University of Sopron Kitaibel Pál of Environmental Science Doctoral School Bioenvironmental Science Program. PhD Thesis

Hasonló dokumentumok
Soproni Egyetem. Doktori értekezés tézisei. Kommunális szennyvíz ökotoxikológiai és kémiai analitikai vizsgálata. Horváthné Farsang Ágota.

Implementation of water quality monitoring

Supporting Information

DG(SANCO)/ MR

PhD thesis. Levente Kardos. Supervisor: Dr. Gyula Záray, professor, DSc

A BÜKKI KARSZTVÍZSZINT ÉSZLELŐ RENDSZER KERETÉBEN GYŰJTÖTT HIDROMETEOROLÓGIAI ADATOK ELEMZÉSE

Étkezési búzák mikotoxin tartalmának meghatározása prevenciós lehetıségek

Hasznos és kártevő rovarok monitorozása innovatív szenzorokkal (LIFE13 ENV/HU/001092)

Összefoglalás. Summary

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet Nonparametric Tests

Correlation & Linear Regression in SPSS

Hibridspecifikus tápanyag-és vízhasznosítás kukoricánál csernozjom talajon

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet. Nonparametric Tests. Petra Petrovics.

Összefoglalás. Summary. Bevezetés

Extraktív heteroazeotróp desztilláció: ökologikus elválasztási eljárás nemideális

BKI13ATEX0030/1 EK-Típus Vizsgálati Tanúsítvány/ EC-Type Examination Certificate 1. kiegészítés / Amendment 1 MSZ EN :2014

A rosszindulatú daganatos halálozás változása 1975 és 2001 között Magyarországon

Kezdőlap > Termékek > Szabályozó rendszerek > EASYLAB és TCU-LON-II szabályozó rendszer LABCONTROL > Érzékelő rendszerek > Típus DS-TRD-01

FAMILY STRUCTURES THROUGH THE LIFE CYCLE

Statistical Inference

SZEZONÁLIS LÉGKÖRI AEROSZOL SZÉNIZOTÓP ÖSSZETÉTEL VÁLTOZÁSOK DEBRECENBEN

Supplementary Table 1. Cystometric parameters in sham-operated wild type and Trpv4 -/- rats during saline infusion and

Supplementary materials to: Whole-mount single molecule FISH method for zebrafish embryo

Using the CW-Net in a user defined IP network

Gőzporlasztású gázturbina égő vizsgálata. TDK dolgozat

First experiences with Gd fuel assemblies in. Tamás Parkó, Botond Beliczai AER Symposium

Gottsegen National Institute of Cardiology. Prof. A. JÁNOSI

A jövőbeli hatások vizsgálatához felhasznált klímamodell-adatok Climate model data used for future impact studies Szépszó Gabriella

STUDENT LOGBOOK. 1 week general practice course for the 6 th year medical students SEMMELWEIS EGYETEM. Name of the student:

Construction of a cube given with its centre and a sideline

Geokémia gyakorlat. 1. Geokémiai adatok értelmezése: egyszerű statisztikai módszerek. Geológus szakirány (BSc) Dr. Lukács Réka

University of West Hungary Faculty of Forestry. Theses of doctoral (PhD) dissertation POSSIBILITIES OF AGRICULTURAL UTILIZATION OF WOOD ASH

Examination of the effect of wastewater composition in dynamic wastewater treatment simulation

UNIVERSITY OF PUBLIC SERVICE Doctoral School of Military Sciences. AUTHOR S SUMMARY (Thesis) Balázs Laufer

FORGÁCS ANNA 1 LISÁNYI ENDRÉNÉ BEKE JUDIT 2

Természetes és felületkezelt zeolitok alkalmazása az eleveniszapos szennyvíztisztításban

FÖLDRAJZ ANGOL NYELVEN

Effect of sowing technology on the yield and harvest grain moisture content of maize (Zea mays L.) hybrids with different genotypes

Szeretettel hívjuk, várjuk sporttársainkat az Eger Ünnepe és az Egri Senior Úszó-Klub fennállásának 25-ikévében rendezett versenyünkre

A controlling és az értékelemzés összekapcsolása, különös tekintettel a felsőoktatási és a gyakorlati alkalmazhatóságra


Central Wastewater Treatment Plant energy efficient operation and experiences

Egy gyökérzónás nádastavas szennyvíztisztító rendszer talajának és szennyvizének elemtartalma

FIATAL MŰSZAKIAK TUDOMÁNYOS ÜLÉSSZAKA

Néhány folyóiratkereső rendszer felsorolása és példa segítségével vázlatos bemutatása Sasvári Péter

