Transcript 1Környmikrobi

KÖRNYEZETi MIKROBIOLÓGIA
ÉS ÖKOTOXIKOLÓGIA
Vegyi anyagok hatása az
ökoszisztémára
Gruiz Katalin
A környezetirányítás eszköztára
KÖRNYEZETPOLITIKA
POLITIKA
KOCKÁZATMENDZSMENT
MONITORING
GAZDASÁG
JOG
KOCKÁZAT FELMÉRÉSE
KOCKÁZAT CSÖKKENTÉSE
1. VESZÉLY AZONOSÍTÁSA
1. MEGELŐZÉS
2. KOCKÁZAT FELMÉRÉSE
2 . KORLÁTOZÁSOK
Általános / helyspecifikus
3. REMEDIÁCIÓ
Kvalitatív/ kvantitatív
Fizikai-kémiai technológiák
Ökológiai / humán egészségi
Bioremediáció
Ökológiai technológiák
Az ökoszisztéma
Az ökoszisztémák az élő és az élettelen koordinált együttműködését
különböző fejlettségű és hatékonyságú rendszerekben oldják meg.
Mikroméretű ökológiai rendszernek tekinthetőek néhány mikroorganizmus közösségét jelentő élőhelyek, például egy mikrobiológiai
úton korrodeálódó vasfelület, a biológiai szennyvíztisztító biofilmje.
Nagyobb léptékű ökoszisztémák a felszíni vízek és azok üledéke,
vagy a szárazföldi ökoszisztémák, melyek középpontjában a talaj
organominerális komplexumában élő biota jelenti az ökológiai
rendszert. Legnagyobb léptékű ökológiai rendszer a „földi
ökoszisztéma”, mely alatt a Föld teljes bioszféráját értjük és annak
minden kölcsönhatását a litoszféra, a hidroszféra és az atmoszféra
abiotikus elemeivel. A legmagasabb szintű szervezettség a közösségek
együttműködése, kölcsönhatásai, homeosztázisa, anyag- és
energiahasznosítása.
Az ökológia
Az ökológia tudománya a legkülönbözőbb méretű ökoszisztémák
működését törvényszerűségeit és jellemzőit, elsősorban az anyag- és
energiaforgalmat, például a biogeokémiai ciklusokat tanulmányozza.
A környezeti mikrobiológia
A környezeti mikrobiológia kiemelten tárgyalja a mikroorganizmusok szerepét a földi ökológiai rendszerekben, különös
tekintettel a bio-geokémiai ciklusokban és a tápklálékláncokban
betöltött szerepére.
Ennek a megközelítésnek a hátterében a biomérnök illetve az
ökomérnök azon célja áll, hogy a mikro-organizmusokat és végtelen
genetikai és biokémiai potenciáljukat technológiák szolgálatába
állítsa.
Hogy a mérnök a földi ökoszisztémával harmoníában tehesse ezt,
ahhoz részletes ismereteket kell szereznie a földi ökológiai
rendszerekről, erről a mai napig ismeretelen fekete dobozról.
Az önszabályzó ökológiai rendszerek
ÖKOSZISZTÉMA = BIOLÓGIAI + ABIOTIKUS
Az ökoszisztémák többet jelentenek, mint egy biológiai rendszer. Az
ökoszisztéma több, mint a közösségek összes genetikai információja
által meghatározott biokémiai potenciálon alapuló, evolúcióra képes
rendszer, mert a biológiaihoz hozzáadódik az abiotikus rendszer, a
fizikai-kémiai folyamatok és a termodinamikai háttér és a kettő
elválaszthatatlan egységet képez.
Az ökológiai rendszerek önmagukat szabályozzák. A földi
ökoszisztémák nyílt rendszerek. Ha nagyobb az anyagfelvétel, mint
az anyagleadás, akkor anyagfelhalmozódás jellemzi a rendszert.
Folyamatos anyagveszteség elsivatagosodáshoz vezethet. Ezek a
folyamatos veszteségek vagy felhalmozódások addig növekszenek,
Az önszabályzó ökológiai rendszerek
A teljes földi ökoszisztéma legfőbb bevételei a napenergia és a litoszférából
szabaddá váló elemek. Ezek a bevételek a földi ökoszisztéma különféle
alrendszereiben hasznosulnak, míg végül hő és anyagcseretermékek formájában
kerülnek leadásra (kiadás).
Negatív visszacsatolásról beszélünk, ha egy kiadás ellenőrzést gyakorol egy
lehetséges bevétel felett, vagyis megállítja az ideális állapottól eltérő tendenciát.
Pozitív visszacsatoló rendszerek is működnek az ökoszisztémákban, amelyek az
ideális állapottól való eltávolodáson fáradoznak. Ilyen folyamat például az hogy
az ökológiai rendszerek növelik a produkciójukat (nem áll meg egy szinten), az
elemek körforgásának sebességét, az energiahassznosulás hatékonyságát.
A visszacsatolással való szabályozás tehát nem egy stabil állapotot, hanem egy
stabil trendet hoz létre, hiszen a pozitív visszacsatolás eredménye, az evolúció
egy bizonyos irányba állandóan tolja az egyensúlyi helyzetet. A homeosztatikus
plató az az egyensúlyi állapot, amelyen belül a rendszer negatív visszacsatolásokkal stabilizálja magát.
Az ép ökoszisztéma
A NAP
Világűrből
l00%
30% visszaverődés
a felhőkről
7% diffúz szóródás
égboltról érkező sugárzás
25 %
14 % abszorpció a légkörben
26 %
földfelszín
51 %
Az ép ökoszisztéma
A biológiai produktivitás
A napenergia transzformálódása biokémiai energiává: 0,1-1,6 %
Termesztett növények energiahasznosítása: EH
Természetes ökoszisztéma energiahasznosítása: 2-7x EH
Fototróf élőlények
Kemotróf élőlények: fogyasztók
lebontók
Az ép ökoszisztéma
fototrófok
kemotrófok
redukált szubsztrát
oxidált termék
Produktivitás
Ökoszisztéma
Terület
106 km2
Produkció
1016 kJ/év
Nyílt óceán
326
136
Parti övezetek
34
28
Sivatag és tundra
40
3,3
Préri
42
44
Tűlevelű erdők
10,0
12,5
Száraz erdők
9,4
10,0
Nedves mérsékelt erdők
4,9
16,3
Nedves trópusi erdők
14,7
123
Nem gépesített művelt ter.
