Zárt palack teszt adaptáció vizsgálatához

Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group

Organisation/Data provider's nameBudapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group
Name of contact
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória
Telephone/fax
+36-1-4632347
Method Hungarian nameZárt palack teszt adaptáció vizsgálatához
Method name
Soil respiration test in closed bottle for investigation of adaptation of soil microorganisms
Stage of development
after application
Name and number of the project
MOKKA NKFP3-00020/2005, LOKKOCK GVOP-3.1.1-2004-05 257/3.0
Method type
laboratory test: respiration test: closed bottle test
Other type
Mikrokozmosz
Toxicity tests
respiration: O2 consumption, CO2 production, enzime activity, ATP production
Biodegradation tests
O2 consumption
Endpoint of the test
Other
Other endpoint
nyomáscsökkenés [hPa/min]
Number of used species
multi species test
Test organisms
Soil microflora
Exposition scenario
Characterisation of air
Duration of the test
short term = acute
Reproducibility (%)
60.00
Deviation (%)
20.00
Selectivity
non-selective
Contaminant group|Typical contaminant
  • Petroleum derivatives (TPH)
  • residual fuel = mazout= black oil
Lower limit
100.00 mg/kg
Upper limit
10 000.00 mg/kg
Reproducibility (%)
70.00
Deviation (%)
20.00
Selectivity
non-selective
Contaminant group|Typical contaminant
  • Petroleum derivatives (TPH)
  • diesel oil
Lower limit
500.00 mg/kg
Upper limit
50 000.00 mg/kg
Instrument/equipment needed to perform the measurement
OxyTop Control légzésmérő rendszer (OxiTop-C mérőfejek, OxiTop OC110 Controller, ACHAT OC PC kommunikációs szoftver)
Other necessary equipment/tools
termosztát, mérőedények és általános laboratóriumi eszközök (mérleg, pipetta)
Reagents/materials for the test
NaOH
How many samples are needed
100-200 g talaj
How many tests can be performed simultaneously with one equipment
50
Data processing level
data collection, recording, evaluation by software
Necessary qualification
secondary education (chemical technician, chemical worker, laboratory assistant)
Type of laboratory for testing
microbiological laboratory
Purchase price of the equipment
2.000 - 4.000 Euro
Labour cost/measurement
2 - 4 Euro
Total cost/measurement
8 - 20 Euro
Brief concise description explaining the innovation

A zárt palack teszt (OxiTop Control készülékkel) légzésintenzitás változás mérésére alkalmas. A mintában élő mikroorganizmusok aerob légzéséhez felhasznált oxigén fogyását, és a kilélegzett szén-dioxid mennyiségét a széndioxid elnyeletése miatti nyomáscsökkenés alapján követi.Összehasonlító vizsgálatokra, az aerob és anaerob biodegradáció meglétére, aktiválhatóságának adalékanyagok, szennyezőanyagok, gátló- vagy stimulálószer hatásának, biodegradáción alapuló remediációs vagy hulladékkezelési technológiák alkalmazhatóságának tesztelésére alkalmas.

Typical (recommended) application of the method

A zárt palackos talajlégzésmérő rendszer egy egyszerűen kivitelezhető és kiértékelhető módszer, mely a következő kérdésekre adhat választ:
·Szennyezett-e a talaj (talajvíz),
·Toxikus hatású-e a szennyezőanyag, gátolja-e a mikróbák működését,
·Adaptálódott-e a mikroflóra,
·A mikroflóra aktívan működik-e,
·Aktiválható-e a mikroflóra,
·Ha aktiválható, akkor milyen technológiai paraméterek szükségesek az optimális működéshez.

Limits of the method

Laboratóriumban kivitelezhető teszt. A zárt palack tökéletesen kontrollált, de nem realisztikus rendszer. Egyik fő korlátja a kis térfogat, mely rontja a környezeti realitást. Levegőztetés nincs, folyamatosan fogyó levegőmennyiség mellett zajlanak a folyamatok, így az eredmények interpretálásához korábbi tapasztalatokra és reálisabb tesztekkel való összehasonlításra van szükség.

Is there any Protocol
yes
Detailed Protocol

A mintatartó edényekbe (500 ml) bemérjük a vizsgálandö környezeti mintákat: szennyezett talajban zajló aerob biodegradáció esetén például 100-200 g talajmintát. (Anaerob biodegradáció vizsgálata esetén a vizsgálandó mintával teljesen feltöltjük a rendelkezésre álló térfogatot.)
Ezt követően hozzáadjuk a szükséges adalékanyagokat, és homogenizáljuk a rendszert, majd csatlakoztatjuk a NaOH tartó edényt. Ebbe az edénybe ~ 1 g szilárd NaOH-ot mérünk be. A NaOH tartóedénye csavarosan illeszkedik a fedélhez. A NaOH-os edények csatlakoztatása után rögzítjük a tömítéseket csavaros technikával. Az összeszerelt mérőedényeket termosztátba helyezzük.A Control Panelen beállítjuk a szükséges a mérési módot (nyomásmérés), időt (5 nap) és a méréshatárt.
A megfelelő beállítások ellenőrzése után elindítjuk a mérést, mégpedig úgy, hogy a Control Panel-t megfelelően közel (kb. 40 cm távolságba) helyezzük a mintatartó edényhez, hogy az infravörös kapcsolat létrejöjjön. A mérés ideje alatt állandó hőmérsékletet, és napsugárzástól mentes környezetet kell biztosítani, mert ezek mind hatással vannak a mért nyomásértékekre.
A nyomásváltozásokat az idő függvényében rögzíti a készülék, az időadatokat percekben jeleníti meg. A mért adatokat az adatátviteli vezeték segítségével továbbíthatjuk a számítógépre egy a készülékhez tartozó számítógépes szoftver segítségével, majd Excel táblában elvégezhetjük a kiértékelést.
A mért nyomásértékeket ábrázolva az idő függvényében egy görbét kapunk melynek meredeksége jellemző a vizsgált környezeti minta -a jelenlévő mikroflóra- biológiai aktivitására, a szennyezőanyag biodegradálhatóságára.

