Talaj nitrifikáció-gátlási teszt

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 neveTalaj nitrifikáció-gátlási teszt
Módszer angol neve
Assay of nitrification-inhibition in soil
A fejlesztés fázisa
kifejlesztett, demonstrációval igazolt
Fejlesztési projekt neve, száma
GVOP-3.1.1- 2004 – 05- 0257 LOKKOCK - helyszínspecifikus kockázatfelmérés
A módszer típusa
Laboratóriumi teszt: Akut toxicitás vizsgálata
Toxicitás teszteknél
Légzés: O2 fogyasztás, CO2 termelés, enzimaktivitások, ATP termelés
Teszt végpontja
EC20 / EC50 (Effective Concentration)
Alkalmazott fajok száma
Több fajt alkalmazó teszt
Tesztorganizmus
Talajmikroflóra
Expozíciós szcenárió
Szárazföldi élőhely: szennyezett talaj
Teszt időtartama
Rövid idejű = akut
Reprodukálhatóság (%)
70.00
Szórás (%)
20.00
Szelektivitás
Nem szelektív
Szennyezőanyagcsoport|Konkrét szennyezőanyag
  • Kőolajszármazékok (TPH)
  • dízelolaj
Alsó határ
3 000.00 mg/kg
Felső határ
30 000.00 mg/kg
Reprodukálhatóság (%)
70.00
Szórás (%)
20.00
Szelektivitás
Nem szelektív
Szennyezőanyagcsoport|Konkrét szennyezőanyag
  • Kőolajszármazékok (TPH)
  • tüzelőolaj
Alsó határ
3 000.00 mg/kg
Felső határ
30 000.00 mg/kg
Reprodukálhatóság (%)
70.00
Szórás (%)
20.00
Szelektivitás
Nem szelektív
Szennyezőanyagcsoport|Konkrét szennyezőanyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • kadmium
Alsó határ
150.00 mg/kg
Felső határ
1 000.00 mg/kg
A kivitelezéshez szükséges eszköz/műszer
steril fülke (lamináris box), termosztát, autokláv, rázógép, centrifuga, spektrofotométer
Egyéb szükséges berendezés/segédeszköz
általános mikrobiológiai laboratóriumi eszközök (lombik, centrifuga csövek, pipetta, mérleg, szűrőpapír)
Milyen standard anyagok szükségesek a kivitelezéshez
Griess-Ilosvay reagens, kalibráló oldat : NaNO2 standard
Milyen reagensek/segédanyagok szükségesek a kivitelezéshez
NaClO3-oldat, (NH4)2SO4-oldat, KCl-oldat, pufferhez: NH4Cl és NH4OH
Mennyi mintát igényel
50 g
Hány alkalmazásra képes egy ember, egy munkanap alatt, egy készülékkel
20
Milyen szintű az adatfeldolgozás
Az adatok bevitele személyi számítógépbe, kiértékelés excel vagy más szoftver segítségével
Legalább milyen szakképzettség szükséges a kivitelezéshez
Középfokú (vegyésztechnikus, vegyipari szakmunkás, laboratóriumi asszisztens)
Milyen laboratórium szükséges a kivitelezéshez
Mikrobiológiai laboratórium
A berendezés beszerzési ára
2.000.000 - 5.000.000 HUF
Munkaerőköltség/mérés
1 000 - 2 000 HUF
Összes költség/mérés
5 000 - 10 000 HUF
Rövid lényegretörő leírás, az újdonság magyarázatával

Toxikus anyagok gátolják a talajban élő közösségek biológiai aktivitását, köztük nitrifikáló aktivitását is. A kifejlesztett teszt a vizsgálandó talaj nitrifikációs aktivitásának mérésén alapul.
A szennyezett talajok toxicitásának vizsgálatára szolgáló, több fajt alkalmazó 'gyorstesztben' a tesztorganizmus egy szennyezetlen, állandó, nagy nitrifikáló aktivitással rendelkező, jó minőségű talaj.
A teszt végpontja a nitrifikáló aktivitás, mely csökken toxikus vegyi anyagok hatására.

A módszer tipikus (javasolt) alkalmazásai

A talaj általános állapotának felmérése, biológiai aktivitás vizsgálata. Szennyezett területek részletes felmérése, szennyezett talaj toxicitásának vizsgálata.
Technológiát követő, utómonitoring.

A módszer korlátai

A teszt kivitelezéséhez szükség van egy 'tesztorganizmusként' alkalmazható állandó és jó nitrifikáló aktivitással rendelkező talajra.

