Transcript Prezentace

Využitie rastlín, vyšších húb a
mikroorganizmov v remediácii prostredia
znečisteného rádionuklidmi a organickými
látkami
Ľuboš Vrtoch
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
1
Úvod do problematiky
Následkom priemyselnej revolúcie a zvýšenej urbanizácie krajiny sú pôda,
voda i vzduch kontaminované rôznymi anorganickými a organickými
látkami rozmanitej povahy, rozličnej toxicity a špecifického správania v
danom prostredí.
Problémom kontaminácie pôdy, vody a vzduchu vyplývajúce z nesprávneho
zaobchádzania a nakladania s nebezpečnými materiálmi a odpadmi čelia
všetky krajiny.
Obr. 1 Kontaminanty ovplyvňujúce pôdu a
spodné vody v Európe v roku 2006 (EEA,
2007).
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
2
Úvod do problematiky
Remediácia – využitie fyzikálno-chemických metód na elimináciu alebo
znižovanie kontaminácie v rôznych zložkách životného prostredia
Remederi (lat.) = uzdraviť
Bioremediácia – využitie biologických činiteľov na elimináciu alebo znižovanie
kontaminácie v jednotlivých zložkách životného prostredia
Biologický činiteľ (agens) – biologické systémy a biomasa rôznej povahy
1) Mikroorganizmy (baktérie, sinice, kvasinky, vláknité huby)
2) Lišajníky, riasy, machy, terestriálne a akvatické rastliny, planktón
A) Celé organizmy
B) Časti organizmov
– drevná biomasa,
– nadzemné časti rastlín
– enzýmy
– chitínové schránky
– biopolyméry
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
3
Úvod do problematiky
Bioremediácia disponuje viacerými metódami znižovania kontaminácie:
 Biosorpcia (procesy adsorpcie a absorpcie)
 Bioakumulácia
 Biovylúhovanie
 Bioprecipitácia
 Biooxidácia/bioredukcia
 Biodegradácia
Bioakumulácia
 viazanie polutantu na povrch bunkovej steny nasledované aktívnym príjmom tohto
polutantu živou bunkou (aktívny transport a zabudovanie látky do buniek)
Biosorpcia
 na metabolizme nezávislý proces viazania látok na bunkové steny alebo iné
vonkajšie povrchy
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
4
Bioakumulácia
Bioakumulácia má dve fázy:
1) na metabolizme nezávislé viazanie alebo adsorpcia na bunkové steny alebo
iné vonkajšie štruktúry; obyčajne je to veľmi rýchly proces;
2) na metabolizme závislý transport látky cez bunkovú membránu , táto fáza
je oveľa pomalšia ako prvá fáza
Bioakumulácia je ovplyvnená viacerými fyzikálno-chemickými faktormi:
 Koncentrácia akumulovanej látky
 Prítomnosť iných látok (katiónov, aniónov)
 pH, teplota, iónová sila
 Absencia zdroja energie
 Prítomnosť metabolických inhibítorov
 Exkrécia látok schopných tvoriť komplexy alebo precipitáty
 Doba trvania sorpcie
 Fyziologický a morfologický stav buniek
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
Bioakumulácia
5
Bioakumulácia zohráva významnú úlohu pri vstupe toxických látok, vrátane
ťažkých kovov a rádionuklidov, do potravového reťazca
 Akumulácia toxických látok vo vodných organizmoch (ryby, planktón, riasy)
 Akumulácia rádionuklidov v plodniciach jedlých húb (Cd, Hg, Pb, 137Cs –
Chernobyl, 26. 4. 1986)
 Významné bioindikátory znečistenia
prostredia
 Bioakumulátory ťažkých kovov a
rádionuklidov
Obr. 2 Schematické znázornenie hríba s jednotlivými
mykologickými termínmi (Kalač, 2001).
Pavel Kalač: A review of edible mushroom radioactivity. Food Chemistry 75 (2001) 29–35.