10,0
12,5
Gépesített művelt terület
4, 0
20, 0
Baktériumok napenergia hasznosítása
Thiobacillus ferrooxidanst vas(II)-n tenyésztve:
2 FeCl2 + 2 HCl + ½ O2
2 FeCl3 + H2O
Szoláris termálmódszerrel:
Fe (III)
Fe (II)
Táplálkozási láncok
napfény
autotrófok
növényevők
húsevők I
húsevők II
lebontók
légzési veszteség
hulladékanyagok
tápanyagfelvétel
anyagcsere során
Ökológiai piramisok
15
0,1
100
0,66
1,5x104
7,2x1010
Egyedszám/m2
0,1
1,2
1,25
17,7
biomassza g/ m2
10 % szabály
26,8
280
produktivitás mg/ m2d
Táplálkozási láncok
Táplálkozási láncok hossza
Holt szerves anyagokat fogyasztók: detritusz
A mikroorganizmusok elterjedtsége
Körülmény
Extrém környezeti paraméterek
Mikroorganizmus
Hőmérséklet
Tengermélyi kitörések (110-115 oC)
Forróvízű források (85 oC)
Forró kénes források (75 oC)
Methanopyrus kandleri
Pyrodictium abyssi
Thermus, Sulfolobus
Thermotrix thiopara
Ozmózisnyomás
14-15 % NaCl
25 % NaCl
Clamydomonas
Halobacterium
Halococcus
Savas pH
pH 3,0 alatt
pH 1,0 körül
Saccharomyces
Thiobacillus
Lúgos pH
pH 10,0 és felette
Bacillus sp.
Kis
vízaktivitás
aw= 0,6–0,65
Torulopsis sp.
Candida sp.
Magas hőmérséklet +
85 oC, pH 1,0
Cyanidium
Sulfolobus
A biológiai evolúció általános trendjei
1. A bioszféra teljes biomasszája fokozatosan nő.
A növekedés fokozatos vagy ugrásszerű volt a Föld története
során. A szárazföld nagy része néptelen volt és a benépesedett
részek denzitása kicsi volt. A denzitás melett a genetikai
diverzitás is alacsony szintű volt, egészen a prekambriumig.
2. A genetikai diverzitás állandóan nő.
3. A holt szerves anyagok felhalmozódásának üteme
állandóan csökken.
A mikrobiológiai degradáció egyre hatékonyabbá válik, a
humuszképződési és a szénülési (fosszilizációs) folymatokba egyre
kevesebb szerves anyag kerül.
4. Egyre hatékonyabb a mikrobiológiai degradáció.
A mikroorganizmus változékonysága, genetikai és biokémiai
flexibilitása gyors és hatákony adaptációt eredményez. A
xenobiotikumok biodegradációja vagy kometabolizmusa még igen
toxikus és a kémiai szerkezetből következően nehezen hozzáférhető
szerves vegyületeke esetében is megtörténik.
5. A humifikáció folyamata visszaszorul.
A biodegradáció tökéletesedésével párhuzamosan a holt szerves
anyagok egyre kisebb része marad bontatlanul, felhasználatlanul. A
mineralizáció a talajban egyre fokozódik. A jura korszakig a
modertalajok voltak jellemzőek, később mulltalajok, vagyis kisebb
humusztartalmú talajok. A mai trópusok talajában gyakorlatilag nincs
humuszanyag.
6. A körforgalomba vont elemek mennyisége nő.
A növekvő biomasszába egyre több biogén elem épül be. A földfelszín
anorganikus elemkészlete csökken, abszolút értékben is, de a beépült,
élőlényekben immobilizált hányadhoz képest még inkább.
7. A biológiailag immobilizált
anyaghányad egyre nő.
anyagmennyiség
és
Ez azt jelenti, hogy élőlényekbe épülve, vagyis biológiai kontroll alatt
áll.
8. Az elemek körforgásának sebessége egyre nő.
A termelés és a lebontás egyre tökéletesebb összehangolása azt
eredményezi, hogy a holt szerves anyagok ásványosítása egyre gyorsul,
az elemeknek váltakozva szerves (élő) kötésből szervetlenbe való
átkerülése és újbóli beépülése egyre rövidebb időt vesz igénybe.
9. Az életközösségekben az energiaáramlás és az entrópiagerjesztés egyre nő.
A biogén elemek szervetlenből szervesbe beépülése egyben a
napenergia beépülését, redukciót is jelent, a mineralizáció pedig
energiafelszabadítást. A ciklizáció meggyorsulásával tehát az
energiaáramlás is felgyorsul, vagyis a napenergia felfogása és kémiai
ill. hőenergiává alakítása egyre gyorsabb.
10. A napenergia felfogása és konvertálása egyre nagyobb
mérvű.
A bioszféra entrópiapumpává válik.
11. Nő a produktivitás.
A produktivitás növekedése nem csak az elemforgalom megnövekedett
üteme miatt lehetséges, hanem a fajok genetikailag megszabott produktivitásának fokozódása miatt is. A napenergiát jobb hatásfokkal hasznosító fajok a természetes kiválogatódás során előnyt élveznek, az
evolúció olyan társulások kialakulásához vezet, amelyek mélyebb
vizekben és korábban produkcióra nem alkalmas helyeken is működőképes. Nemcsak az abszolút, de az időegységre jutó produkció is nő.
12. Az energiakanalizáció egyre bonyolultabbá válik.
A termelők által befogott napenergia a közösségi anyagcsereutakon és a
táplálékláncokon keresztül egyre bonyolultabb és hosszabb úton, mind
nagyobb számú faj és változat bevonásával alakul és vész el végül hő
formájában. Az energiakanalizáció bonyolultabbá válása az energia
közösségi szintű felhasználását és biológiai ellenőrzöttségét is jelenti.
13. A biológiai energiahasznosítás hatásfoka egyre nő.
Az evolúció során egyre hatékonyabb eenergiahasznosítású fajok
szelektálódnak. Például az ATP szintézis szempontjából az aerob légzés
biztosítja a legjobb energiahasznosulást. Az egyes szerves vegyületek
„elégetése” a legkülönfélébb, eltérő hasznosulást jelentő anyagcsereutakon mehetnek végbe. Az aerob élőhelyek mennyisége egyre nő, pl.
talaj átszellőzöttsége, talajlazító állatok.
14. A faji diverzitás egyre nő.
A modern bioszférában a recens fajok száma kétmillió. Ennyi faj
egyszerre még sohasem élt a földön, annak ellenére, hogy ennek
sokszorosa kihalt már. Az együtt élő fajok mennyisége és sokfélesége
működési biztonságot, funkcionális stabilitást eredményez. A nagy
fajszám és a diverzitás az energiakanalizáció finomodásán kívül az
energiakihasználás hatékonyságának növekedését is jelenti.
