magdalena urbaniak analiza porównawcza zawartości dioksyn i ...
magdalena urbaniak analiza porównawcza zawartości dioksyn i ... magdalena urbaniak analiza porównawcza zawartości dioksyn i ...
DYSKUSJA Badania prowadzone nad wykorzystaniem mikroorganizmów zdolnych do degradacji zanieczyszczeń chloroorganicznych prowadzi się od ponad 30 lat (HARMS I BOSMA, 1997; CHAUDHRY I IN., 2005), jednak do chwili obecnej naukowcy borykają się z problemem aplikacji wyizolowanych mikroorganizmów in-situ, gdyż często są one niezdolne do przystosowania się i konkurowania z mikroorganizmami naturalnie występującymi na terenach zanieczyszczonych. Spowodowane jest to głównie niezdolnością do wzrostu hodowlanych mikroorganizmów poniżej określonej głębokości, brakiem wystarczającej ilości azotu, fosforu i węgla w środowisku naturalnym, niską biodostępnością zanieczyszczeń oraz preferencyjnym wykorzystaniem związków węgla z substratów nietoksycznych zamiast toksycznych. Ważną rolę odgrywa także obecność zanieczyszczeń hamujących wzrost mikroorganizmów. Obecnie w celu uniknięcia tego rodzaju sytuacji podczas procesu remediacyjnego dodaje się do gleby naturalne analogi danego zanieczyszczenia, które stymulują rozwój szlaków degradacji mikro-zanieczyszczeń w komórkach mikroorganizmów (BRUNNER I IN., 1985; HOLDEN I FIRESTONE, 1997). Mikroorganizmy pełnią również funkcje remediacyjne poprzez wydzielanie odpowiednich enzymów (np. peroksydaza, fosfataza, dioksygenaza, P450 monooksygenaza, dehalogenaza, nitrylaza i nitroreduktaza) uczestniczących w degradacji zanieczyszczeń organicznych. Enzymy takie można także znaleźć w roślinach, grzybach i bakteriach kolonizujących korzenie roślin. Skłoniło to do postawienia tezy o współdziałaniu roślin i mikroorganizmów w celu całkowitego rozkładu danego zanieczyszczenia (MACEK I IN., 1998; GRAMMS I IN., 1999; SUSARLA I IN., 2003; SINGER I IN., 2004; KUIPER I IN., 2004; CHAUDHRY I IN., 2005; YATEEM I IN., 2007). Proces ten nosi nazwę rizodegradacji i definiowany jest jako degradacja zanieczyszczeń w strefie korzeniowej roślin (ryzosferze). Rizodegradacja jest jednym z najefektywniejszych procesów remediacyjnych. Dzieje się tak z względu na występujące w ryzosferze interakcje pomiędzy korzeniami roślinnymi, eksudatami korzeniowymi, glebą międzykorzeniową i mikroorganizmami zasiedlającymi tą strefę. Również fakt, iż do 40% cukrów, aminokwasów i innych substancji produkowanych w wyniku fotosyntezy przez roślinę, gromadzonych jest w glebie, warunkuje jej zasobność w węgiel wykorzystywany następnie przez mikroorganizmy jako źródło energii w procesie ko-metabolizmu ( (LEIGH I IN., 2002; SICILIANO I IN., 2003; SINGER I IN., 2004; CHAUDHRY I IN., 2005) więcej informacji na - 184 -
DYSKUSJA ten temat w podrozdziale 5.1.3. Dyskusji). Badania WHIPPS, (1990) wykazały, iż 1 g gleby pochodzącej z ryzosfery zawiera 10 12 razy wyższą ilość mikroorganizmów niż gleba nie porośnięta roślinnością. Mikroorganizmy zasiedlające ryzosferę pełnią szereg funkcji, takich jak ochrona rośliny przed stresem wywołanym zbyt dużym stężeniem danego zanieczyszczenia (poprzez syntezę odpowiednich związków), ochrona przed patogenami, degradacja zanieczyszczeń (zanim wpłyną negatywnie na wzrost i rozwój rośliny) oraz chelatacja związków azotu i fosforu do form łatwo przyswajalnych przez roślinę (RAINEY, 1999; LUGTENBERG I IN., 2001; GIANFREDA I RAO, 2004; KUIPER I IN., 2004; CHAUDHRY I IN., 2005; LIU I IN., 2007; DAMS I IN., 2007). Efektywność rizoremediacji zależy od zdolności mikroorganizmów do przystosowania się do danego stężenia zanieczyszczenia oraz od efektywności kolonizacji korzeni roślinnych (LUGTENBERG I IN., 