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
6
Biosorpcia
 biosorpcia je vlastnosť biomasy viazať a koncentrovať ióny a molekuly zo
zriedených roztokov
 na rozdiel od bioakumulácie, ktorá predstavuje komplexnejší proces, ktorý
je založený na aktívnom metabolickom transporte, biosorpcia neživou
biomasou (alebo jej zložkami) je proces pasívny a primárne k nemu dochádza
z dôvodu afinity medzi sorbentom a časticami sorbátu
 termín „biosorpcia“ sa využíva na označenie viacerých metabolickynezávislých procesov:
→ fyzikálna adsorpcia (van der Waalsove sily)
→ chemisorpcia
→ iónová výmena, komplexácia, koordinácia, chelatácia
→ mikroprecipitácia na povrchoch sorbentov
 biomateriál je veľmi komplexný a preto sa v procesoch biosorpcie väčšinou
uplatňujú viaceré mechanizmy súčasne
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
Biosorpcia
7
Analytické metódy, ktoré sa využívajú pri štúdiu biosorpcie
1. Separácia a stanovenie látok
AAS, ICP-AES, UV-Vis spektrofotometria,
chromatografické metódy (HPLC)
rádioanalytické metódy (detekcia na základe žiarenia alfa, beta a
gama priamo alebo po aktivácii neutrónmi)
elektrochemické metódy (potenciometria, ampérometria, coulometria)
2. Určenie väzbových miest
spektroskopické techniky (FT-IR, NMR, XPS, EPR)
potenciometrické a konduktometrické metódy
iónovo-výmenné reakcie
3. Teplotná stabilita biosorbentov
Termogravimetrická analýza (TGA)
Diferenciálna skenovacia kalorimetria (DSC)
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
Biosorpcia
8
Typy biosorbentov
 baktérie, kvasinky, vláknité huby, makrohuby, riasy
 biomasa: rastlinná (slama, piliny)
mikrobiálna (biomasa z fermentačných procesov)
z morských živočíchov (schránky)
aktivovaný kal
 prírodné polyméry: celulóza, chitín
 chemicky modifikované biosorbenty
 imobilizované biosorbenty
Obr. 3 Hlavné faktory ovplyvňujúce biosorpciu látok
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
9
Význam a využitie biosorpcie
1. V remediačných technológiách
 čistenie odpadových vôd
 odstraňovanie environmentálnych záťaží
2. V prekoncentrácii, separácii a purifikácii látok
 prekoncentrácia kovov, polokovov a organokovových zlúčenín
 purifikácia a znovuzískanie („recovery“) biologicky významných látok
(proteíny, steroidy, farmaceuticky významné látky)
3. V špeciačnej analýze
 Escherichia coli - selektívna biosorpcia fenylortuti
 Saccharomyces cerevisiae - špeciácia Cr(III a VI), Sb(III a V)
 Eclonia maxima - špeciácia Cr(III a VI)
 pekárske droždie - špeciácia As(III a V)
Komerčne vyrábané biosorbenty
 AlgaSORB®, AMT-BIOCLAIM®, BIO-FIX®, MetaGeneR, RAHCO Bio-Beads
 BV Sorbex, Inc. (komercializácia biosorpčných technológií)
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
Biosorpcia – monografie
10
2011
2009
2008
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
Fytoremediácia
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
11
Fytoremediácia
Termín fytoremediácia je používaný na skupinové označenie remediačných
(sanačných) postupov, ktoré využívajú schopnosť rastlín kumulovať ťažké kovy a
rádionuklidy bez závažnejšieho poškodenia ich metabolizmu.
Fytoremediáciu môžeme definovať ako metódu/technológiu využívajúcu
rastliny na fixáciu, akumuláciu a rozklad nebezpečných kontaminantov zo
životného prostredia.
Rastliny podobne ako mikroorganizmy sú schopné viazať i metabolizovať
najrôznejšie cudzorodé látky z prostredia. Môžu vychytávať kovy, metaloidy,
rádiotoxické kovy, transformovať a rozkladať organické zlúčeniny.
