Talajmikroorganizmusok Talajmikroorganizmusok vizsgálata: vizsgálata: széntranszformációs tesztszéntranszformációs teszt

OECD 217OECD 217

Varga Judit

TartalomTartalomBevezetésElvMódszerTeszt talaj kiválasztásaA talajminták gyűjtése és tárolásaA vegyi anyag talajra viteleTeszt koncentrációkVizsgálati körülményekAz eredmények elemzése

BevezetésBevezetés

Széntranszformáció: szerves Széntranszformáció: szerves anyag mikroorganizmusok anyag mikroorganizmusok általi lebontása, melynek általi lebontása, melynek során szervetlen végtermék, során szervetlen végtermék, szén- dioxid keletkezik.szén- dioxid keletkezik.

A teszt összefoglalvaA teszt összefoglalva A vizsgált vegyi anyagok toxikus jellemzőinek értékelésekor: a talaj

mikrobiális aktivitására való hatást kell vizsgálni Mezőgazdaságban használt vegyi anyagok (növényvédőszer,

műtrágya): széntranszformáció és nitrogén transzformáció vizsgálata is szükséges

Mert: nitrogéntranszformáció vizsgálata során bizonyos vegyi anyagok EC50 értéke megegyezik a kereskedelemben kapható nitrifikációs inhibítorokéval (pl.: nitrapyrin), tehát széntranszformációs teszt elvégzése szükséges további információkhoz

Más esetben: nitrogéntranszformáció vizsgálata elegendő Aerob felszíni talaj a teszteléshez A teszt érzékeny a mikrobák méret és aktivitás változására, mert a

teszt a mikrobákra irányul Homokos, kevés szerves anyagot tartalmazó talaj használandó A talajt kezeljük a vegyi anyaggal, majd inkubáljuk olyan körülmények

között, melyek a gyors mikrobiális lebontást lehetővé teszik Ezáltal a talajban lévő könnyen lebontható szénforrások gyorsan

lebomlanak Ez szén hiányt okoz, mely megöli a mikrobiális sejteket Ha a teszt 28 napnál tovább tart, ezen reakciók eredménye mérhető a

kontroll talajhoz képest, mintegy csökkenése a metabolikusan aktív mikrobiális biomasszának

A mezőgazdaságban használt vegyi anyagok tesztelhetők mint aktív összetevők és mint formulázott termékek is

A teszt elveA teszt elve Szitált talaj, a tesztelendő vegyi anyaggal kezelve és kontrollként Mezőgazdaságban használt vegyi anyagok: min. 2 teszt cc. a

természetben várható legmagasabb cc. ismeretében megválasztva 0, 7, 14, 28 nap inkubálás után a talajokat glülózzal keverik össze, és

a glükóz okozta légzési sebességet mérik 12 egymást követő órában Kilélegzett CO2 (mg CO2/kg száraz talaj/h), vagy elfogyasztott O2 (mg

O2/kg talaj/h) A szennyezett és kontroll talaj légzését összehasonlítják és a

szennyezettnek a kontrolltól való %-os eltérését kifejezik Mindegyik teszt min. 28 napig megy Ha a 28. napon a szennyezett és kontroll talaj közötti különbség 25 %

vagy annál nagyobb, akkor még további 14 napos időszakokra folytatni kell a tesztet, max. 100 napig

Ha nem mezőgazdaságban használt vegyi anyagok : a szennyező anyagból hígítási sort készítünk, melyet a talajmintához adunk és a glükóz indukált légzést mérjük 28 nap múlva

A hígítási sorral készített teszteket regressziós modellel elemezzük, és ECX értéket számolunk (EC50, EC25, EC10)

A teszt érvényessége a különbség a párhuzamos minták között ±15%-nál kevesebb kell

hogy legyen

A módszer ismertetéseA módszer ismertetéseEszközökA teszt edények kémiailag inert anyagúak

legyenekVízveszteséget minimalizálni kellA gázcserét lehetővé kell tenni a teszt

során (pl.: a teszt edények bevonata perforált polietilén fólia legyen)

Illékony anyagok vizsgálatánál zárható és gáztömör edényeket kell felhasználni, ezek olyan méretűek kell hogy legyenek hogy kb. ¼ részükben legyen minta

A glülóz-indukált légzés vizsgálatakor szükséges: inkubálás és a CO2 termelés vagy O2 fogyasztás mérésére alkalmas berendezés

A teszttalaj kiválasztásaA teszttalaj kiválasztása Tulajdonságai:

◦ homok tart.: 50–75% között

◦ pH: 5,5 – 7,5◦ szerves C tart.: 0,5 –

1,5%◦ A mikrobiális

biomassza tömegét meg kell mérni, és annak C tartalma a teljes szerves C tart. legalább 1%-a kell hogy legyen

A teszt talaj ezekkel a tulajdonságokkal a legrosszabb esetet képviseli

A talajminták gyűjtése és A talajminták gyűjtése és tárolása 1.tárolása 1. Részletes információk szükségesek arról a

területről ahonnan a talajminta származik (pontos hely, növénytakaró, a növényvédőszerrel való kezelés ideje, szerves és szervetlen trágyázás, biológiai anyagok hozzáadása vagy véletlen szennyeződések)