7 th Iron Smelting Symposium 2010, Holland

Phenotype. Genotype. It is like any other experiment! What is a bioinformatics experiment? Remember the Goal. Infectious Disease Paradigm

TIOLKARBAMÁT TÍPUSÚ NÖVÉNYVÉDŐ SZER HATÓANYAGOK ÉS SZÁRMAZÉKAIK KÉMIAI OXIDÁLHATÓSÁGÁNAK VIZSGÁLATA I

A modern e-learning lehetőségei a tűzoltók oktatásának fejlesztésében. Dicse Jenő üzletfejlesztési igazgató

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet Factor Analysis

Correlation & Linear Regression in SPSS

COOPERATION IN THE CEREAL SECTOR OF THE SOUTH PLAINS REGIONS STRÉN, BERTALAN. Keywords: cooperation, competitiveness, cereal sector, region, market.

FIATAL MŰSZAKIAK TUDOMÁNYOS ÜLÉSSZAKA

1918 December 1 út, 15/H/4, Sepsiszentgyörgy (Románia) Mobil biro_biborka@yahoo.com

Author: ZOLTÁN SAS. Chemical and Environmental Sciences PhD School. Supervisor: JÁNOS SOMLAI PHD associate professor

AGROMETEOROLÓGIAI INTÉZETI TANSZÉK

Kádár István 1 Dr. Nagy László 1 1 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem,

HALLGATÓI KÉRDŐÍV ÉS TESZT ÉRTÉKELÉSE

KN-CP50. MANUAL (p. 2) Digital compass. ANLEITUNG (s. 4) Digitaler Kompass. GEBRUIKSAANWIJZING (p. 10) Digitaal kompas

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet. Hypothesis Testing. Petra Petrovics.

ANGOL NYELV KÖZÉPSZINT SZÓBELI VIZSGA I. VIZSGÁZTATÓI PÉLDÁNY

A magyar racka juh tejének beltartalmi változása a laktáció alatt

CONCERTO COMMUNITIES IN EU DEALING WITH OPTIMAL THERMAL AND ELECTRICAL EFFICIENCY OF BUILDINGS AND DISTRICTS, BASED ON MICROGRIDS. WP 5 Del 5.

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet. Correlation & Linear. Petra Petrovics.

A humán és állatorvosi gyógyszerkészítmények környezeti kockázatbecslése

PLATTÍROZOTT ALUMÍNIUM LEMEZEK KÖTÉSI VISZONYAINAK TECHNOLÓGIAI VIZSGÁLATA TECHNOLOGICAL INVESTIGATION OF PLATED ALUMINIUM SHEETS BONDING PROPERTIES

NYOMÁSOS ÖNTÉS KÖZBEN ÉBREDŐ NYOMÁSVISZONYOK MÉRÉTECHNOLÓGIAI TERVEZÉSE DEVELOPMENT OF CAVITY PRESSURE MEASUREMENT FOR HIGH PRESURE DIE CASTING

EN United in diversity EN A8-0206/482. Amendment

Cashback 2015 Deposit Promotion teljes szabályzat

ANGOL NYELV KÖZÉPSZINT SZÓBELI VIZSGA I. VIZSGÁZTATÓI PÉLDÁNY

Paediatrics: introduction. Historical data.

EN United in diversity EN A8-0206/445. Amendment

Széchenyi István Egyetem

Extreme flood events in the Lower Tisza Region The relevance of the excess water

Teherviselő faszerkezet csavaros kapcsolatának tervezési tapasztalatai az európai előírások szerint

Diagnosztikai szemléletű talajtérképek szerkesztése korrelált talajtani adatrendszerek alapján

Teljes publikációs lista. Dr. Csiha Csilla egyetemi docens

FÖLDRAJZ ANGOL NYELVEN GEOGRAPHY

Expansion of Red Deer and afforestation in Hungary

DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI

OLYMPICS! SUMMER CAMP

KÉPI INFORMÁCIÓK KEZELHETŐSÉGE. Forczek Erzsébet SZTE ÁOK Orvosi Informatikai Intézet. Összefoglaló

Önéletrajz Dr. Bányai Orsolya.

A jövedelem alakulásának vizsgálata az észak-alföldi régióban az évi adatok alapján

Brom ofosz-hatóanyagú rovarirtószerek kisérletes vizsgálata házilegyek ellen

AO-PPSCAD: The national monitoring plan includes the number of samplings for primary plant products: they already feature in the plan for 2012.