Obr.4 Schematické znázornenie fytoremediácie
pôdy kontaminovanej ťažkými kovmi. Proces
fytoremediácie je podporovaný prítomnosťou
vody, svetla, zrážok, pričom prispieva ku
redukcii oxidu uhličitého v atmosfére.
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
Fytoremediácia
12
Faktory ovplyvňujúce fytoremediáciu kovov a rádionuklidov
1) Biodostupnosť – prítomnosť kontaminantu v pôde alebo vo vode (nie vo
vzduchu)
2) Aktuálna forma kontaminantu (valencia) v pôde alebo vo vode
3) pH, obsah kyslíka
4) Prítomnosť alebo absencia iných anorganických alebo organických látok
Frakcionácia kovov v pôde
Geochemická forma kovov v kontaminovanej pôde ovplyvňuje ich rozpustnosť,
ktorá priamo ovplyvňuje ich dostupnosť pre rastliny. Z tohto dôvodu príjem
kovov rastlinou vykazuje výraznú závislosť na
 chemickej špeciácii
 pôdnej frakcionácii kovov.
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
13
Fytoremediácia
Frakcia kovov rozpustená v pôdnom roztoku obsahuje:
 Voľné hydratované ióny
 Vodorozpustné organické látky
 Anorganické komplexy
 Kovy sorbované na rozpustenú organickú hmotu
V tejto frakcii sú najviac rozpustné formy kovov v pôde a priamo dostupné
pre rastlinu.
Frakcionácia kovov do rozpustnej frakcie v pôdnom roztoku a vymeniteľnej
frakcie z pôdnych koloidov (dve biodostupné frakcie) a silná väzba kovov na
tuhú pôdnu fázu je kontrolovaná nasledovnými typmi reakcií:
A) Adsorpčné a desorpčné reakcie (závislé na pH)
B) Precipitácia kovov (s aniónmi: fosfáty, uhličitany, sírany, hydroxidy)
C) Penetrácia do kryštálovej štruktúry minerálov a izomorfická výmena
katiónov
D) Biologická mobilizácia a imobilizácia
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
14
Fytoremediácia
Uvedené reakcie sú určené a obmedzené vlastnosťami pôdy:
 pôdnou textúrou,
 obsahom organickej hmoty,
 obsahom a typom ílových minerálov a oxidmi Al, Fe a Mn,
 a panujúcimi fyzikálno-chemickými podmienkami: saturáciou a aeráciou pôdy,
pH a redox potenciálom pôdy.
Pre identifikáciu jednotlivých frakcií kovov stále zostáva sekvenčná extrakčná
analýza aj napriek niektorým ťažkostiam:
1) Citlivosť na procesné premenné,
2) Limitovaná selektivita extraktantov,
3) Re-adsorpcia kovov z rozličných fáz počas extrakcie,
4) Zahltenie chemického systému ak je obsah kovov príliš vysoký.
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
15
Fytoremediácia
Obr. 5 Zjednodušená schéma fytoremediačných mechanizmov (Weyens a kol., 2009).
Nele Weyens, Daniel van der Lelie, Safiyh Taghavi, Lee Newman and Jaco Vangronsveld: Exploiting
plant–microbe partnerships to improve biomass production and remediation. In: Trends in Biotechnology,
Volume 27, Issue 10, October 2009, Pages 591-598.
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
16
Fytoremediácia
Tab. 1 Prehľad a charakteristika fytoremediačných metód (Frankovská a kol.: Atlas
sanačných metód environmentálnych záťaží; 2010).
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
17
Fytoremediácia
Tab. 2 Komerčné spoločnosti zaoberajúce sa
fytoremediáciou.
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
Fytoremediácia rádionuklidov
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
18
Fytoremediácia rádionuklidov
 Prítomnosť rádionuklidov v pôdach a vo vodách často ohrozuje stabilitu
ekosystému a predstavuje vážne riziko pre ľudské zdravie.
 Avšak prítomnosť rádionuklidov v prostredí nezávisí len na ľudskej aktivite.
 Pôdy ako aj iné prirodzené objekty (telá, orgány) obsahujú prirodzené
rádionuklidy a ich prítomnosť je označovaná ako prirodzená rádioaktivita.