15. A biogén elemek vándorlásának biológiai ellenőrzöttsége egyre nagyobb.
A biogeokémiai ciklusok során az elemek anorganikus kötésben történő
vándorlása lerövidül és a biológiailag ellenőrzött szakasz hossza megnő.
Példaként a trópusi talajok felgyorsult mineralizációját lehet említeni,
ahol szervesanyag felhalmozódásra, abiotikus folyamatokra, humuszképződésre nincs mód.
16. A mikroorganizmusok biokémiai differenciálódása és
közösségeik biokémiai kapacitása, mineralizációs képessége egyre nagyobb.
A földtörténeti korokat vizsgálva követhető a mikroorganizmusok
morfológiai differenciálódása, diverzitásuk növekedése. A mikroorganizmusok biokémiai evolúciója a mai napig folyamatos, a szennyeződések hirtelen elterjedésével pedig felgyorsult. A mikroorganizmusok új
génjeinek kialakulását és elterjedését olyan flexibilis mechanizmusok
biztosítják, mint a plazmidok vándorlása, az ugráló gének, stb.
17. Az abiogén és a biológiai folyamatok koordinációja
egyre közvetlenebb.
Az abiogén egyre inkább a biológiai ellenőrzése alá kerül. Az abiotikus
alrendszerek utánpótlása a kőzetek tartalékaiból képes kiegészülni. A
szén a karbonátos kőzetekből, a kén a szulfid ásványokból, a nitrogén a
levegőből, stb.
18. A környezeti hatásokkal szembeni rezisztencia nő.
A fajok diverzitása, a közösségeken belüli redundancia biztosítja, hogy
az ökoszisztémák a környezeti tényezők egyre nagyobb kilengéseit is
képesek tolerálni. A bioszféra, a Föld teljes ökoszisztémájára vonatkozóan is, egyre rezisztensebb lesz.
19. A közösségek tehát egyre nagyobb környezeti
kilengéseket is képesek tolerálni.
20. A biológiai
bonyolultabb.
szabályozás
egyre
sokrétűbb
és
A fajszám növekedésével a kapcsolatok típusai egyre változatosabbak.
21. Az ökológiai rendszerek geográfiai expanziója.
Az ökoszisztémák meghódítják a pólusokat, a tundrákat. Az egyenlítő
környezete a legrégebben elfoglalt terület, ennek abszolút kora és
relatív kora is a legnagyobb. A relatív kor a fejlettségi szintet is jelenti,
az ökoszisztémák fejlődésében, így a legnagyobb produktivitást, a legtökéletesebb együttműködést, a legjobb energiahasznosulást, a
legnagyobb entrópiát.
22. A biológiailag szintetizált szerves vegyületek száma
egyre nő.
A mikroorganizmusok (és más élőlények) által szintetizált szerves
vegyületek száma napjainkban minden korábbinál nagyobb. Ezzel
párhuzamosan a biodegradációs potenciál is egyre növekszik.
23. A biokémiai potenciál egyre nő.
Mind a szintetizáló, mind a biodegradatív.
24. A biológiai funkciókért felelős genetikai információ
összmennyisége és diszpergáltsági foka egyre nő.
A bioszféra összessége, mint egyetlen közösség működéséhez az egyes
fajok génjeiben kódolt össz-információ működésére van szükség. Ez az
információmennyiség egyre nő, és diszpergáltsági foka is.
Ökológiai folyamatok tér-idő diagramja
Környezetszennyezés-típusok tér-idő diagramja
Elemek körforgalma: biogeokémiai ciklusok
kulcsszavai
Gázfázisú / üledékes
Biotikus / abiotikus fázisok, biológiai ellenőrzöttség
Ásványosítás / ásványbemosódás / ásványszétesés
Immobilizáció / mobilizáció
Oxidáció / Redukció:
Oxidáció: kemolitotrófok és heterotrófok energiatermelése valamint közvetett (ammónium, nitrit, kén, kénhidrogén, fémszulfidok, ferrovas, hidrogén oxidációjából nyerik az energiát)
Redukció: C, N, P, S, Fe, Mn, Cl: terminális elektronakceptor (terminális elektronakceptorként: oxigén, nitrát, ferrivas, szulfát, kén, piroszőlősav, stb.)
Párologtatás (C, N, S, H, O, Se) / megkötés (C, N, H, O)
Geológiai üledékképződés: kén és szulfid, kőolaj, szén, kelátok, bioakkumuláció,
izotópfrakcionálás, stb.
Szárazföldi ökoszisztémák tápanyagforgalma
szervesanyag készlet
biol. felvétel
légkör
aeroszol
biol. leadás
növény
ragadozó
detritusz
avar
üledékképz
biol. felvétel
ásványosítás
mállás
Talaj és
kőzet
ásványképz
tápelemkészlet
rendszeren belüli ciklus
Mikroorganizmusok a környezetben
•Közösség, populáció
•Autochton: bennszülött és allochton: idegen
•Pionír mikroorganizmusok, szukcesszió (autogén, allogén)
•Klimaxközösség: állandósult mikrobatársulás
•Pozíció a közösségben
•Fajok közötti kölcsönhatások: neutralizmus, kommenzalizmus,
protokooperáció, szimbiózis, kompetíció, amenzalizmus, parazitizmus, predáció
Mikroorganizmusok szerepe a szénkörforgalomban
fotoszintézis
AEROB
légzés
CH4
CO2
Szerves anyag
erjedés
ANAEROB
Nitrátredukció
szulfátredukció
metanogenézis és acetogenézis
Erjedési termék
és H2
Szénkörforgalom a földi ökoszisztémában
ATMOSZFÉRA
725
120
105
60
60
102
M
fitoplankton
Növény: 550
M
M
SZÁRAZFÖLD
holt szag, humusz: 2 000
szén, kőolaj, földgáz: 5-10 000
karbonát: 20 000 000
C tartalom ill. tartalék * 109 t
5
CO2
38 000
TENGER
oldott szag: 1 000
0,5
üledék
C áram nyilakon: * 109 t/év
5
Szénkörforgalom
Légzés:
6 O2 + C6H12O6
Fotoszintézis: 6 CO2 + 6 H2O
6 CO2 + 6 H2O
C6H12O6 + 6 O2
Aerob lebontás: holt szerves anyag, cellulóz, lignin, kőolaj,
szerves szennyezőanyagok, xenobiotikumok lebontása
Anaerob lebontás: anaerob légzés, erjedés
Aerob és anaerob biodegradáció
Aerob biodegradáció: cukrok, keményítő, cellulóz, lignin
Anaerob biodegradáció: erjedés, fakultatív és obligát anaerobok
Obligát anaeroboknál hiányzik a kataláz:
2O2- + 2H3 szuperoxid dismutáz  H2O2 + O2
H2O2  kataláz  H2O + ½ O2
Az erjedés az anaerob táplálékláncok bevezető lépése
Másodlagos erjesztés: acetogenézis, metanogenézis
Az erjesztő baktériumok az etanolt, a vajsavat vagy a propionsavat
acetáttá és hidrogénné erjesztik. Szoros együttműködésben vannak
a H2-t hasznosító metanogén baktériumokkal.
