Keskkonnatehnoloogia õppekava

Permanent URI for this communityhttps://hdl.handle.net/10062/30345

Browse

Browsing Keskkonnatehnoloogia õppekava by Subject "biolagunemine"

Filter results by typing the first few letters
Now showing 1 - 2 of 2
  • Thumbnail Image
    Item
    Naftareostuse mõju rannikule ja ranniku puhastamise meetodid
    (Tartu Ülikool, 2018) Uisk, Christof; Truu, Jaak, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Lähitulevikus ei vabane maailm täielikult naftasaaduste kasutamisest ja kuigi laevaõnnetuste hulk pidevalt langeb, on naftalekete juhtumine meretranspordi käigus paratamatu. Õnnetuste poolt tekitatud loodusliku ja majandusliku kahju vähendamiseks on välja töötatud hulgaliselt füüsikalisi, keemilisi ja bioloogilisi meetodeid, mis teadlikul kombineerimisel suudavad pea täielikult naftareostuse keskkonnast likvideerida. Lõpliku reostuse eemaldamise meetodi valimine sõltub naftast ja naftareostuse kogusest, saastatud pinnasest, endeemsest elustikust, ala ligipääsetavusest, ning meetodi intrusiivsusest ja majanduslikust kulust. Mikroorganismid, kes suudavad naftasaadusi lagundada elavad kõikides merekeskkondades - ka külmas, kõrge rõhu ja väheste toitainetega ookeani kihtides. Biolagundamist piiravateks teguriteks on tavaliselt hapnik ja teiste toitainete (P, N) kontsentratsioonid. Teades reostunud keskkonna ja mikroobikoosluse eripärasid suudetakse stimuleerida biolagunemise kiirust, kas toitainete või mikroorganismidega, sealjuures vältides keskkonnale lisakahju tegemist. Antud töö eksperimentaalse osa tulemuste põhjal saab teha järelduse, et laevakütusega saastunud keskkonnaproovidest DNA eraldamiseks on sobiv kasutada biokile-spetsiifilist Dneasy PowerBiofilm Kit põhinevat meetodit. Selle meetodi puhul on suurem DNA saagis ja kõrgem 16S rRNA geeni amplifikatsiooni efektiivsus kui PowerSoil DNA Isolation Kit kasutades. Dneasy PowerBiofilm Kit puhul olid suuremad ka hinnangud bakterite 16S rRNA geeni arvukuse osas. Käesoleva töö tulemusi saab kasutada Horisont 2020 projekti GRACE raames Gröönimaal 2017 aastal läbiviidud nafta biolagunemiskatse proovidest DNA eraldamiseks.
  • Thumbnail Image
    Item
    Seiratava loodusliku tervenemise potentsiaali hindamine likvideerimaks naftareostust Gröönimaa rannikul
    (Tartu Ülikool, 2020) Simoniš, Edith; Truu, Marika; Nõlvak, Hiie; Peeb, Angela; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Keskkonna reostumine nafta ja selle saadustega on levinud probleem kogu maailmas. Kõige enam satub merekeskonda naftaühendeid nafta tootmise, transportimise, ladustamise, töötlemise või kasutamise käigus. Naftaühendite sattumine merevette ja rannikule põhjustab mitmesuguseid negatiivseid mõjusid nii inimese tervisele kui ka keskkonnale. Mereranniku puhastamismistoimingud on kulukad ning aeganõudvad, mistõttu naftalekke korral on tähtis likvideerida naftareostust juba veest ning mitte lasta sellele jõuda rannikule. Sellele vaatamata võib naftareostus siiski jõuda rannikule, mis eriti polaaraladel on haavatava ökosüsteemiga ning raskesti ligipääsetavad. Seetõttu on üha enam hakatud kasutama bioloogilisi ohjemeetodeid, mis on sellistes tingimustes odavad ja keskkonnasõbralikud. Käesolevas töös hinnati seiratava loodusliku tervenemise potentsiaali Gröönimaa rannikul toornafta ja laevakütusega reostunud kividel kasvava biokile bakterikoosluse arvukuse, struktuuri ning nafta ja naftasaaduste lagundamise potentsiaali kaudu. Eksperimentaalses uurimuses kasutati kiltkiviplaate, mis kaeti toornafta ja laevakütusega (IFO 180) ning paigaldati Gröönimaa rannikule Nuuk’i ja Narsaq’i linna lähedale maksimaalse tõusu ja mõõnapiirile. Katse kestis 95 päeva ja selle aja jooksul võeti kuus korda igast katsekohast üles 2 mõlema töötlusega plaati keemilisteks ja 2 plaati mikrobioloogilisteks analüüsideks. Ülesvõetud plaatidel määrati järelejäänud nafta ja kütuse kogused. Mikrobioloogiliste analüüside jaoks võetud plaatidelt eemaldati esmalt biokile ning sellest kogu DNA. Bakterite arvukusi kiviplaatide biokiles hinnati 16S rRNA geenide arvukuste alusel. Lisaks analüüsiti kogu bakterikoosluse ja naftat lagundavate bakterite koosluse struktuuri bakterispetsiifiliste 16S rRNA geenide järjestuste primaarstruktuuri alusel ja naftat lagundavate bakteriperekondade arvukusi kiviplaatidel hinnanguliste arvukuste alusel. Töö käigus saadud tulemused näitasid, et Gröönimaa ranniku kividel kasvava biokile bakterikooslusel on potentsiaali lagundada toornaftat ja laevakütust IFO 180 just nende materjalide lagundamise teises (aeglasemas) etapis. Nii toornafta kui laevakütuse lagundamise potentsiaali mõjutasid oluliselt keskkonnatingimused ja kiviplaatide asukoht rannikul (veerežiim). Nuuk’i katsealal (nii mõõna- kui tõusupiiril) oli IFO 180-ga töödeldud plaatidel oluliselt (kaks suurusjärku) suurem nii kogu bakterite kui ka naftat lagundavate bakterite arvukus. Statistiline analüüs tõi välja olulise seose laevakütuse kao ja naftalagundajaid sisaldavate bakteriperekondade 16S rRNA geeni arvukusega Narsaq’i katseala mõõnapiirkonnas. Tuvastatud naftalagundajatest olid domineerivamad perekondade Erythrobacter, Flavobacterium, Loktanella, Roseobacter esindajad, keda on ka varem leitud 51 polaaraladel naftaga reostunud piirkondadest, kuid nende perekondade osakaal koosluses ja arvukus plaadil sõltus oluliselt töötlusest ja plaadi asukohast ning erines katsekohtade ja töötluste vahel erinevatel katse päevadel. Tulemuste põhjal saab järeldada, et Gröönimaa rannikul on potentsiaali looduslikuks tervenemiseks, kuna sealses keskkonnas on mitmed bakteriperekondade esindajad võimelised naftaühendeid lagundama. Lagundamise potentsiaal sõltub oluliselt reostuse tüübist ja keskkonnatingimustest, ennekõike veerežiimist (tõus ja mõõn) ja toitainete olemasolust ning bakterikoosluse kohastumusest vastavate ainete lagundamiseks. Kuna mikroorganismidel on võtmeroll naftaühendite biolagunemise protsessis, siis teadmised sellest, mis tingimustes ja millised bakterikooslused lagundavad naftat ja selle saaduseid, on vajalikud. Need teadmised aitavad naftareostuse korral valida optimaalset puhastusmeetodit ning seeläbi vähendada negatiivset mõju mere- ja rannikukeskkonnale.