Pôvod tejto rádioaktivity súvisí so vznikom Zeme ako planéty, z tohto dôvodu
sú charakterizované dlhým polčasom premeny (40K, 232Th, 238U, produkty ich
rozkladu 226Ra, 222Rn, 210Po).
Pôvod rádioaktívnych kontaminácií
 emisia a náhodné úniky z prevádzky jadrového palivového cyklu (220Rn,
238U, 230Th, 226Ra, 310Pb)
 rádioaktívny spad z testovania jadrových zbraní (131I, 90Sr, 137Cs, Pu)
 havárie: havária v Chernobyle na Ukrajine v roku 1986
havárie jadrových reaktorov v USA,
v bývalom Sovietskom zväze a Československu
Fukushima
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
19
Fytoremediácia rádionuklidov
V terestriálnych ekosystémoch sa pôdy stávajú hlavným depozitárom
rádioaktívnej kontaminácie zapríčinenej človekom.
1) Rozšírenie rádiokontaminácie v prostredí cez trofický systém
Pôda → Rastlina → Poľnohospodárske produkty → Ľudský organizmus → Ožiarenie
2) Rádioaktivita v pôde spôsobuje degradáciu
týchto pôd a stratu ich úrodnosti, tento
problém zostáva stále otvorený a vyžaduje
ďalšie štúdium.
3) Rádioaktívnu kontamináciu pôd môžeme
považovať za samostatný typ chemickej
kontaminácie, ale má špecifické znaky
súvisiace s vlastnosťami rádionuklidov jako
nosičov rádioaktívnej kontaminácie
(ionizujúce žiarenie).
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
20
Fytoremediácia
rádionuklidov
Tab. 3 Charakterizácia niektorých rádionuklidov ako pôdnych kontaminantov.
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
21
Fytoremediácia rádionuklidov
Výber vhodnej technológie pre remediáciu pôd a vodných tokov
kontaminovaných rádionuklidmi je založený na environmentálnej chémii
každého prvku, type depozície a rýchlosti rádioaktívneho rozkladu.
Fyzikálno-chemické metódy dekontaminácie zahrňujú
 Odstránenie vrchnej pôdy
 Pôdne vymývanie
 Lúhovanie chelatačnými činidlami
 Flokulácia
 Reverzná osmóza-ultrafiltrácia
Fytoremediácia bola testovaná na rôznych kontaminovaných miestach,
hlavne na veľkých plochách s nízkou úrovňou rádionuklidov.
Fytoremediácia rádiokontaminovaných
miest zatiaľ nie je komerčne
využívaná, aj keď bola úspešne testovaná pre remediáciu vôd znečistených
uránom a pôd kontaminovaných 137Cs v USA a vody kontaminovanej 90Sr a
137Cs blízko Chernobylu na Ukrajine.
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
22
Fytoremediácia rádionuklidov
 Úspešnosť fytoremediácie rádionuklidov závisí na biodostupnosti
rádionuklidov v pôde, rýchlosti príjmu rastlinnými koreňmi a účinnosti
transportu rádionuklidov cez vaskulárny systém.
 Avšak nie každé miesto je vhodné pre fytoremediáciu z dôvodu vysokých
koncentrácií kontaminantov, ktoré můžu byť nevhodné pre rast rastlín.
 Najlepšie preskúmaná je fytoremediácia nuklidov 137Cs, 90Sr a 235,238U, ktorá
bola aj aplikovaná v poľných experimentoch.
 Účinnosť fytoremediácie (fytoextrakcie) je často hodnotená bioakumulačným
koeficientom (BC)
 Vhodné fytoremediačné plodiny by mali mať vysokú produkciu biomasy spolu
s vysokou hodnotou BC
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
23
Fytoremediácia rádionuklidov
Obr. 6 Rozpadová schéma rádionuklidov 60Co a 137Cs.