Syntrophobacter wolfei: vajsav  acetát + H2
Erjedési folyamatok
Tejsavas erjedés
Propionsavas erjedés
laktát, etanol
Enterobaktériumok
szukcinát
H2
formiát
CO2
acetoin
2,3-butándiol
propionát
CUKOR
Clostridiumok
Piruvát
Acetil-CoA
CO2
Acetil-CoA
acetát
C4
etanol
aceton
CO2
acetát
isopropanol
etanol
butanol
butirát
Aerob és anaerob légzésfajták
redoxpot
Szénhidrát + O2
légzés
CO2 + H2O
Ammónium + O2
nitrifikáció
NO2/NO3 + H2O
Szénhidrát + NO3
nitrátlégzés
N2O/N2 + H2O
Zsírsav, H2 + SO42-
szulfátlégzés
acetát, CO2, H2S
+0,8
aerob
H2 + CO2
karbonátlégzés
acetogenézis*
acetát + H2O
H2 + CO2
karbonátlégzés
metanogenézis**
metán + H2O
anaerob
*Clostridium acetogenum/thermoaceticum,
**Archaebacteria: Methanobacterium, Methanococcus, Methanospirillum, stb
+0,4
- 0,3
Metánkörforgalom
CO2
Fotokémiai oxidáció
felezési idő: 12-17 év
CH4
vizek és talajok
biomassza
aerob
anaerob
metanotróf baktériumok
Acetát, H2
CO2
CH4 + CO2
metanogén baktériumok
Acetogenézis és metanogenézis
Acetogén baktériumok: obligát anaerob acetogén (nem= ecetsavbaktérium).
Karbonátlégzés: 2CO2 + 4H2  CH3COOH + 2H2O. A CO2 a terminális
elektronakceptor, a H2 anaerob oxidációjához (légzés).
Clostridium acetogenum, Clostridium thermoaceticum
Metanogenézis: a biogáz termelés alapfolyamata. Metán az üvegház hatásért
felelős gáz. 400 x 106 t/év, ebből 90 x 106 t/év a kérődzők metán termelése.
Az acetát a metántermelés köztiterméke.
4H2 + CO2  CH4 + 2H2O
CH3COOH + 2H2O  CH4 + CO2
Archeabacteria, Archea: sajátos evolúció eredményei, eltér az eubaktériumoktól a
sejtfal, a membrán és az anyagcsereutak is.
Methanibacterium,
Methanothermus
Methanococcus,
Methanomicrobium,
Methanospirillum,
Az acetátot is képes hasznosítani a Methanisarcina és a Methanotrix
Metanotrófok
Metanotrófok: a metánkörforgalomban a metán energiaforrásul történő
hasznosítását végzik.
Aerob metanotróf vagy metilotróf baktériumok, melyek a metánt, a
metanolt, a metilamint, a formiátot és a formamidot is képesek
hasznosítani: talajban, vizekben.
Baktériumok: Methylosynus, Methylocistis, Methylobacter, Methylococcus
Metanotróf gombák: Candida boidinii, Hansenula polymorpha
Kőolajszármazékok lebontása
Aerob
vagy
fakultatív
anaerob
baktériumok:
Pseudomonas,
Acinetobacter,
Bacillus,
Nocardia,
Rhodococcus,
Mycobacterium,
Corynebacterium,
Flavobacterium,
Beijerinckia,
Aktinomicéták,
pl.
Acinetobacter calcoaceticus,
Anaerob baktériumok: nitrátredukálók: Pseudomonasok,
Moraxella,
szulfátredukálók:
Desulfobacterium,
Rhodopseudomonas,
Gombák: Candida, Rhodotorula, Aspergillus, Penicillium,
Trichoderma, Cununghamella, Rhizoctonia,
Xenobiotikumok lebontása
CCl4 és CHCl3: Acetobacterium woodii, kometabolizmussal: Methylophylus,
Mathylobacterium,
Triklóretilén és tetraklóretilén: Pseudomonas putida, Xanthobacter
aurotrophycus, Xanthomonas
Klór-légzés: HCl termelés ATP képzés mellett, reduktív dehalogénezés:
általában keverék-tenyészetek képesek csak rá.
Klórozott aromások lebontása: Pseudomonas, Arthrobacter, Alcaligenes,
Pseudomonas putida,
PCB, dioxin: Pseudomonas testosteroni, Brevibacterium,
Műanyagok, gumi: Streptomycesek,
Xenobiotikum bontása függ: a mikroorganizmustól: tiszta vagy kevert
kultúra, a vegyi anyag kémiai szerkezetétől, koncentrációjától, biológiai
hozzáférhetőségétől, kometabolizálhatóságától, táoanyagkiegészítők (N, P, Hakceptor) jelenlététől.
Nitrogénkörforgalom a földi ökoszisztémában
ATMOSZFÉRA
3 800 000
Nitrogén fixálás
140
NH3
100
Növény: 12 000
Állat: 200
biológiai fixálás
30
Denitrifikáció
Denitrifikáció
130
30
NH3
60
M
Műtrágya
40
M
NOx
20
M
500
Fitoplankton: 300
Állat: 170
mineralizáció
mineralizáció
holt szag, humusz: 250 000
Detritus, üledék
SZÁRAZFÖLD
TENGER
N tartalom ill. tartalék * 106 t
N áram nyilakon: * 106 t/év
Mikrobiális nitrogénkörforgalom
N2O
Nitrifikálók:
N2
Nitrosomonas
Nitrobacter
Nitrococcus
Nitrospira
Denitrifikálók:
Pseudomonas
Bacillus lichenif
Escherichia coli
NO3-
Nitrogénfixálók:
Azotobacter
Rhizobium
Biomasszában
kötött
szerves N
Anaerob
Aerob
Aerob és
anaerob
NO2NH4+
humusz
Baktériumok a nitrátkörforgalomban
Nitrifikáció: ammóniumoxidáció és nitritoxidáció
NH4 + 1,5 O2  NO2- + 2H+ + H2O
Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrospira, Nitrosolobus, Nitrosovibrio
NO2- + 0,5 O2  NO3
Nitrobacter, Nitrococcus, Nitrospina, Nitrospira
Gomba: Aspergillus
Denitrifikáció: nitrátredukció: NO3  N2 (N2O)
Egyik anaerob légzésforma, nitrát a H-akceptor.