THE STUDY OF LIGAND EFFECTS OF COPPER COMPLEXES ON THE YIELD AND QUALITY OF WINTER WHEAT

Városi légszennyezettség vizsgálata térinformatikai és matematikai statisztikai módszerek alkalmazásával

PIACI HIRDETMÉNY / MARKET NOTICE

Az évjárat és a műtrágyázás hatása a GK Öthalom őszi búzafajta alveográfos minőségére

ANYAGTECHNOLÓGIA. Finom szemcseméretű anyagok őrölhetőségi vizsgálata

TÁMOP A-11/1/KONV WORKSHOP Június 27.

Publikációs lista Szabó Szilárd

INVESTIGATION OF EARLY COPPER-BASED ALLOYS FROM THE COLLECTION OF THE HUNGARIAN NATIONAL MUSEUM

Statistical Dependence

Pályázati felhívás és tájékoztató

FELADATKIÍRÁSOK (ÁRAMLÁSTAN TANSZÉK)

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Építőmérnöki Kar

TÁMOPͲ4.2.2.AͲ11/1/KONVͲ2012Ͳ0029

KORRÓZIÓS FIGYELÕ korrózióvédelmi mûszaki tudományos folyóirat. Szerkeszti: a szerkesztõbizottság. A szerkesztõbizottság elnöke: Zanathy Valéria

Átírás:

University of Sopron Kitaibel Pál of Environmental Science Doctoral School Bioenvironmental Science Program PhD Thesis Ecotoxicological and chemical assay of municipal wastewater Horváthné Farsang Ágota Sopron 2016.

University of Sopron Faculty of Forestry Pál Kitaibel Doctoral School of Environmental Sciences K1 Bio-environment Sciences Program Sopron

INTRODUCTION Whole effluent toxicity (WET) testing poses a great challenge in environmental protection, due to the wide variety of possible contaminants and the dynamic nature of wastewaters. Monitoring requires a reliable, sensitive and cost-effective test. The assay based on the bioluminescence inhibition of Vibrio fischeri fulfils these requirements and is probably the most widely applied bacterial test in WET assessment. AIMS The aim of this study are to review the literature on the research topic and collect data in order to process the test results; examine the cleaning efficiency of a regional wastewater treatment plant through the ecotoxicological nature of the wastewater; to detect the changes in the ecotoxicological properties of the wastewater purifier using chemical and analytical examinations;

analyze the effects of abiotic ecological factors on toxicity and analytical results; compare two Vibrio fischeri test devices. MATERIALS AND METHODS Sampling procedure The samples were taken on ten occasions from 06.2012 to 02.2013. from raw wastewater, sedimented water, biological treated water and effluent water. Samples were used immediately (within 24 hours) for toxicity measurements, whereas they stored in a freezer at -30 C for elemental analysis. Before each sampling we recorded the average temperature and the amount of rainfall during the last 24 hours. The other abiotic parameters (rainfall, temperature) based on the data of the National Meteorological Service. Samples were taken at almost the same time for each sampling points, so their direct comparison is not possible. Sewage treatment is a dynamic process. The influent wastewater spends a couple of hours in the primary clarifier, a couple of days

and in the biological reactor, then the effluent flows into the Perint rivulet. With samples taken at different meteorological conditions, the wastewater cleaning efficiency can be analyzed. Toxicity bioassays The samples were tested before (raw) and after filtering. For ecotoxicity testing, assays were performed as described by the Microtox 100 Operating Manual (in compliance with ISO 11348-3 protocol) and kinetic protocol was performed by the Ascent Luminometer Operating Manual (in compliance with ISO 21338:2010). Chemical measurements The determination of the metal content of MSZ 1484-3: 2006 standard were based on. The preparation of samples were done by Mars microwave digestion apparatus, the element analysis was measured by the Spectro Genesis ICP-OES instrument. All standards and reagents were of analytical grade (highest purity available), suitable for

elemental analysis. 40 samples were measured for dissolved and total metal content. For the calculation of the total metal content the sample was disrupted without filtration using chemicals from the standard specification. For the calculation of the dissolved metal content the samples were filtered before quantification using a 0,45µm long syringe filter. For the measurements ultra pure water (Zeener Power I. Water Purification System) were used. For the qualitative analysis of volatile organic pollutants, I have selected a coherent series from three different occasions. For the analysis, the Shimadzu GC-MS QP 2010 gas chromatograph mass spectrometer was used. Chemical oxygen demand (COD) and 5 days of iological oxygen demand (BOD) were received from the WWTP laboratory. Statistical analysis

