Preparat glinki bentonitowej wzbogaconej lantanem (Phoslock) jest powszechnie stosowany do rekultywacji jezior i zbiorników na całym świecie, w tym również w Polsce. Phoslock ma pozytywne opinie dotyczące toksyczności. W wielu pracach badawczych udowodniono brak negatywnego wpływu tego preparatu, stosowanego w technologii wody, na organizmy. Skuteczność potwierdzona jest wówczas, gdy zostanie podany w postaci zawiesiny z wodą, w warunkach znacznych objętości skażonej wody poddanej warunkom naturalnym – na co również zdecydowano się w prowadzonym eksperymencie w warunkach terenowych.
Badania terenowe
Na podstawie rekomendacji ekspertów podjęto decyzję o przeprowadzenie eksperymentu w jednej z komór Śluzy Łabędy. Do eksperymentu przeznaczono preparat Phoslock w ilości 2100 kg. Zaplanowano aplikację w dwóch etapach. Pierwszy etap to zastosowanie dawki docelowej 0,30 g/L podanej w 6 dawkach po 300 kg, co daję dawkę jednostkową 0,05 g/L. Preparat w postaci glinki bentonitowej jest w formie granulatu z niewielką ilości frakcji pylistej, co daje możliwość łatwego aplikowania do pojemników, następnie rozprowadzenia i zadania pompą szlamową na powierzchnię zbiornika w postaci wodnego roztworu. Proporcja wody do masy preparatu to 150 kg glinki na ok. 500 L wody. W efekcie powstaje zawiesina łatwa do aplikacji. Ciężar właściwy glinki jest nieco większy od wody, co zapewnia powolną sedymentację. Preparat w większości sedymentuje w czasie ok. 1 h. W trakcie sedymentacji następuje sorpcja fosforu fosforanowego (PO4) rozpuszczonego w wodzie poprzez znajdujący się w warstwach minerału glinki bentonitowej lantan. Lantan tworzy z fosforem nierozpuszczalny bardzo trwały minerał zwany rabdofanem (La).
Pierwszą fazę aplikacji rozłożono na 6 dawek w dniach 24 i 25 marca 2023 r. W efekcie podano 1800 kg, co dało dawkę 0,30 g/L wody zgromadzonej w Śluzie Łabędy. Drugim etapem aplikacji było testowanie w dniach 13-15 kwietnia 2023 r. dawki 0,05 g/L rozłożonej na 4 aplikacje, jednorazowo na powierzchnię śluzy rozprowadzono po 75 kg preparatu. Każdorazowo po aplikacji trwającej ok. 10 min. odczekiwano do 1 h, aby preparat sedymentował. Po tym okresie prowadzono analizy fizykochemiczne z wykorzystaniem sondy wieloparametrycznej YSI, w tym oceniano zawartość rozpuszczonego tlenu, potencjał redox, pH czy przewodność elektrolityczną właściwą. Prowadzono również poszerzone analizy fizykochemiczne wody w warunkach laboratoryjnych, w tym oznaczano liczebność Prymnesium parvum w celu zobrazowania tendencji zmian zawartości sumy prymnezyn w komórkach i w wodzie wraz z obserwowanymi zmianami liczebności Prymnesium parvum.
Wyniki
28 kwietnia 2023 r. po pobraniu ostatnich próbek do badań na zawartość toksyn i liczebności Prymnesium parvum zakończono eksperyment. Woda wykorzystana w eksperymencie nie różniła się najważniejszymi parametrami od stanu wyjściowego wody, a w niektórych przypadkach jakość się poprawiła. W naszej części Europy Prymnesium parvum wytwarza prymnezyny typy B. W Śluzie Łabędy prowadzono oznaczanie liczebności Prymnesium parvum w pobranych próbkach w ramach realizowanego eksperymentu z użyciem Phoslocku, celem mitygacji „złotej algi”. Na Rys. 4 przedstawiono tendencję zmian zawartości sumy prymnezyn w komórkach i w wodzie wraz z obserwowanymi zmianami liczebności Prymnesium parvum. Na sumę prymnezyn składają się trzy jej odmiany o różnej masie jednostkowej. W czasie trwania eksperymentu wśród toksyn typy B dominował wariant o najmniejszym ciężarze jednostkowym.
Zmiany sumarycznego stężenia trzech prymnezyn we frakcji wodnej i komórkowej w okresie dwóch
serii aplikacji Phoslocku.
Wnioski
Przeprowadzone badania pozwalają na sformułowanie następujących wniosków:
1. Zastosowanie glinki bentonitowej wzbogaconej lantanem w okresie jednego miesiąca prowadzenia eksperymentu typu „Meesokosmosu” spowodowało znaczne obniżenie liczebności P. parvum w granicach do 20% stanu początkowego.
2. Najskuteczniej preparat oddziaływał na prymnezynę typu B zawartą w komórkach Prymnesium parvum.
3. Skuteczność preparatu na usuwanie (rozkład) prymnezyny typu B w wodzie jest ograniczona, mimo to w okresie trwania eksperymentu zaobserwowano wyraźne trendy spadkowe dla zawartości sumy prymnezyn typy B zarówno w komórkach,
jak i w wodzie.
4. Obserwacje ryb w obszarze zbiornika wody poddanemu zabiegowi remediacji wskazują, że preparat wyraźnie łagodził skutki negatywnego oddziaływania toksyn wydzielanych przez P. parvum.
5. Lepsze właściwości preparatu można uzyskać w połączeniu z węglanem disodu (komponent z nadtlenkiem wodoru), co może stanowić alternatywę do stosowania nadtlenku wodoru (H2O2). Wymaga to przeprowadzenia dodatkowych badań mających
na celu dobór optymalnych dawek obu komponentów.
6. Pozytywnym efektem ubocznym zastosowania preparatu jest redukcja zawartości fosforanów rozpuszczonych, najłatwiej dostępnego źródła fosforu dla fitoplanktonu, w trakcie eksperymentu obserwowano jego redukcję praktycznie o 50%.
ZOBACZ CAŁY RAPORT
