, Air Soil Pollut., 86: 1-11.
• Barabasz W. 1992. Mikrobiologiczne przemiany azotu glebowego [Microbiological tranformations of soil nitrogen]. Post. Mikrobiol., 31(1): 3-29 (in Polish).
• Castaldi S., Carfora A., Fiorentino A., Natale A., Messere A., Miglietta F., Cotrufo M.F. 2009. Inhibition of net nitrification activity in a Mediterranean woodland: possible role of chemicals produced by Arbutus unedo. Plant Soil, 315: 273-283.
• Dincer A.R., Kargi F. 2000. Kinetics of sequential nitrification and denitrification processes. Enz. Microbiol. Technol., 27: 37-42.
• Jorgensen K.S., Puustinen J., Suortii A.M. 2000. Bioremediation of petroleum hydrocarboncontaminated soil by composting in biopiles. Environ. Pollut., 107: 245-254.
• Kucharski J., Wyrwał A., Boros E., Wyszkowska J. 2009. The nitrification process as an indicator of soil contamination with heavy metals. Ecol. Chem. Eng. (in press)
• Kucharski J., Jastrzębska E., Wyszkowska J. 2004. Effects of some oil products on the course of ammonification and nitrification. Acta Agr. Silv. ser. Agr., 42: 249-255 (in Polish)
• Kucharski J. 2000. The importance of nitrification. In: Microbiology at the turn of the centuries. Ed. A. Siwik, 37-40 (in Polish).
• Myśków W., Stachyra A., Zięba S., Masiak D. 1996. Biological activity of soil as an indicator of its fertility. Rocz. Glebozn., 37(1/2): 89-99.
• Niewolaka S., Koziełło M. 1998. Intensity of some nitrogen transformations in soils experimentally contaminated with crude oil. Pol. J. Environ. Stud., 7(3): 161-168.
• Schie P.M., Young L.Y. 1998. Isolation and characterization of phenol-degrading denitrifying bacteria. Appl. Environ. Microbiol., 64(7): 2432-2438.
• Simek M. 2000. Nitrification in soil — terminology and methodology. Rostl. Vyr., 46 (9): 385-395.
• StatSoft, Inc. 2006. Statistica (data analysis software system), version 6.0. www.stat-soft.com.
• Wyszkowska J. 2002. Biological properties of soil contaminated with hexavalent chromium. Wyd. UWM, Rozpr. i Monogr., 65: 1-134 (in Polish).
• Wyszkowska J., Kucharski J. 2004. Process of nitrification in soil contaminated with fuel oil. Rocz. Glebozn., 55(2): 517-525 (in Polish).
• Wyszkowska J., Kucharski J. 2001. Role of Azotobacter sp. and adenine in yield formation of lettuce and bacteria abundance in soil. Scientific works of the Lithuanian Institute of Horticulare and Lithuanina University of Agriculture, 20(3)-2: 279-285.
• Wyszkowska J., Kucharski J. 2001. Correlation between number of microbes and degree of soil contamination by petrol. Pol. J. Environ. Stud., 10(3): 175-181.
• Xu H., Chen G., Li A., Han S., Huang G., Xu H., Chen G., Li A., Huang G. 2000. Nitrification and denitrification as sources of gaseous nitrogen emission from different forest soils in Changbai mountain. J. Foresty Res., 11(3): 177-182.