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
24
Fytoremediácia rádionuklidov – analytika
Rádioindikátorové metódy
 rádioindikátory sú dokonalé indikátory na skúmanie rôznych chemických,
fyzikálnych a biochemických procesov a mnohých dôležitých javov, ktoré
nastávajú v prírode. Ich žiarenie umožňuje nielen ľahko, rýchlo a spoľahlivo
identifikovať, ale často aj stanoviť koncentrácie daných prvkov.
 rádioindikátorové metódy sa označujú metódy, pri ktorých sa do
analyzovaného materiálu vnáša rádioaktívne označený prvok alebo zlúčenina
v známom množstve a o známej aktivite. Podstatou týchto metód je skutočnosť,
že rádioaktívne nuklidy resp. zlúčeniny rádioaktívne označené majú prakticky
rovnaké chemické vlastnosti ako ich stabilné izotopy resp. ich neoznačené
zlúčeniny.
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
25
Fytoremediácia rádionuklidov – analytika
Rádioindikátorové metódy
 Charakteristickým znakom indikácie pomocou rádionuklidov je, že
rádioaktívnu premenu neovplyvňuje chemická väzba príslušných
atómov.
 Základom použitia rádioaktívnych indikátorov je predpoklad, že každá
zmena, ktorú pozorujeme na rádioaktívnych atómoch alebo zlúčenine označenej
príslušným rádionuklidom, sa týka aj stálych atómov, resp. neoznačených
zlúčenín.
 Použitie rádioaktívnych indikátorov vychádza z predpokladu, že
značkujúci a označený izotop (resp. označená a neoznačená látka) sú dokonale
homogénne rozptýlené v indikovanej chemickej sústave, pričom v priebehu
študovaných procesov sa homogénnosť distribúcie nemení.
 Za týchto podmienok prítomnosť rádioaktivity v ľubovoľnej frakcii sústavy
indikuje
prítomnosť
sledovaného
aleboprípade
látky. kvalitatívnym dôkazom
 Detekcia
rádioaktivity
je prvku
v tomto
označeného prvku alebo označenej zlúčeniny.
 Hodnota rádioaktivity zase udáva množstvo sledovaného prvku alebo
zlúčeniny v danej frakcii označenej sústavy. Touto hodnotou sa teda
kvantitatívne stanovuje sledovaný prvok alebo zlúčenina.
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
26
Fytoremediácia rádionuklidov – analytika
Spektrometrické metódy detekcie rádioaktívneho žiarenia
Scintilačná gama-spektrometria
1) Scintilačná sonda: scintilátor
fotonásobič
2) Meracie zariadenie : zosilovač
diskriminátor
čítač impulzov
Obr.7 Scintilačný prístroj firmy Scionix typ
54BP54/2-X studňového typu s
kryštálom
NaI(Tl) (Holandsko). Scintilačný prístroj je
pripojený k osobnému počítaču a namerané
energetické
spektrá
sú
vyhodnocované
programom Scintivision32 firmy Ortec (USA).
Obr. 8. Scintilačná sonda
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
27
Fytoremediácia rádionuklidov – analytika
Spektrometrické metódy detekcie rádioaktívneho žiarenia
Scintilačná gama-spektrometria
 scintilačná sonda môže produkovať napäťové impulzy, ktorých amplitúdy sú
úmerné energii dopadajúceho žiarenia.
 preto sa na meranie spektier alfa a predovšetkým gama využíva
amplitúdových analyzátorov, pomocou ktorých sa celé spektrum amplitúd
rozloží do tzv. kanálov.
 v súčasnosti prevláda využitie mnohotisíckanálových analyzátorov, pričom
sa spektrum premeriava vo všetkých kanáloch súčasne. Toto nám umožňuje
kvalitatívne i kvantitatívne stanovovať zmesi rádionuklidov pokiaľ sa ich
spektrá neprekrývajú, čo sa pri scintilačných detektoroch v dôsledku ich
menšieho rozlíšenia môže stať.
 omnoho lepšie rozlíšenie poskytujú polovodičové detektory ako napr.
germániový detektor Ge(Li).
Obr. 9 Schéma
polovodičového detektoru.