The statistical analysis was implemented using Past 2.17c and Excel 2010 with the Analysis Toolpak extension. RESULTS Based on the publications, the effective concentration values are not reached by dissolved metal concentrations in the wastewater samples. Most of the not dissolved metal forms were biologically inactive. The plant works with good cleaning efficiency with respect to volatile organic pollutants. In the effluent sample, the concentration of volatile organic compounds did not reach the effective concentration of the Vibrio fischeri test. Based on the data from the Microtox Luminometer, the cleaning efficiency of the plant is satisfactory. Microtox values are well correlated with the quantitative data of volatile organic pollutants and the aggregate organic pollutants (BOI5 and KOId). The conventional protocol (ISO 11348-3 standard) has shown appropriate sensitivity

to organic pollutants. Therefore, based on our research, the conventional protocol (ISO 11348-3: 2010) is more appropriate to evaluate the toxicity of wastewater samples. THESES In the examined wastewater treatment system, with the usage of ecotoxicological methods, no direct correlation was found between the total metal concentration and the toxicity. Most of the not dissolved metal forms were biologically inactive. The amount of dissolved metals was below the effective concentration of the test organism. Significant correlation was found between the volatile organic impurities of wastewater samples and the amount of oxidisable organic pollutants and Microtox EC50 values. In the wastewater samples containing complex pollutants, the test organism was sensitive to organic compounds.

The wastewater treatment plant had good cleaning efficiency with respect to the degradation of volatile organic pollutants. Alcohol ethoxylates and its metabolites also had 100% removal efficiency, even under extreme weather conditions. At the Szombathely regional wastewater plant, the dilution effect of the rainfall can be demonstrated well on the data measured on Microtox, concentrations of all metal content, and volatile organic pollutants. Rainfall did not reduce the proper cleaning efficiency of the plant. The cleaning efficiency of the wastewater treatment plant is sufficient, based on the data measured by the Microtox Luminometer. From the influent to the effluent, the leel of toxicity is decreasing, even under extreme weather conditions. The toxicity measured on the Ascent luminometer with the kinetic method was compared with the conventional Microtox method for samples taken at the Szombathely regional wastewater plant. The conventional protocol showed better performance based on a strong correlation of ecotoxicity with

organic pollutants and a dynamic pattern of meteorological conditions. For these reasons, conventional protocol (ISO 11348-3: 2010) should be should be applied. PRACTICAL APPLICABILITY OF THE RESULTS In the study, the cleaning efficiency of a regional wastewater treatment plant was analyzed through changes in ecotoxicological properties with parallel chemistry and analytical tests. The monitoring period included both the summer, autumn and winter periods. Based on this, it can be stated that the plant operates with good cleaning efficiency even in extreme weather conditions. Total heavy metal content is well below the emission limit value in the effluent samples. Volatile organic pollutants are almost completely decomposed during the purification process. Alcohol ethoxylates were completely decomposed in all three investigated periods. In specialized journals, the analyzed compound was removed with 96-99% efficiency. From the measurements, it can be concluded that the

ecotoxicological examination using the Microtox luminometer with the traditional method has a strong correlation with the amount of organic compounds measured and it also represents the meteorological conditions well. Therefore, it is clearly recommended to evaluate and monitor the toxicity of the wastewater samples. It would be advisable to further widen the research towards the full detection of organic pollutants, as there was a clear connection with toxicity. PUBLICATIONS Publications in reviewes and conference proceedings: Farsang Á., Kováts N., Molnár P., Horváth B., Rétfalvi T., Béres Cs. (2017): Comparison of two Vibrio fischeri bioluminescene inhibition bioassays for monitoring toxicity at a wastewater treatment plant. Applied Ecology and Environmental Research (proofreading is in progress). Farsang Á, Béres Cs, Rétfalvi T. (2016): Vibrio Fischeri tesztszervezet alkalmazása az ökotoxikológiai vizsgálatokban. In: Péntek Kálmán, Tóth Gábor, Puskás János (szerk.): XXI. Nyugat-magyarországi Egyetem Savaria Egyetmi Központ Tudományos közleményei.