Costs
3-medium
Time requirement
4-low
Workload requirement
4-low
Equipment, apparata requirement
3-medium
Qualified labour
4-low
Environmental risk and workplace risks
5-very low
Environmental reality
3-average
Adequate accuracy
3-average
Reproducibility
4-good
Cost efficiency
5-excellent
Feasibility
4-good
Availability
3-average
Well known
3-average
Strengths

A rendszer segítségével komplex ökológiai rendszerben, mikrokozmoszban jellemezhető a vizsgált környezeti minták biológiai állapota, a szennyezőanyagok viselkedése. Aerob és anaerob biodegradáció követésére és jellemzésére is alkalmas.
Az eljárás gyors, egyszerűen kivitelezhető és kiértékelhető, munkaigénye kicsi, bármilyen laboratóriumban megvalósítható. Elsősorban összehasonlító vizsgálatra és értékeklésre alkalmas.

Weaknesses

Tökéletesen kontrollált, nem realisztikus rendszer.
Nincs lehetőség dinamikus alkalmazásra, a folyamatok követése közbeni beavatkozásra, és annak vizsgálatára.
A mért végpontjel: nyomás, melynek csökkenése a széndioxidtermeléssel párosult biodegradációt jelzi, ugyanakkor az anoxikus folyamatok gázhalmazállapotú termékei növelhetik a nyomást, ami nyomásnövekedést okoz, kompenzálja, túlkompenzálhatja a széndioxid-elnyelésből adódó nyomáscsökkenést, így hamis negatív eredményt ad a biodegradációra vonatkozóan.

Possibilities

A mérés időtartamának és a vizsgált talaj mennyiségének növelésével a nehezen bontható szennyezőanyagokkal szennyezett talajok - melyek kis jelet adnak a rendszerben - vizsgálatára is alkalmas lehet a rendszer.

Threats

A módszernek nincsenek jelentős veszélyei. Az értékelésnél figyelembe kell venni a rendszer kicsi környezeti realitását.

Important findings, points of interest, remarks

A zárt palakrendszerű talajlégzés mérésére szolgáló eljárással komplex ökológiai rendszerben, kontrollált körülmények között jellemezhető a szennyezett területről származó valódi telített vagy telítetlen talaj biológiai állapota.

Webpage references and DEMO reports
Publications

1. Molnár, M., Gruiz, K. and Fenyvesi, É.(2008) Comparative evaluation of biological methods to support decision making for biodegradation based remediation – In: Proceedings of the 10th International UFZ-Deltares/TNO Conference on Soil-Water Systems in cooperation with Provincia di Milano, ConSoil2008, 'CD' (3–6 June, 2008, Milano, ISBN 978-3-00-024598-5), Theme E, 854–8632

Location of the application, country
Magyarország
Location of the application, town and/or region
Budapest
Year of application
2007
Application area
Contaminant characterisationin in environmental element/phase/sample
Characterisation of the interaction between soil and pollutant
Characterisation of terrestail ecosystem
Environmental problem the method was applied to (old)
Other
Other environmental problem
Adaptáció vizsgálata szennyezett talajban
Environmental scenario the method was applied to
Terrestial habitat: polluted soil
Environmental element/phase the method was applied to
unsaturated soil (direct contact)
Lessons learned

A rendszert adaptáció vizsgálatára alkalmaztuk dízelolajjal frissen és négy hónapja szennyezett talajban, valamint egy frissen és több évtizedes, pakurával szennyezett talajban. A mikroflóra adaptációs képességét jól mutatta a zárt palackos talajlégzésmérő rendszer. A dízelolajjal és a pakurával frissen szennyezett talajban gyorsabban bontották a szennyezőanyagot a mikrobák, mint a régebben szennyezett talajokban, nagyobb volt az oxigén-fogyasztás. Gyorsabban aktiválódtak a szénhidrogénbontó mikroorganizmusok a friss szennyeződések esetében, hiszen nagyobb a hozzáférhető frakció, míg a régi szennyeződés esetén feldúsultak a nehezebben bontható, kevésbé hozzáférhető komponensek.

Datasheet id (original)
413
Creator
Gruiz Katalin
Status
Verified
Adatlap típusaBiological, ecotoxicological assessment and monitoring methods
Létrehozás
Módosítás