Talaj szubsztrát indukált légzésének vizsgálata zárt palack tesztben

Data provider

Organisation/Data provider's name 
Budapest 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

Contact details

Telephone/fax 
+36-1-4632347
Compulsory sheet
Method Hungarian name 
Talaj szubsztrát indukált légzésének vizsgálata zárt palack tesztben
Method name 
Soil substrate induced respiration determination in closed bottle test
Stage of development 
after application
Standardized? 
no
Information on the method
Method type 
laboratory test: respiration test: closed bottle test

Measured endpoint

Biodegradation tests 
CO2 production
Endpoint of the test 
Other
Other endpoint 
Légzésintenzitás
Number of used species 
multi species test
Test organisms 
Soil ecosystem
Exposition scenario 
Human usage: soil - agricultural
Duration of the test 
long term = chronic
Description of the measurement technique
Reproducibility (%) 
8.00
Deviation (%) 
10.00
Selectivity 
non-selective

Measuring range

Contaminant group|Typical contaminant 
  • Not a chemical substance
Implementation conditions
Instrument/equipment needed to perform the measurement 
csavaros Schott üveg, OxiTop mérőfej és kontroller, mérőfej és palack közötti műanyag átalakítók és NaOH tartó
Other necessary equipment/tools 
vegyszereskanál, mérőlombik, termosztát szekrény
Reagents/materials for the test 
NaOH, glükóz, desztillált víz
How many samples are needed 
20 g légszáraz talaj
How many tests can be performed simultaneously with one equipment 
1
Data processing level 
data collection, recording, evaluation by software
Necessary qualification 
secondary education (chemical technician, chemical worker, laboratory assistant)
Type of laboratory for testing 
general analytical chemistry laboratory
Implementation costs
Purchase price of the equipment 
400 - 800 Euro
Total cost/measurement 
8 - 20 Euro
Innovation, main features
Brief concise description explaining the innovation 

A szubsztrát indukált légzésmérés a talaj potenciális aktivitásának egyik mérési lehetősége. A mikrobák légzésük során az elfogyaszott O2-nel megegyező mennyiségű CO2-t termelnek, melyet NaOH-ban elnyeletve a palackban nyomáscsökkenést tapasztalunk. Ezt a nyomáskülönbséget méri és rögzíti az OxiTop mérőfej. Az adatok grafikus ábrázolása után a görbék kezdeti, kvázi lineáris szakaszára egyenest illesztve azok meredeksége összehasonlítható és arányos a biológiai aktivitással.

A szakirodalomban a mérés OxiTop mérőfejjel történő dektektálása nem elterjedt, helyette titrálást alkalmaznak.

Typical (recommended) application of the method 

Talajminták aktivitás-vizsgálata : előzetes felmérés ill. talajremediációs/talajjavítási technológia monitorozása során. Javasolt elsősorban önmagukban kis légzési aktivitással rendelkező talajok vizsgálatára.

Limits of the method 

Anaerob légzés befolyásolja a mérést.

Is there any Protocol 
yes
Detailed Protocol 

Méréshez használt rendszer: Oxi-Top OC 110 mérőfej és leolvasó rendszer
Mérés időtartama: 5 nap
Mérés gyakorisága: 20 perc
Mérési hőmérséklet: 21,5°C
Méréshez használt edény űrtartalma: 100 ml
Minta tömege: 20 g légszáraz talaj
Szubsztrát (glükóz) koncentráció: 10 mg/g légszáraz talaj
Szubsztrát oldásához használt vízmennyiség: 1 ml
NaOH mennyisége: 1,5 g

A fent megadott paraméterek alapján kell a szubsztrátoldatot elkészíteni.
A vizsgált talajmintából 20 g-ot belemérjük a tesztedénybe, nedvesítjük a szubsztrát oldattal és szükség szerint vízzel, majd 1,5 g szilárd NaOH-t mérünk a légtérbe lógó mintatartóba. Ezt követően az OxiTop mérőfejet légmentesen az edényhez csatlakoztatjuk, majd a kontroller segítségével elindítjuk a mérést a fenti paraméterek szerint, 21,5 °C-on inkubálva.
Az eredmények kiértékelésénél az adatokat grafikusan ábrázoljuk, így a tesztelt talajok aktivitása összehasonlítható a kezeletlen/szennyezetlen kontrolléval.

SWOT (evalaution based on scores)
Costs 
3-medium
Time requirement 
3-medium
Workload requirement 
4-low
Equipment, apparata requirement 
3-medium
Qualified labour 
4-low
Environmental risk and workplace risks 
5-very low
Environmental reality 
5-excellent
Adequate accuracy 
5-excellent
Reproducibility 
5-excellent
Cost efficiency 
4-good
Feasibility 
5-excellent
Availability 
4-good
Well known 
5-excellent
SWOT (evaluation in words)
Strengths 

- Környezetbarát, az elterjedten használt titrálásos módszernál kisebb a vegyszerigénye
- Jól reprodukálható
- Leromlott, kis légzési aktivitású talajok vizsgálatára is alkalmazható, mivel potenciális aktivitást mér

Weaknesses 

- Nagy a méréshez szükséges berendezés költsége (egyszeri beruházás)
- Anaerob légzés befolyásolja a mérést, mivel a nyomáscsökkenéssel ellentétesen hat a zárt palackban
- Talajtípusonként az alkalmazott glükóz mennyiségét külön meg kell határozni

Possibilities 

- Egyéb környezeti minták mikrobiális aktivitásának mérésére is alkalmas, pl. üledékminták, szennyvizek
- A glükózon kívül más szénhidrátok vagy egyéb anyagok bontási aktivitása is vizsgálható

Threats 

- NaOH-ot alkalmazunk a CO2 megkötésére
- A mérőfejek és edények sérülése esetén a tökéletes zárás nem biztosított, a mérés nem működik

Other information, references
Webpage references and DEMO reports 
Publications 

Szaszák Adrienn: Talajjavító kezelések hatása a talaj mikrobiális aktivitására, Diplomamunka, BME ABÉT, 2016

Anderson, J.P.E., Domsch, K. H. 1978.: A Physiological method for the quantitative measurement of microbial biomass in soil, Soil Biology and Biochemistry 10., pp. 215-221

Completed applications
Year of application 
2015
Application area 
Characterisation of the effect of technological interventions
Environmental element the method was applied to 
Technology monitoring
Environmental scenario the method was applied to 
Human usage: soil - agricultural
Environmental element/phase the method was applied to 
unsaturated soil (direct contact)
Lessons learned 

A módszer jól alkalmazható talajjavító anyagok pl. bioszén, alginit, kávézacc mikrobiális aktivitásra gyakorolt hatásának jellemzésére szabadföldi kísérletekben.

Contaminant the method was applied to 
Not a chemical substance
Pictures
Légzésmérő berendezések a termosztátban
Properties of the datasheet
Datasheet id (original) 
1818
Creator 
Feigl Viktória
Status 
Published
Adatlap típusa 
Biológiai, ökotoxikológiai felmérési és monitoring módszerek
Létrehozás 
2016-05-27
Módosítás 
2018-06-22