Szombathely: Nyugat-magyarországi Egyetem. pp. 121-134. Füzesi I., Farsang Á. (2016): Szombathely légszennyezettségének jellemzése a falevelekre ülepedett por elemösszetételének vizsgálata alapján. In: Mesterházy Beáta (szerk.): XV. Természet-, Műszaki és Gazdaságtudományok Alkalmazása Nemzetközi Konferencia (2016.05.14). Szombathely: Nyugatmagyarországi Egyetem. pp. 245-249. (2014): Egy kommunális szennyvíztelep működésének ökotoxikológiai elemzése, a nehézfémek szerepe a toxicitásban. In: Füzesi István, Kúti Zsuzsanna, Puskás János (szerk.): Tiszteletkötet. Szombathely: Nyugatmagyarországi Egyetem. pp. 48-54. (2013): Egy kommunális szennyvízitelep tisztítási hatásfokának elemzése Vibrio fischeri tesztorganizmussal. In: Albert Levente, Szabó Piroska (szerk.) Fiatal kutatók konferenciája (2013.08.30.) Konferencia kötet. Sopron: Nyugat-magyarországi Egyetem. pp.117-123. (2013): Abiotikus tényezők hatása egy kommunális szennyvíztisztító ökotoxikológiai paramétereire. In: Mesterházy Beáta (szerk.): XII. Természet-, Műszaki- és Gazdaságtudományok alkalmazása Nemzetközi Konferencia (2013.05.11.) Konferencia kötet.

Szombathely: Nyugat-magyarországi Egyetem. pp. 168-174. (2013): Nehézfémek ökotoxikológiai hatása a kommunális szennyvízben. In: Mesterházy Beáta (szerk.): XII. Természet-, Műszaki- és Gazdaságtudományok alkalmazása Nemzetközi Konferencia (2013.05.11.) Konferencia kötet. Szombathely: Nyugat-magyarországi Egyetem. pp 120-126. Presentations: (2013): Egy kommunális szennyvízitelep tisztítási hatásfokának elemzése Vibrio fischeri tesztorganizmussal. Fiatal kutatók konferenciája Sopron 2013.08.30. pp.117-123. Farsang Á. (2013): Abiotikus tényezők és a nehézfémek hatása egy kommunális szennyvíztisztító ökotoxikológiai paramétereire. NYME-TTK Kémia és Környezettan Tanszék és az MTA VEAB szakbizottsági és tudományos ülése. Szombathely, 2013.06.14. pp. 168-174. (2013): Nehézfémek ökotoxikológiai hatása a kommunális szennyvízben. XII: Természet-, Műszaki- és Gazdaságtudományok alkalmazása Nemzetközi Konferencia. Szombathely 2013.05.11. pp. 168-174.

Farsang Á., Ács A., Kováts N., Rétfalvi T., Béres Cs. (2013): Kommunális szennyvíz ökotoxicitásának vizsgálata Vibrio fischeri baktériummal. In: Puskás János (szerk.): VIII. Regionális Természettudományi Konferencia. Szombathely 2013.01.24. p.7. Posters: Farsang Á, Béres Cs, Rétfalvi T. (2016): Heavy metal forms in the municipal wastewater. In: Mesterházy Beáta (szerk.): XV. Természet-, Műszaki és Gazdaságtudományok Alkalmazása Nemzetközi Konferencia. Szombathely 2016.05.14. p. 217. (2014): Analysis of a communal wastewater treatment plant using Vibrio fischeri toxicity test. In: Mesterházy Beáta (szerk.): XIII. Természet-, Műszaki- és Gazdaságtudományok alkalmazása Nemzetközi Konferencia. Szombathely 2014.05.17. p. 178. (2013): Kommunális szennyvíztisztító működésének elemzése Vibrio fischeri tesztorganizmussal. In: Darvas Béla (szerk.): III. Ökotoxikológiai Konferencia. Budapest, 2013. november 22. p 11. Farsang Á., Béres, Ács, Kováts N., Rétfalvi (2013): Impact of abiotic factors on the ecotoxicological parameters of a communal wastewater treatment plant. In: Hatvani Zsolt (szerk.): 10th János Szentágothai

Transdisciplinary Conference and Student Competition. Pécs 2013.11.4-5. p. 47. (2013): Abiotikus tényezők hatása egy kommunális szennyvíztisztító ökotoxikológiai paramétereire. XII: Természet-, Műszaki- és Gazdaságtudományok alkalmazása Nemzetközi Konferencia. Szombathely 2013.05.11. Farsang Á. (2010): A Rába folyó vízminőségének változása az elmúlt 12 évben. In: Borzsák István (szerk.): Nyugat-Dunántúl környezeti állapota - Helyzetkép és kihívások. Nemzetközi Konferencia. Szombathely, 2010. november 11-12. p. 43.