2001). Istotną grupą substancji występujących w ryzosferze korzeni roślinnych są kompleksy związków aromatycznych takich jak flawonoidy i kumaryny. Związki te wykorzystywane są przez mikroflorę bakteryjną jako źródła węgla i azotu (LEIGH I IN., 2002; SICILIANO I IN., 2003; KUIPER I IN., 2004; CHAUDHRY I IN., 2005; YATEEM I IN., 2007 ). Jednocześnie są one strukturalnie podobne do związków organicznych takich jak PCB czy PAH, co wskazuje na potencjał wykorzystania naturalnych szlaków metabolicznych mikroorganizmów występujących w ryzosferze w celu remediacji zanieczyszczeń organicznych (HOLDEN I FIRESTONE, 1997). Wielu badaczy wiąże zdolność mikroorganizmów zasiedlających ryzosferę do degradacji zanieczyszczeń chloroorganicznych ze stymulującą rolą flawonoidów produkowanych przez rośliny (FERRO I IN., 1999; LEIGH I IN., 2002; THOMA I IN., 2003; CORGIE I IN., 2004, CHAUDHRY I IN., 2005; LEIGH I IN., 2006). Prace nad tym zagadnieniem trwają, jednak już obecnie istnieją publikacje potwierdzające zasadność wykorzystania rizoremediacji w celu redukcji PCDD, PCDF i dl-PCB. Przykładem może być artykuł KUIPER I IN., (2004) w którym autorzy wykazali, iż naturalnie występującą rizoremediację można optymalizować i ukierunkowywać poprzez manipulację mikroorganizmami zasiedlającymi ryzosferę. W tym celu do ryzosfery traw dodano mikroorganizmy zdolne do degradacji naftalenu. Efektem tego zabiegu była redukcja stężenia naftalenu zarówno w glebie jak i tkankach trawy. - 185 -
- Page 133 and 134: WYNIKI ZALEŻNOŚĆ STĘŻENIA PCDD
- Page 135 and 136: STAN ZANIECZYSZCZENIA OSADÓW DENNY
- Page 137 and 138: 5. DYSKUSJA DYSKUSJA PCDD (polichlo
- Page 139 and 140: DYSKUSJA W efekcie, przepływy natu
- Page 141 and 142: DYSKUSJA 5.1.1. Stężenia i źród
- Page 143 and 144: DYSKUSJA iż przemysł włókiennic
- Page 145 and 146: DYSKUSJA pochodzące z monitoringu
- Page 147 and 148: DYSKUSJA i SZP w okresie lata (1352
- Page 149 and 150: DYSKUSJA spływu powierzchniowego z
- Page 151 and 152: DYSKUSJA wynoszące odpowiednio 0,8
- Page 153 and 154: DYSKUSJA kaskady tj. SZP, podczas g
- Page 155 and 156: i jako jedyne spośród całej kask
- Page 157 and 158: DYSKUSJA zmniejszania się zapasów
- Page 159 and 160: (BARKOVSKII I ADRIAENS, 1996; 1998)
- Page 161 and 162: DYSKUSJA o długości fali 254 nm (
- Page 163 and 164: 5.2. ZBIORNIKI ZAPOROWE O ROLNICZO-
- Page 165 and 166: DYSKUSJA RAPPE I IN., 1994; STEWART
- Page 167 and 168: DYSKUSJA stanowiskach usytuowanych
- Page 169 and 170: DYSKUSJA 5.2.2. Sezonowa zmiennoś
- Page 171 and 172: DYSKUSJA odcinek tego zbiornika. Ja
- Page 173 and 174: DYSKUSJA silnie zależne od procent
- Page 175 and 176: DYSKUSJA dopływu zanieczyszczeń d
- Page 177 and 178: DYSKUSJA 5.5. WPŁYW CZASU RETENCJI
- Page 179 and 180: DYSKUSJA 5.6. OSZACOWANIE STANU ZAN
- Page 181 and 182: DYSKUSJA chronionych nie powinna pr
- Page 183: - rizodegrdacja, - rizofiltracja, -
- Page 187 and 188: DYSKUSJA zredukowała stężenie za
- Page 189 and 190: występującej wierzby (SUMOROK I K
- Page 191 and 192: 5.9. OKREŚLENIE KIERUNKU DALSZYCH
- Page 193 and 194: 6. WNIOSKI WNIOSKI 1. Spośród prz
- Page 195 and 196: Praca była realizowana w ramach na
- Page 197 and 198: LITERATURA BAO Z.C., WANG K.O., KAN
- Page 199 and 200: LITERATURA CHAUDHRY Q., BLOM-ZANDST
- Page 201 and 202: LITERATURA DYREKTYWA NR 76/769/EWG
- Page 203 and 204: LITERATURA HABE H., ASHIKAWA Y., SA
- Page 205 and 206: LITERATURA KE L., WONG W.Q., WONG T
- Page 207 and 208: LITERATURA LIZAK R., RACHUBIK J., P
- Page 209 and 210: LITERATURA PAN J., YANG Y-L., CHEN
- Page 211 and 212: LITERATURA ROSE C.L., MCKAY W.A., 1
- Page 213 and 214: LITERATURA STEHL R.H., LAMPARSKI L.