Pseudomonasok, Bacillus licheniformis, Paracoccus denitrificans, E. coli, stb.
Légköri nitrogén megkötése: szabadon élők és szimbinták:
Azotobacter, Rhizobium
Ammonifikáció: ammónium oxidációjából nyernek energiát
Holt szerves anyagok sorsa a
talajban, humifikáció
Szalma
CO2 + H2O
CO2 + H2O
Szénhidrát,
pektin, cellulóz,
protein
Viszonylag stabil maradékok
NH4,
aminosav,
aminocukor
Ásványositás
NH4
Holt szerves
anyag C/N=30
felszín
Asszimiláció
Ammonifikáció
Huminanyagok
C/N=10-15
nitrogénzár
Nukleofil adició
Kondenzáció
polimerizáció
R-NH2
Lignin
tannin
polifenol
Demetilezés
n
Biomassza
Hidroxi fenolok
dekarboxilezés, béta oxidáció
Kinoidális gyökök
autooxidáció
Foszforkörforgalom
aratás
Műtrágya
pl. szuperfoszfát
Oldható foszfát PO43Oldhatatatlan szerves és
szervetlen foszfátok
Pl. inositol hexafoszfát
Foszfatázok
Mikroorganizmusok
Szerves savak
Apatit és kicsapódott kalciumfoszfát
Vas- és aluminium oxidokon abszorbeált P
Vízi ökoszisztémák foszforháztartása
Oligotróf
0,001-0,01 mg/l
0,01-1 mg/l
szerves anyag
aerob
Eutróf
szerves anyag
aerob
PO43-
anaerob
PO43Fe3+
FePO4 oldhatatlan
H2S + PO43- oldható
Fe2+
FeS
Kénkörforgalom a földi ökoszisztémában
ATMOSZFÉRA
3
Vulkanikus
tevékenység
SO2 és H2S
biogén
H2S
5-10
Biogén H2S
30
Égetés
SO2: 65
Spray SO4: 40
Csapadék:
90+100
bánya
130
Biomassza: 1010 t
1 300
TENGER
Szervetlen kőzetekben: 26 000
SZÁRAZFÖLD
Detritus, üledék
S tartalom ill. tartalék * 106 t
S áram nyilakon: * 106 t/év
Biomasszában: 1010 t
Szulfátredukció
Aerob: beépül szerves sejtalkotókba
Anaerob: vizek, üledékek: a szulfát elektronakceptorként funkcionál,
anaerob légzéshez
Acetát és CO2 képzés laktátból, propionátból, etanolból: Desulfovibrio,
Desulfomikrobium, Desulfolobus
Acetátból CO2 és H2: Desulfobacter, Desulfococcus, Desulfonema,
Desulfotomaculum acetoxidans
H2 oxidáció fakultatív kemolitotrófokkal: Desulfovobrio desulfuricans,
Desulfotomaculum orientis
A vas anaerob korroziója: több lépés összevont reakciója:
4Fe + SO42- + 2H2O + 2H+  FeS + 3Fe(OH)2
A kolloid vasvegyületek a csövek eldugulását okozhatják.
Kénoxidáció
H2S, elemi kén és tioszulfát redukált szubsztrátot jelent a színtelen
kénbaktériumok és a fototróf vörös kénbaktériumok számára.
A színtelen kénbaktériumok lehetnek fonalasok, vagy egysejtűek.
Archeabaktériumok is képesek a redukált kénvegyületeket oxidálni
(kemolitotrófok, szénforrásuk a CO2).
Thiobacillusok (kénsav), fonalasok: Beggiatoa,
Vörös kénbaktériumok: Chromatiaceae, Thiorhodaceae, Thiospirillum
Zöld kénbaktériumok: Chlorobium
A környezetben a szén és kőzetek a kéntartalmát oxidálják. Ha van toxikus
fém a kőzetben (bánya) akkor a fémek kioldása is megtörténik
Kénoxidáció
Tavakban fonalas kénbaktériumok: Thiotrix, Thioplaca
Egysejtű, nagyméretű: Thiofulvum, Achromatium
Kénhidrogén  elemi kén  kénsav
Többen összedolgoznak, pl. színtelen fonalas kénbaktériumok
cianobaktériumokkal és vörös kénbaktériumokkal.
a
Thiobacillusok: savtűrőek: pH 1-5 Thiobacillus thiooxidans, Thiobacillus
ferrooxidans
Betoncsövek
korróziója:
együttműködéséből
szulfátredukálól
Vas oxidáció és szén kéntelenítés:
FeS2 + 3,5 O2 + H2O  FeSO4 + H2SO4
2FeSO4 + 0,5 O2 + H2SO4  Fe2(SO4)3 + H2O
Bioleaching, fémkioldás
és
kénoxidálók
Mikrobiális kénkörforgalom
Szerves
kénvegy
ületek
Szulfátredukció
(szulfátlégzés)
SO42-
Anaerob
H2 S
Thiobacillusok
kén-oxidációja
Aerob
Aerob és
anaerob
S0
A talaj
Talajtan
1909-1931: Sigmond Elek
Talaj
Talajképződés
Földtani tényezők (aktív: kiemelkedések, sűllyedések, talajvizviszonyok, felszíni vizek; passzív: kőzet fizikai és kémiai tul.)
Éghajlati tényezők: T, csapadék, párolgás, szélviszonyok
Domborzati tényezők: tengerszint, lejtők
Biológiai tényezők: mikroorganizmus, növény
A talajok kora: abszolút és relatív kor
Emberi tevékenység
Magyarország földtörténete
Kárpátmedence kialakulása: harmadkor közepe
Előtte Tisziai masszívum, körötte a Tethys tenger (iszap, homok, mészkő)
Harmadkor közepe: a masszívum feldarabolódott, szélén vulkáni tevékenység
indult, keletről nyugatra (ezzel párhuzamosan a savanyúság nő)
Zemplén, Mátra, Cserhát, Börzsöny, Visegrádi hegység, Bakony
A kiemelkedések a tenger aljából képződtek, a masszívum egyre süllyedt, a
kiemelkedések anyagával feltöltődött, közepén a sekély Pannon tenger, mely lassan
kiédesült (2-3 ezer méteres tengeri majd tavi üledéksor). Máig is sűllyed: 20-30 cm
/ 50 év.