Állandó legelők, mezők gabonanövényekkel A kiválasztott területet a mintavétel előtt min 1

évig nem szabad hogy növényvédőszerrel kezeljék A mintavétel kerülendő hosszantartó szárazság

(több mint 30 nap) alatt vagy azt követően Szántóföldi talajok esetében a mintát a felszínről

vagy az alatta lévő 20 cm-es rétegből kell venni Legelők esetén a mintavételezési mélység kicsit

lehet több 20 cm-nél, pl.: 25 cm A talajmintákat zárt edényekben, megfelelő

hőmérsékleten tartva kell tárolni, hogy a talaj tulajdonságai ne változzanak meg

A talajminták gyűjtése és A talajminták gyűjtése és tárolása 2.tárolása 2.TárolásFrissen gyűjtött talaj használata a legjobbTárolás: sötét, 4±2°C, max. 3 hónap, aerob

körülményekA talaj kezelése és előkészítése

Előinkubálás: ha tároljuk a talajt: 2-28 nap, a hőm. és a nedv. tart. ugyanolyan legyen mint amit a teszt igényel

Fizikai- kémiai jellemzőkA talajt kézzel megtisztítják a nagy

tárgyaktól kövektől, növényi részektől, utána nedvesen szitálják, 2mm vagy annál kisebbre

A nedvességtart. desztillált v. ioncserélt vízzel állítható be a kívánt 40-60%-ra

A vegyi anyag talajra A vegyi anyag talajra viteleviteleA vizsgálandó vegyi anyagot közeg

segítségével visszük a talajra (víz, ha vízoldható) vagy inert szilárd anyag (pl.: finom kvarc; 0,1–0,5 mm)

Szerves oldószer nem használható, mert a talajmikroflórát rombolja

A kontroll mintákat csak az azonos mennyiségű vízzel vagy kvarccal keverik össze

Illékony vegyi anyagok esetében a vizsgálat alatti veszteség kiküszöbölése és a talajban való homogén eloszlás biztosítása szükséges

TesztTesztelendő elendő koncentrációkkoncentrációkAz olyan vegyi anyag esetén, aminek van

becsülhető környezetbeli koncentrációja: legalább két koncentrációt kell vizsgálni: egyrészt egy kisebbet, ami egyenlő azzal a koncentrációval, ami minimálisan eléri a talajt

Mezőgazdaságban használt vegyi anyagok esetén a PEC (Predictable Environmental Concentration) határozza meg a vizsgálandó koncentrációt

Olyan szereknél melyeket egy szezonban többször is használnak, a várható alkalmazások számával kell megszorozni a PEC-t, amikor a tesztben alkalmazott koncentrációt tervezzük

Vegyi anyag: legalább 5 tagból álló geometriai sorozat adja a tesztelendő koncentrációértékeket

A vizsgálatA vizsgálat Mezőgazdaságban használt

vegyi anyagok:3 egyenlő részre a talaj: 2 rész összekeverve a hordozóanyagra vitt vegyi anyaggal+ 1rész csak a közeggel keverve (kontroll)

Min. 3 párhuzamos minta Vegyi anyagok: 6 egyenlő részre

osztani A tesztelendő vegyi anyagot

homogénen kell eloszlatni a talajmintákban

Teszt körülmények Sötét szobában, 20 ±2°C A talaj víztartó képesség 40–

60%-ának (+-5%)megfelelő nedvességen kell tartani a mintákat, desztillált vagy ioncserélt víz adható ha szükséges

Min. 28 nap Vegyi anyag: a teszt befejeződik

28 nap után: kilélegzett CO2 vagy elfogyasztott O2 mennyiségének meghatározása, ebből: EC

A glükóz okozta légzési A glükóz okozta légzési sebesség mérésesebesség mérése: aktivitás : aktivitás ellenőrzéseellenőrzéseSzennyezett és kontroll talajra is el kell

végezniA talajmintákat össze kell keverni

megfelelő mennyiségű glükózzal annak érdekében, hogy kiváltsunk egy azonnal jelentkező légzési maximumot

Homokos talajokra, ahol a szerves C tart. 0,5-1,5%, 2000–4000 mg glükóz/kg száraz talaj általában elegendő

Az eredmények elemzése Az eredmények elemzése Mezőgazdaságban használt vegyi anyagok: CO2 kilégzés

vagy O2 fogyás feljegyzendő, és ezen értékek táblázatba foglalandók

Kiértékelés statisztikai módszerekkel (pl.: F-próba 5%-os szignifikancia szinten)

mg CO2/kg száraz talaj/h vagy mg O2/száraz talaj/h Az átlagos CO2 képződési ráta összehasonlítva a

kontrollal, eredmény a kontrolltól való %-os eltérés Vegyi anyagok: A CO2 fogyást vagy O2 termelést minden

egyes esetben meghatározzák, dózis-válasz görbét készítenek, melyből az ECx érték meghatározható

A glükóz által indukált légzési ráta (CO2 és O2), 28 nap után összevetendő a kontroll talajéval, ezekből az értékekből minden egyes tesztelési cc.-ra gátlási % határozható meg. Ezeket a koncentráció függvényében ábrázolva, statisztikai módszereket használva számítható az ECx érték. 95%-os konfidencia szint mellett

Köszönöm a figyelmet!Köszönöm a figyelmet!