MTBE degradációja mikrobiális rendszerekben Kármentesítés aktuális kérdései Dr. Bihari Zoltán Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közalapítvány Biotechnológiai Intézet 2011. március 17, Budapest
BAYZOLTÁN Alkalmazott Kutatási Közalapítvány
Az MTBE fizikokémiai és biológiai tulajdonságai üzemanyag-adalék kis adszorpciós kapacitás rendkívül jó vízoldhatóság (42 g/l) illékony (43.8 Pa m3/mol)
MTBE
erős organoleptikus hatás (szag: 10 µg/l, íz: 24 µg/l) potenciális karcinogén még nincs határérték (20 µg/l lesz az EU-ban) perzisztens (felezési idő: 2-3 év)
a baktériumok számára rossz szén- és energiaforrás csak néhány MTBE-bontó mikróba ismert MTBE degradációja mikrobiális rendszerekben, Dr. Bihari Zoltán Kármentesítés aktuális kérdései, 2011. március 17, Budapest
TBA
BAYZOLTÁN Alkalmazott Kutatási Közalapítvány
Laboratóriumi módszerek és elővizsgálatok Egyedüli szén- és energiaforrásként 200 mg/l MTBE lebontására képes baktériumkonzorciumok izolálása MMS tápoldatban aerob dúsítással 20 ºC-on
Az MTBE fogyás nyomon követése statikus headspace-GC-MS segítségével
4 aktív konzorcium
A konzorciumok összetételének vizsgálata molekuláris biológiai módszerekkel (DGGE) MTBE degradációja mikrobiális rendszerekben, Dr. Bihari Zoltán Kármentesítés aktuális kérdései, 2011. március 17, Budapest
BAYZOLTÁN Alkalmazott Kutatási Közalapítvány
I. 6 zalaegerszegi vízminta analízise Ásványi só és az "5" jelű konzorcium hatása a ZT-5/07 vízminta szennyező komonenseinek bomlására 168 óra alatt 20C-on
Bioaugmentáció >40 % MTBE bomlás 14000
BTEX, VALPH, Alkil-Benzolok
Koncentráció (ug/L)
12000 10000
Erős endemikus flóra 8000
Kontroll
6000
Ásv.só
4000
Ásv. Só + "5" konzorcium 2000 0
MTBE
Benzol
Toluol
Etil-benzol
m,p-Xilol
o-Xilol
MTBE degradációja mikrobiális rendszerekben, Dr. Bihari Zoltán Kármentesítés aktuális kérdései, 2011. március 17, Budapest
BAYZOLTÁN Alkalmazott Kutatási Közalapítvány
II. Oltóanyag előállítása az első injektáláshoz Előnövesztés hatása az "5" konzorcium MTBE bontó képességére
MTBE koncentráció (mg/l)
160 140 120 100 80
A konzorcium fermentálható
60 40 20 0 Kontroll
LB
nC6-nC16
Benzol
TBA
ZT-5/07
Szénforrás MTBE degradációja mikrobiális rendszerekben, Dr. Bihari Zoltán Kármentesítés aktuális kérdései, 2011. március 17, Budapest
BAYZOLTÁN Alkalmazott Kutatási Közalapítvány
II. Oltóanyag előállítása az első injektáláshoz 800L ZT-5/07 + Ásványi sók + ”5” konzorcium + MTBE + O2 ≈108 sejt/mL P2
P3
P4
P5
P6
P7 P8 P9
P10 20 ZT-5/07
MTBE bontó aktivitás kicsi
Methylibium sp. T29
DGGE: 30-70% gradiens; 8% AA-bisAA; Futtatás: 150V; 60°C; 4 óra MTBE degradációja mikrobiális rendszerekben, Dr. Bihari Zoltán Kármentesítés aktuális kérdései, 2011. március 17, Budapest
BAYZOLTÁN Alkalmazott Kutatási Közalapítvány
III. Oltóanyag előállítása a második injektáláshoz 500L táp + Methylibium sp. T29 + MTBE + O2 ≈107 sejt/mL; + Ásványi sók + MgO2 A P10 kútban mért MTBE koncentrációk és baktériumtörzsek változása
Okt.28. Nov.19.