Negyedkor előtt: szubtrópusi ill. trópusi éghajlat
Negyedkor elején: hűvösödés, periglaciális: a jégkorszak hatása éri
Glaciális: száraz, hideg: lösz szállitása
Interglaciális: füves lösz
erdős sztyeppe, talajképződés
Duna: harmadkor vége, visegrádi áttörés: plesztocén vége
Balatoni árok: pleisztocén vége Tisza: holocén eleje
Földtörténeti korok
Kor
kor
kor
Új
negyedkor
holocén
12 ezer
pleisztocén
1 millió
harmadkor
Középkor
Ókor
év
neogén: pliocén/miocén
10/25
paleogén: oligocén/eocén
45/60
kréta
140
júra
175
triász
200
perm
240
karbon
310
devon
350
szilur
450
kambrium
540
KŐZETEK
MAGMÁS
mélységi
kiömlési
abcdef
kovasav
444310
gránit
kvarcporfáz/riolit
70%
143310
szienit
porfir/trachit
60-70
1 1 4 3 40
diorit
porfirit/andezit
60
004043
a: kvarc
b: alkáliföldpát
c: plagioklász
d: csillám
e: amfibol
f: olivin
gabbro
melafir/bazalt
50
KŐZETEK
ÜLEDÉKES
1. vulkáni tufa: magma hamu leülepedése
2. törmelékes üledékes: aprózódás, másodlagos felhalmozódás
vivőanyag: víz, szél
cementálóanyag: mész, kovasav, Fe oxihidrát
méret: >2 mm: konglomerát/brescsa
2-0,02 mm: homokos üledék
<0,02 mm: agyagos üledék
Víz által szállított: iszapos / szél által: por, lösz, futóhomok
Lösz: agyagásvány: 1o-15 %
3. oldatból kivált: márga (agyagtartalmú CaCO3 , mészkő
(CaCO3), dolomit (CaMgCO3),
4. szerves eredetű üledékes: tőzeg, nyersfoszfát, diatoma pala
A talaj ásványi anyagai
Kloridok: NaCl
Szulfidok: FeS: pirit
Szulfát: gipsz (CaSO4x2H2O), glaubersó (Na2SO4x10H2O),
epszomit MgSO4x7H2O
Nitrátok: NaNO3, natronsalétrom, puskapor
Foszfát: apatit, fluorapatit Ca5 (PO4)3F, vasfoszfát, Al-foszfát
Karbonátok: kristályos CaCO3: kalcit, dolomit, szóda: NaCO3x10H2O
Oxidok: Al (hidrargillit, bőhmit, bayerit, diaszpor) és Fe oxidok (hematit,
magnetit) hidrátok, oxihidrátok, Mg és Ti oxidok
Szilikátok: SiO2 különféle kristályformákban,
Si a tetraéder középpontjában
Szilikátok
SiO2 különféle kristályformákban, Si a tetraéder középpontjában
Rácstípus szerint:
1. szigetszilikát: 2 Si-tetraéder: pl. olivin: (Mg, Fe2+)2 SiO4
2. láncszilikát: piroxén, augit: Ca-, Mg- Fe-szilikátok
O
O
O Si O Si O
O
1.
O
2.
3. szalagszilikátok: amfibol: Ca-, Mg- Fe- és Al-szilikátok
Szilikátok
4. rétegszilikátok: 6 db tetraéder egy sík mentén
tetraéderes réteg
oktaéderes síkokkal váltakozva: szteatit: 4-brucit-4, csillám: 4-8-4,
muszkovit: 4-8, diotit: 4-8
5. Térrácsos szilikátok: minden irányban kapcsolódnak egymáshoz a
tetraéderek
térszerkezet
Földpátok: K, Na, Ca földpátok és elegyeik
AGYAGÁSVÁNYOK
Elsődleges szilikátokból keletkeznek másodlagos átalakulással: kolloidok
Kétrétegű: 4-8 (Al) kaolinit típus
Háromrétegű: 4-8 (Mg)-4 montmorillonit típus
Ha a Si helyett Al vagy Fe épül be a rácsba, akkor a felületen szabad kötési helyek
alakulnak ki: kationok megkötése
Típusai:
I.
Elektromosan semleges: 4-8 vagy 4-8-4
kandit, talk
I. és II. között: cellánként <1 töltés: 4-8-4/víz/rétegek közti kation: szmektit
II.
Elemi cellánként egy negatív töltés: 4-8-4-rétegközi kation:
csillámok
vagy 4-8-4-8:
kloritok
I. és II. keverten: közberétegzett ásványok:
Agyagásványok kémiai összetétele
rétegek
közti kation
Kétrétegű agyagásványok
Kaolinit
Halloysit
-
oktaéder
centrális
Al
Al
tetraéder
centrális
Si
Si
rácselem
O, OH
O, OH, 2H2O
Háromrétegű agyagásványok
Illit
K, X
Vermikulit
X
Montmorillonit
X
Al, Fe3+, Mg Si, Al
Mg, Fe3+, Al Si, Al
Al, Mg
Si, Al
O, OH, YH2O
O, OH, YH2O
O, OH, YH2O
Négyrétegű agyagásványok
Klorit
Mg, Fe3+, Al Si, Al
O, OH
X: Ca, Mg, K, Na, H3O
Y: víz
Talajképződés-kőzetek mállása
Fizikai, kémiai, biológiai mállás
Fizikai: rétegnyomás, T, fagyhatás (2200 kg/cm2),
kiszáradás, sókristályképződés (100 kg/cm2),
növényi gyökerek nyomása (1o-15 kg/cm2)
víz és szél aprózó hatása
Kémiai: kioldás sorrendje: 1. alkáli fémek sói, 2. Alkáli földpátok sói
3. Szilikátok hidrolízise
KAlSi3O8 + HOH
HAlSi3O8 + KOH
alkáli földpát
Al-hidroszilikát
HAlSi3O8 + 4HOH
2HAlSi3O8 + 5HOH
Al(OH)3 + H2SiO3
Al2SiO3(OH)4 + 4H2SiO3
allofán: agyagásványok elővegyülete
Sok csapadék savanyú pH: trópusok: kaolinit
Kevesebb csapadék, alkalikus: mérsékelt égőv: illit és montmorillonit
Oxidációs folyamatok: ferro
ferri: kicsap, oxidáció=térfogatnövekedés
A talaj szemcseméreteloszlása
Fizikai talajféleség: cementálóanyag elbontása utáni frakcionálás
Nedves frakcionálás: ülepítéssel (frakciók), leiszapolással (egy frakció)
Arany-féle kötöttségi szám: képlékenységig hozzáadott víz mennyisége (ml)
Higroszkóposság: adott páratartalmú levegőből felvett víz: 1o%, 5o% kénsav
Kapilláris vízemelés: talajjal töltött cső alja vízbe mártva: vízmagasság: mm
Fizikai talajféleség
leisz.
