A biológiailag hozzáférhető szerves szennyezőanyag frakció meghatározása ciklodextrines extrakcióval

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport

Szervezet/Adatszolgáltató neveBudapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
Kapcsolattartó személy neve
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória
Módszer neveA biológiailag hozzáférhető szerves szennyezőanyag frakció meghatározása ciklodextrines extrakcióval
Módszer angol neve
Determination of the bioavailable fraction of organic contaminants in soil by extraction with cyclodextrin
A fejlesztés fázisa
közvetlenül demonstráció előtt
Vegyi anyag csoport|Konkrét vegyi anyag
  • Policiklikus aromás szénhidrogének (PAH) és egyéb policiklikus aromás vegyületek
Szelektivitás
Nem szelektív
Vegyi anyag csoport|Konkrét vegyi anyag
  • Kőolajszármazékok (TPH)
Reprodukálhatóság (%)
15.00
Szelektivitás
Nem szelektív
Vegyi anyag csoport|Konkrét vegyi anyag
  • Poliklórozott bifenilek (PCB)
Szelektivitás
Nem szelektív
A módszer típusa
Mérési/analitikai módszer
A módszer alkalmazásának helye
Laboratóriumban
A módszer alkalmazási területei
Szennyezőanyag jellemzése környezeti elemben/ fázisban/ mintában
Talaj és a szennyezőanyag kölcsönhatásának jellemzése
Technológiai beavatkozások hatásának jellemzése
A módszer alkalmazási lehetőségei
Szennyezett környezet előzetes felmérése
Technológiamonitoring
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
A kivitelezéshez szükséges eszköz/műszer
gázkromatográf
Egyéb szükséges berendezés/segédeszköz
szilárd fázisú extraktor, mérleg
Milyen reagensek/segédanyagok szükségesek a kivitelezéshez
hidroxipropil-ciklodextrin, oldószerek
Mennyi mintát igényel
3-5 g talaj
Milyen szintű az adatfeldolgozás
Csatlakozó szoftver végzi az adatgyűjtést, naplózást, kiértékelést
Legalább milyen szakképzettség szükséges a kivitelezéshez
Középfokú (vegyésztechnikus, vegyipari szakmunkás, laboratóriumi asszisztens)
Milyen laboratórium szükséges a kivitelezéshez
Általános analitikai laboratórium
A berendezés beszerzési ára
2.000.000 - 5.000.000 HUF
Munkaerőköltség/mérés
500 - 1 000 HUF
Összes költség/mérés
2 000 - 5 000 HUF
Rövid lényegretörő leírás, az újdonság magyarázatával

A ciklodextrines extrakcióval a biológiailag is könnyebben hozzáférhető (kisebb mólsúlyú, a talajon kevésbé adszorbeálódott) komponenseket nyerjük ki a szerves szennyezőanyaggal szennyezett talajokból, ezért ez az eredmény felhasználható bioremediáció tervezésére. Az extraktum vizsgálata PAH-vegyületek esetén folyadékkromatográfiával vagy GC-MS-sel, illékony szennyezőanyagok esetén gázkromatográfiával.

A módszer tipikus (javasolt) alkalmazásai

Szénhidrogénekkel, poliaromás szénhidrogénekkel, poliklórozott bifenilekkel szennyezett talajok esetén a bioremediációt előkészítő módszer. Információt kapunk a szennyezőanyag hozzáférhetőségére (mobilizálhatóságára) vonatkozóan.

A módszer korlátai

A vizes oldatos extraktum gázkromatográfiával közvetlenül nem vizsgálható (szilárd fázisú extrakcióval végezzük el az oldószercserét)

Részletes protokoll

3-5 g talajt extrahálunk 10%-os vizes hidroxipropil-ciklodextrin-oldattal 2 órán át ultrahang fürdőben. A talaj leülepedése (esetleg centrifugálása) után a vizes fázis 40 ml-t szilárd fázisú tölteten átengedjük, majd a megkötött szennyezőanyagot szerves oldószerrel leoldjuk, a kapott mintát gázkromatográfiával elemezzük

Költség
3-közepes
Időigény
3-közepes
Munkaigény
3-közepes
Felszerelés, műszerigény
2-nagy
Szakember-igény
3-közepes
Környezeti és munkahelyi kockázatok
4-kicsi
Környezeti realitás
4-jó
Igényeknek megfelelő pontosság
4-jó
Reprodukálhatóság
3-közepes
Költséghatékonyság
3-közepes
Alkalmazhatóság
4-jó
Elérhetőség
4-jó
Ismertség
1-rossz
Erősségek

A hosszadalmas biológiai módszerek kiváltására képes, ezek kémiai modelljének tekinthető. A kisebb mólsúlyú, kevésbé bonyolult szerkezetű (kevésbé elágazó láncú, kisebb méretű szubsztituenseket tartalmazó), mobilis származékok közül a kevésbé hidrofil vegyületeket vonja ki. Különböző korű szennyeződések jellemzésére alkalmas a talaj típusától függetlenül.

Gyengeségek

Csak szerves szennyezőanyagokra alkalmazható.A szennyezőanyag és a ciklodextrin közötti kölcsönhatáson alapul (nincs tehát köze az eredménynek ahhoz, hogy a sejtek mennyi anyagot vesznek fel), emiatt inkább a hozzáférhetőséget, mint a biodegradálhatóságot jellemzi.

Lehetőségek

Bioremediációs technológiák előkészítésének fontos módszere lehet (mutatja, mennyire mobilis, mennyire hozzáférhető a szennyezőanyag, mennyire mobilizálható más adalékokkal)

Honlap referenciák és DEMO beszámolók
Publikációk

REID, B. J.; STOKES, J. D.; JONES, K. C.; SEMPLE, K. T.: Nonexhaustive Cyclodextrin-Based Extraction Technique for the Evaluation of PAH Bioavailability. Environ. Sci. Technol. 34, (2000) 3174-3179.
ÉVA FENYVESI MÓNIKA MOLNÁR, PIROSKA KANNAI, KLÁRA BALOGH,
GABOR ILLES, KATALIN.GRUIZ: CYCLODEXTRIN-EXTRACTION OF SOILS FOR MODELLING BIOAVAILABILITY OF CONTAMINANTS. Proceedings of 14th Internatioanal Cyclodextrin Symposium, Kyoto, 2008

Alkalmazás helye, ország
Magyarország
Alkalmazás helye, város
Budapest
Alkalmazás éve
2007
Alkalmazási terület
Talaj és a szennyezőanyag kölcsönhatásának jellemzése
Környezeti probléma, melyre a módszert alkalmazták
Szennyezett környezet előzetes felmérése
Környezeti szcenárió, amelyre a módszert alkalmazták
Szárazföldi élőhely: szennyezett talaj
A környezeti elem/fázis, amelyre a módszert alkalmazták
Telítetlen (teljes) talaj
Szennyezőanyag, amelyre a módszert alkalmazták
TPH < C20
tüzelőolaj
Az alkalmazás tanulságai

A módszer jól mutatta a régebbi szennyeződés kisebb hozzáférhetőségét, a biodegradációs kísérlet előrehaladása során a szennyezőanyagok hozzáférhetőségének változását. Az eredmények összhangban voltak a biodegradációs és ökotoxikológiai tesztek eredményeivel

Adatlap azonosító (eredeti)
165
Bevivő
Fenyvesi Éva
Státusz
Publikált
Adatlap típusaFizikai-kémiai felmérési/monitoring módszerek
Létrehozás
Módosítás