Van-e protokoll
igen
Részletes protokoll

A tesztben a toxikus vegyi anyagok hatására bekövetkező nitrifikáló aktivitás változását mérjük. A tesztorganizmus egy szennyezetlen, állandó, nagy nitrifikáló aktivitással rendelkező, jó minőségű talaj.Ehhez a kontroll talajhoz különböző mennyiségű vizsgálandó mintát téve koncentrációsorozatot állítunk elő, s mérjük a keverék nitrifikáló aktivitásának változását.
Mérés menete:
A vizsgálandó talajból hígítási sort készítünk a nagy nitrifikáló aktivitással rendelkező, kontroll talajjal. A vizsgálandó minta hígítási sorának tagjaiból 5g légszáraz porított talajt bemérünk 50ml-s centrifugacsövekbe, majd hozzáadunk 0,1ml 1,5 M NaClO3-oldatot és 20ml 1mM (NH4)2SO4-oldatot. A mérést három párhuzamos mintával végezzük. A talajokat 5 órán át inkubáljuk 28°C-s termosztátban 220rpm fordulatszámmal rázatva. A kiindulási nitrit-tartalom meghatározásához egy negyedik cső szükséges, melyet -20°C-on tárolunk az inkubáció ideje alatt.
Az öt órás inkubáció után 5ml 2M KCl oldattal leállítjuk a nitrifikációt. A mintákat 2 percig centrifugáljuk (4500rpm), majd N-mentes redős szűrűn leszűrjük a felülúszót. Szénhidrogénekkel 10000 ppm-nél nagyobb koncentrációban szennyezett talajok nitrifikáló aktivitás gátlásának vizsgálatakor a centrifugálás idejét és fordulatszámát meg kell növelni 10 perc, 5000rpm-re a tiszta szűrlet elérése érdekében. A szűrlet 5ml-éhez 3ml puffert és 2ml Griess-Ilosvay reagenst adunk. 15 perc állás után spektrofotométerrel mérjük mind a -20°C mind a 28°C-s minták abszorbanciáját (538nm). A kalibrációt különböző koncentrációjú NaNO2 – tal végezzük KCl oldatokban A kalibrációs görbe felvételével a talajok nitrit tartalma és a nitrifikáló aktivitás meghatározható.

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

Direkt kontakt toxicitási teszt, mellyel háromfázisú és kétfázisú talaj is tesztelhető. Több fajt alkalmazó módszer: a tesztorganizmus nem egyetlen faj, hanem egy élő talaj.
Akut toxicitási tesztként alkalmazható, gyors eljárás, mely 7 órán belül információt szolgáltat a vizsgált talaj káros hatásáról.Mind szerves, mind szervetlen szennyezőanyagokkal szennyezett talaj toxicitásának kimutatására alkalmas.

Gyengeségek

A teszthez szükség van egy szennyezetlen, jó fizikai kémiai tulajdonságokkal és állandó, nagy nitrifikáló aktivitással rendelkező talajra.

Lehetőségek

Integrált módszeregyüttes részeként fontos szerepe lehet a szennyezett területek remediációt támogató, részletes felmérése során, illetve a remediációt követő utómonitoringban.

Veszélyek

Az eredmények megfelelő értékelése, interpretációja körültekintést igényel.

Lényeges szempontok, érdekességek, saját megjegyzések

Ebben a tesztben a tesztorganizmus egy átlagos nitrifikáló képességgel rendelkező talaj. Ha ehhez a talajhoz szennyezőanyagot, szennyezett vizet, szennyvizet, szennyvíziszapot vagy egy másik, szennyezett talajt teszünk egyre növekvő konventrációban, akkor a vizsgált káros hatású anyag csökkenteni fogja a talaj nitrifikáló aktivitását, illetve a nitrifikáció intenzitását.
Természetesen ez a teszt olyan életszerű szcenáriók modellezésére szolgál, amikor a talajt, mint élőhelyet veszélyezteti egy vegyi anyag, szennyezett víz vagy hulladék.

Publikációk

- Ruzsányi Vera és Szántó Szilvia (2000) Talaj nitrifikáló aktivitását mérő ökotoxikológiai teszt fejlesztése és alkalmazása. TDK dolgozat, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
- Leitgib Laura (2005) Talaj nitrifikáló aktivitását mérő ökotoxikológiai teszt kidolgozása. Tanulmány, LOKKOCK (GVOP-3.1.1 - 2004 - 05 - 0257 /3.0) pályázat

Alkalmazás helye, ország
Magyarország
Alkalmazás helye, város
Budapest
Alkalmazás éve
2000
Alkalmazási terület
Szennyezőanyag jellemzése környezeti elemben/ fázisban/ mintában
Talaj és a szennyezőanyag kölcsönhatásának jellemzése
Szárazföldi ökoszisztéma jellemzése
Környezeti probléma, amelyre a módszert alkalmazták (régi)
Szennyezett terület felmérése: Részletes felmérési módszer
Környezeti szcenárió, amelyre a módszert alkalmazták
Szárazföldi élőhely: szennyezett talaj
A környezeti elem/fázis, amelyre a módszert alkalmazták
Telítetlen talaj (direkt kontakt/teljes talaj)
Az alkalmazás tanulságai

Szénhidrogénekkel szennyezett terület részletes felmérése során alkalmaztuk a tesztet integrált módszeregyüttes részeként. A korábbi üzemanyagtöltő állomás területéről származó minták vizsgálata azt mutatta, hogy a talaj mikroflórájára toxikusan hatott a szénhidrogén szennyezés, nagymértékű nitrifikáció-gátlást mértünk.
Ugyanakkor tápanyag-adagolást és levegőztetést követően a nitrifikáló aktivitás folyamatosan nőtt a talajban, jelezve, hogy a talaj miroflórája képes volt a 'regenerációra'. Így módszer alkalmas szennyezett területek remediációt tervezését támogató, részletes felmérésére.

Adatlap azonosító (eredeti)
360
Bevivő
Molnár Mónika
Státusz
Publikált
Adatlap típusaBiológiai, ökotoxikológiai felmérési és monitoring módszerek
Létrehozás
Módosítás