%
Arany hy
ml
-
kap
mm
Durva homok
Homok
Vályogos homok
Homokos vályog
Vályog
Agyagos vályog
Agyag
Nehézagyag
0-10
11-20
15-25
25-35
35-60
61-70
70-80
80-90
<25
25-30
na
31-37
38-42
43-50
51-60
61-80
>300
>300
250-300
150-250
75-150
40-75
<40
0-0,5
0,5-1,0
1,0-1,5
1,5-2,0
2,1-3,5
3,6-5,0
5,1-6,0
6,1
A talaj szerves alkotórészei
Humusz = holt szerves anyag átalakulás után
Alkotóelemek alapján osztályozva:
1. Fulvosavak: kevés N, sok O, karboxil és fenolos OH, savas jellegű
Kinyerés: 0,5 % NaOH-val kioldódik és savanyítás után nem csapódik ki
Előfordulás: savanyú erdőtalaj: humusz 70 %-a, jó minőségű talajnál: 20 %.
2. Huminsavak: 4 % N, nagy moltömegű, kolloid vegyületek
Kinyerés: 0,5 % NaOH-val kioldódik, de megsavanyítva kicsapódik :
A huminsav további frakciói:
himatomelánsav: kicsapódott rész alkoholban oldódik
barna huminsav: alkoholos kioldás után visszamaradt rész 5 % lúgban oldódik
szürke huminsav: lúgos oldás után visszamaradó rész (5 % N, élénk mikrobiol.)
3. Humin és huminszén: 0,5 % NaOH-val nem oldódik ki.
HUMUSZ
Funkció alapján osztályozva:
1.
Táphumusz: könnyen bontható frakció, mineralizálható, tápanyag
2.
Szerkezeti humusz: nehezen bontható, állandó frakció: szerkezetjavitó, ionok
megkötője
Morfológiai osztályozás:
1.
Szárazföldi: nyershumusz, móder (korhany), televény (mull): szervesszervetlen komplex
2.
Félig szárazföldi: tőzeg (láp), kotu
3.
Víz alatt keletkezett: dij és gitsa
A humusz képződése: a holt szerves anyag lebomlik kisméretű szerves
molekulákká. A nem mineralizálódott felesleg kondenzálódik, polimerizálódik,
egyre növekvő, végül kolloid méretű molekulákat eredményez
A humusz kémiája: kinoidális szerkezetű vegyületek, főleg ligninből. Aktív
csoportok: karboxil, fenolos OH, karbonil, metoxi, amino.
A talaj ásványi-szerves komplexuma
Kationokat és anionokat képes megkötni.
Nagy ionmegkötőképesség = jó tápanyagvédelem
T = kationmegkötőképesség = mg egyenérték kation / 100 g talaj
Mérése: Ba–mal telítik a talajt, majd lecserélik a Ba-t és mérik
S = Ca, Mg, K, Na megkötőképesség = mg egyenérték Ca, Mg, K, Na ion / 100 g tal
S </= T, a különbség Fe, Al és H
V % = a talaj telitettsége = 100 S / T.
Mg-talaj: Mg >30%,
Ca- talaj: V>80%, Mg<30% és Na<5%
Szikes talaj: 5 % Na: gyengén szikes, 15 % Na: szikes, 25 % Na: erősen szikes
Ionmegkötés szerepe: talajszerkezet, morzsalékosság, taszítás,
Leárnyékolás: kicsapódás, rossz vízgazdálkodás, vízzáró réteg
Talaj szerkezete
Koagulum, mikroaggregátum, aggregátum
Talaj szerkezete szerint lehet: morzsás, szemcsés, diós, hasábos, oszlopos, lemezes
Agrotechnikákkal is ki lehet alakítani a jó szerkezetet, de az nem vízálló
Pórustérfogat vagy hézagtérfogat = p = (1-Ts/Fs) 100 = 70 % - 25 % (opt: 50-60)
Ts/Fs = a szilárd részek által elfoglalt tér (térfogatsúly/fajsúly)
Pórusok szerepe: gyökérnövekedés,
vízáteresztés, vízháztartás,
levegőgazdálkodás,
a talajmikroflóra minősége: aerob vagy anaerob
Pórusok mérete: 30 μ felett: levegő biztosítása
3- 30 μ : vízvezetés, vízvisszatartóképesség
3 μ alatt: a talaj mikroflórájának élőhelye (108- 1010 db/g)
Talaj víztartalma
A víz kötöttsége, felvehetősége a talajszerkezettől függ
Az elszívásához szükséges erő: pF (cm): a szívóerő logaritmusa
ha pF < 2
ha pF
2–3
könnyen felvehető víz
közepesen felvehető víz
ha pF 3 – 4,2
nehezen felvehető víz
ha pF > 4,2
nem vehető fel: növény szempontjából: hervadási pont
pF 2 alatt: aggregátumok közötti víz
pF 2 felett: aggregátumokon belüli víz
Talaj vízmegkötő képessége
Vízkapacitás: esővízből mennyit tud megkötni
Kapilláris vízkapacitás: talajvízből felvett víz kapilláriserőkkel
Meghat: talaj csőben, szűrőpapír hozzáér és vízbe lóg: nedv.tart.
Maximális vízkapacitás: a teljes pórustérfogatot kitöltő víz mennyisége
Meghat: hengerben lévő talajt a talaj felszínéig vízbe merítenek: n.tart.
Szántőföldi vízkapacitás: tavasszal hóolvadás után meghatározott nedv.
tartalom
Talaj levegőgazdálkodása
A levegőgazdálkodás a talaj fizikai-kémiai állapotától függ
Levegőtartalom:
Homoktalaj: 30 – 40 %
Vályogtalaj: 10 – 25 %
Agyagtalaj:
5 – 15 %
Növények igénye:
Füvek: 6 – 10 %, Búza és zab: 10 – 15 %, árpa, cukorrépa: 15 – 20 %
Talajlevegő eltér a légköri levegőtől!!!