MTBE bontó aktivitás közepes
800 700 600 MTBE konc. (ug/L)
500 400 300
Methylibium sp. T29
200 100 0 2010 Okt. 28. 2010 Nov. 4. 2010. Nov. 19
DGGE: 30-70% gradiens; 8% AA-bisAA; Futtatás: 150V; 60°C; 4 óra
MTBE degradációja mikrobiális rendszerekben, Dr. Bihari Zoltán Kármentesítés aktuális kérdései, 2011. március 17, Budapest
BAYZOLTÁN Alkalmazott Kutatási Közalapítvány
IV. A második injektálás értékelése Az MTBE fogyással párhuzamosan a Methylibium sp. T29 megjelent a mintában A P5 kútban mért MTBE koncentrációk és baktériumtörzsek változása
Okt.28. Nov.4.
1200 1000 800 MTBE konc. (ug/L)
600 400
Methylibium sp. T29
200 0 2010 Okt. 28. 2010 Nov. 4. 2010. Nov. 19
DGGE: 30-70% gradiens; 8% AA-bisAA; Futtatás: 150V; 60°C; 4 óra
MTBE degradációja mikrobiális rendszerekben, Dr. Bihari Zoltán Kármentesítés aktuális kérdései, 2011. március 17, Budapest
BAYZOLTÁN Alkalmazott Kutatási Közalapítvány
IV. A második injektálás értékelése Egyértelmű korreláció az analitika és a DGGE-vel azonosított törzsek között A ZT-5/07 kútban mért MTBE koncentrációk Okt.28. Nov.4. Nov. 19 és baktériumtörzsek változása
400 350 300 MTBE 250 konc. 200 (ug/L) 150
Methylibium sp. T29
100 50 0 2010 Okt. 28. 2010 Nov. 4. 2010. Nov. 19
DGGE: 30-70% gradiens; 8% AA-bisAA; Futtatás: 150V; 60°C; 4 óra
MTBE degradációja mikrobiális rendszerekben, Dr. Bihari Zoltán Kármentesítés aktuális kérdései, 2011. március 17, Budapest
BAYZOLTÁN Alkalmazott Kutatási Közalapítvány
Összefoglalás, jövőbeli tervek A Methylibium sp. T29 törzs hatékonyan szennyezett talajvizek bioremediációjában
alkalmazható
MTBE-vel
„5” A B C A baktériumtörzsek DGGE-analízise jól egészíti ki az analitikai vizsgálatokat és fontos eszköz a mikrobiológiai degradáció nyomon követésében A Methylibium sp. T29 megfelelő fermentációja kulcsfontosságú az MTBE lebontását célzó terepi beavatkozások sikerességében A konzorciumokkal szemben a T29 jelű egyedi törzs gazdag tápoldatban is növeszthető az MTBE-bontó aktivitás elvesztése nélkül Előzetes eredményeink alapján ezzel a módszerrel még nagyobb aktivitású oltóanyag állítható elő, amely várakozásaink szerint a jövőben még hatékonyabb terepi beavatkozásokat fog eredményezni
MTBE degradációja mikrobiális rendszerekben, Dr. Bihari Zoltán Kármentesítés aktuális kérdései, 2011. március 17, Budapest
BAYZOLTÁN Alkalmazott Kutatási Közalapítvány
Külön köszönet kollégáimnak: „5” A B C Szabó Zsoltnak, Balázs Margitnak, Dr. Tolmacsov Péternek és Dr. Kiss Istvánnak
Köszönöm a figyelmet!
MTBE degradációja mikrobiális rendszerekben, Dr. Bihari Zoltán Kármentesítés aktuális kérdései, 2011. március 17, Budapest