- Page 215 and 216: LITERATURA WITOSŁAWSKI P., 1993. W
- Page 217 and 218: 9A. ZAŁĄCZNIKI Załącznik 1. Zaw
- Page 219 and 220: ZAŁĄCZNIKI Załącznik 3. Zestawi
- Page 221 and 222: ZAŁĄCZNIKI Załącznik 5. Zestawi
- Page 223 and 224: ZAŁĄCZNIKI Załącznik 7. Zestawi
- Page 225 and 226: ZAŁĄCZNIKI Załącznik 9. Zestawi
- Page 227 and 228: ZAŁĄCZNIKI Załącznik 11. Zestaw
- Page 229 and 230: ZAŁĄCZNIKI Załącznik 13. Zestaw
- Page 231 and 232: ZAŁĄCZNIKI Załącznik 15. Zestaw
- Page 233 and 234: ZAŁĄCZNIKI Załącznik 17. Zestaw
DYSKUSJA<br />
Badania prowadzone nad wykorzystaniem mikroorganizmów zdolnych do<br />
degradacji zanieczyszczeń chloroorganicznych prowadzi się od ponad 30 lat (HARMS<br />
I BOSMA, 1997; CHAUDHRY I IN., 2005), jednak do chwili obecnej naukowcy borykają<br />
się z problemem aplikacji wyizolowanych mikroorganizmów in-situ, gdyż często są one<br />
niezdolne do przystosowania się i konkurowania z mikroorganizmami naturalnie<br />
występującymi na terenach zanieczyszczonych. Spowodowane jest to głównie<br />
niezdolnością do wzrostu hodowlanych mikroorganizmów poniżej określonej<br />
głębokości, brakiem wystarczającej ilości azotu, fosforu i węgla w środowisku<br />
naturalnym, niską biodostępnością zanieczyszczeń oraz preferencyjnym<br />
wykorzystaniem związków węgla z substratów nietoksycznych zamiast toksycznych.<br />
Ważną rolę odgrywa także obecność zanieczyszczeń hamujących wzrost<br />
mikroorganizmów. Obecnie w celu uniknięcia tego rodzaju sytuacji podczas procesu<br />
remediacyjnego dodaje się do gleby naturalne analogi danego zanieczyszczenia, które<br />
stymulują rozwój szlaków degradacji mikro-zanieczyszczeń w komórkach<br />
mikroorganizmów (BRUNNER I IN., 1985; HOLDEN I FIRESTONE, 1997).<br />
Mikroorganizmy pełnią również funkcje remediacyjne poprzez wydzielanie<br />
odpowiednich enzymów (np. peroksydaza, fosfataza, dioksygenaza, P450<br />
monooksygenaza, dehalogenaza, nitrylaza i nitroreduktaza) uczestniczących<br />
w degradacji zanieczyszczeń organicznych. Enzymy takie można także znaleźć<br />
w roślinach, grzybach i bakteriach kolonizujących korzenie roślin. Skłoniło to do<br />
postawienia tezy o współdziałaniu roślin i mikroorganizmów w celu całkowitego<br />
rozkładu danego zanieczyszczenia (MACEK I IN., 1998; GRAMMS I IN., 1999; SUSARLA<br />
I IN., 2003; SINGER I IN., 2004; KUIPER I IN., 2004; CHAUDHRY I IN., 2005; YATEEM I IN.,<br />
2007). Proces ten nosi nazwę rizodegradacji i definiowany jest jako degradacja<br />
zanieczyszczeń w strefie korzeniowej roślin (ryzosferze).<br />
Rizodegradacja jest jednym z najefektywniejszych procesów remediacyjnych.<br />
Dzieje się tak z względu na występujące w ryzosferze interakcje pomiędzy korzeniami<br />
roślinnymi, eksudatami korzeniowymi, glebą międzykorzeniową i mikroorganizmami<br />
zasiedlającymi tą strefę. Również fakt, iż do 40% cukrów, aminokwasów i innych<br />
substancji produkowanych w wyniku fotosyntezy przez roślinę, gromadzonych jest<br />
w glebie, warunkuje jej zasobność w węgiel wykorzystywany następnie przez<br />
mikroorganizmy jako źródło energii w procesie ko-metabolizmu ( (LEIGH I IN., 2002;<br />
SICILIANO I IN., 2003; SINGER I IN., 2004; CHAUDHRY I IN., 2005) więcej informacji na<br />
- 184 -