Kedvezőtlen, ha O2: 10 % alatt, CO2: 5 % fölött
Talajképző folyamatpárok
Talaj benedvesedése
--
talaj kiszáradása
Kilúgzás
--
sófelhalmozódás
Szerves anyag felhalmozódás --
szervesanyag elbomlás
Agyagosodás
--
agyagszétesés
Ayagvándorlás
--
agyagkicsapódás
Oxidáció
--
redukció
Savanyodás
--
lúgosodás
Szerkezetképződés
--
szerkezetleromlás
Talajpusztulás
--
talajborítás
Kilúgzás
A talajszelvény: a talaj különböző mélységeiben különböző rétegek helyezkednek el.
A talajszelvényt a kilúgzás alakítjaki. A felsőbb rétegből anyagok oldódnak és alsőbb
rétegekbe mosódnak. Az esővíz gyengén savanyú: szénsavoldat.
Bemosás a beázás határáig vagy a talajvízbe.
Kioldódási sorrend:
1. vízben oldható sók
2. földalkáli (Ca, Mg) hidrokarbonátok és karbonátok.
HCO3 mélyebb rétegekben CO3 formájában kicsapódhat.
CO3 kimosódása után a talajoldat elkezd savanyodni.
3. Humuszanyagok szétesése, bemosódása, lent kicsapódása.
4. Agyagásványok bonlásaés bemosódása: Al- illetve Feoxihidrát gélek keletkezése, mélyebben kicsapódása.
Ha már minden kioldódott, akkor a feltalajban csupán kovasavgélekből álló szürke
réteg marad = podzol.
Talajok pH-ja
A kilúgzódás függvényében különböző kémhatású talajok alakulnak ki.
pH 4,5 alatt
erősen savanyú
pH 4,5–5,5
savanyú
pH 5,5–6,8
gyengén savanyú
pH 6,8–7,2
semleges
pH 7,2–8,2
gyengén lúgos
pH 8,5 – 9,0
lúgos
pH 9, 0 felett
erősen lúgos
Savanyú talajok javítása: CaCO3 tartalmú anyagok adagolása, pl. mészkőpor,
dolomit, cukorgyári mésziszap, stb. A szükséges mennyiséget a hidrolitikus
aciditás mérése alapján állapítják meg: talaj rázatása Ca-acetáttal: a szürletben
mérhető aciditás.
Meszezéshez használt mennyiség: 30–100 q/hold. Hatása csak néhány évig tart.
A talajdinamikai folyamatok sorrendje barna erdőtalajok fejlődése során
Talajtípusok
Főtípus/leírás
Típus
Altípus
Köves-sziklás váztalaj
Biológiai talajképződés nincs vagy Földes-kopár váztalaj
alig indult meg
Futóhomok
Moha, zuzmó, füves legelő
Humuszos homok
Váztalajok
Kőzethatású
Alapkőzet dominál, rajta vékony
termőréteg, erőteljes humuszképződés, pl. sötét színű erdőtalajok
Középkeleteurópai
erdőtalajok
intenzív mikrobiológiai
tevékenység, humuszképződés és
kilúgzás, háromszintű talaj
Természetes erdők, szántóföldi
művelésre is alkalmas
Humuszkarbonátos
Rendzina
Fekete nyirok
Humuszkarbonát
Karbonátmaradványos
Csernozjom barna et.
Agyagbemosódásos
Pangóvizes
Savanyú
Podzolos
,
Talajtípusok
Főtípus/leírás
Típus
Csernozjom
Öntés csernozjom
Erdőmaradványos csernozjom
Kilúgzott csernozjom
Mészlepedékes csernozjom
Réti csernozjom
Humuszanyagok felhalmozódása, morzsalékos szerkezet,
Ca-mal telitett, 2 rétegű, nagy
termőképeségű talaj
Réti talajok
Időszakos túlnedvesedés,
levegőtlenség, szervesanyagképződés és ásványosodás
reduktív körülmények között
Láptalajok
Állandó vízborítás, reduktív
körülmények
Szoloncsákos réti talaj
Szolonyeces réti talaj
Réti talaj
Öntés réti talaj
Lápos réti talaj
Csernozjom réti talaj
Mohaláp
Rétiláp
Lecsapolt és telkesített láptalaj
Altípus
Talajtípusok
Főtípus/leírás
Típus
Hordalékos
Nyers öntéstalaj
Humuszos öntéstalaj
Lejtőhordalákos öntéstalaj
Folyók és tavak üledékének és
hordalákainak talajai
Szikes talajok
Szoloncsák: oldható sók a
vizes fázisban
Szolonyec: adszorbeált kation
a szilárd felületen
Szoloncsák
Szoloncsák-szolonyec
Réti szolonyec
Sztyeppesedő réti
szolonyec
Másodlagosan szikesedett
Altípus
Talajosztályozási főtípusok
Szikes talajok javítása
Meszes-szódás szikesek javítása: sav adagolással a szódát elbontjuk
gipsz, CaSO4, Fe SO4
lignit-por: nagy kéntartalom
Szolonyec talaj típus javítása:
pH csökk.
a.) H és Na egyaránt (pH 6,5-7,o)
Meszezés: Ca-mal kicseréljük az Na-t
b.) pH 7,5 felett: CacO3 nem oldódik
Digózás: ha az altalaj „sárgaföld”.
Koncentráció-hatás összefüggés: Vibrio fischeri
lumineszcenciagátlása (H%) növekvő oldott
rézmennyiség függvényében
Model: v2=b0-b0/ (1+(v3/ b2)^b1)
120
110
C: 6
100
C: 5
90
80
70
H%
60
50
C: 4
40
30
20
10
C: 2
0C: 1
C: 3
-10
-20
0, 001
0, 010
log szárazanyag (Cu vagy mint a mg-ban)
Talaj tesztelésére alkalmas módszerek alapjai és jellemzői
Egy fajt alkalmazó ökológiai tesztek
Bakteriális tesztek
Növényi tesztek
Algatesztek
Magasabbrendű növényi tesztorganizmusok
Csírázásgátlási teszt
Gyökérnövekedési teszt
Fotoszintetikus aktivitást vizsgáló tesztek
Biokémiai indikátorokat alkalmazó tesztek
Szimbiotikus nitrogén kötési teszt
Állati tesztorganizmust alkalmazó módszerek
Földigiliszta tesztek
Akut toxicitás teszt
Mesterséges talaj teszt
Szubletális toxicitás teszt
Egyéb állati tesztszervezetek
Bioszenzorok, biopróbák
16 ábra:
A bioszenzor felépítése
A levegőztetés mértékének hatása a dízelolaj biodegradációjára
24.ábra: Tipikus talaj-mikrokozmosz sematikus ábrája
Tipikus talaj-mikrokozmosz sematikus ábrája
A rendszeren levegőt áramoltatunk keresztül.
A termelődött CO2-ot infravörös gázanalizátorral mérjük