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
28
Fytoremediácia rádionuklidov –
analytika
Spektrometrické metódy detekcie rádioaktívneho žiarenia
Scintilačná gama-spektrometria
Obr. 8 Schéma scintilačného detektora (horná vetva schémy) a spektrometra (dolná vetva schémy). V pravej
časti obrázka je typický tvar scintilačného spektra žiarenia gama - v porovnaní so skutočným čiarovým
spektrom hore.
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
29
Fytoremediácia rádionuklidov – analytika
Spektrometrické metódy detekcie rádioaktívneho žiarenia Scintilačná gama-spektrometria
Obr. 9 Scintilačné spektrum gama žiarenia zmesi troch rádionuklidov: 75Se, 85Sr a 137Cs namerané
scintilačným detektorom firmy Scionix typ 54BP54/2-X studňového typu s kryštálom NaI(Tl)
(Holandsko).
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
30
Fytoremediácia rádionuklidov – analytika
Autorádiografia
 metóda, ktorá je založená na interakcii jadrového žiarenia s materiálom
citlivým na ionizujúce žiarenie ( t.j. s fotografickým materiálom vrátane RTG
filmu)
 predstavuje významný nástroj pri študovaní transportu látok v živých
organizmoch.
 predstavuje nedeštruktívnu a pomerne nenáročnú analytickú metódu na
sledovanie transportu a distribúcie rádioaktívnych látok
 poskytuje cenné informácie o distribúcii daného rádionuklidu a taktiež nám
umožňuje túto distribúciu kvantifikovať
 účinným nástrojom je využitie gama-spektrometrie spolu s
autorádiografiou. Autorádiografia nám poskytne podrobný obraz
o distribúcii daného rádionuklidu v materiály a gama-spektrometria nám
umožní presne kvantifikovať túto distribúciu.
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
31
Fytoremediácia rádionuklidov – analytika
Autorádiografia
Obr.7 Autorádiografická vizualizácia distribúcie 137Cs (A) a
60Co (B) v rastlinách slnečnice (Helianthus annuus L.) po 9
dňovej kultivácii v Hoaglandovom médiu s prídavkom
137CsCl a 60CoCl (HORNÍK a kol., 2005).
2
Obr.8 Distribúcia 60Co v tabaku rastúcom v
hydropónii vizualizovaná autorádiografiou.
Obrázok
zobrazuje
autorádiogram
v čiernobielej škále tak ako je videný na RTG
filme po jeho vyvolaní (VRTOCH a kol., 2007).
Horník, M., Pipíška, M., Vrtoch, Ľ., Augustín, J., Lesný, J.: Bioaccumulation of 137Cs and 60Co by Helianthus annuus In: Nukleonika, 50,
2005, s. S29-S37.
Vrtoch, Ľ., Pipíška, M., Horník, M., Augustín, J.: Bioaccumulation of 60Co2+ ions in tobacco plants. In: Nova Biotechnologica VII-1, Applied
Natural Sciences 2007 : Advances in Applied Chemistry, Proceedings. Ed. E. Šturdík. UCM Trnava, 2007, s. 41-49..
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
32
Fytoremediácia rádionuklidov –
analytika Autorádiografia
137Cs v
Obr. 5 Topografická distribúcia
tabaku po 9 dňoch hydroponickej kultivácie
(Vrtoch a kol., 2006).
Obr. 6 Topografická distribúcia 60Co v
tabaku po 7 dňoch hydroponickej
kultivácie (Vrtoch a kol., 2007).
Vrtoch, Ľ., Pipíška, M., Horník, M., Augustín, J.: Bioaccumulation of 60Co2+ ions in tobacco plants. Nova Biotechnologica, 2007, VII-1, p. 41 - 49.
Vrtoch, Ľ., Horník, M., Pipíška, M., Augustín, J.: Bioakumulácia rádiocézia 137Cs hydropóniami tabaku viržinského (Nicotiana tabacum L.). Nova
Biotechnologica. 2006. VI-1, p. 19-28.
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem
Ďakujem za pozornosť
Oborový seminář – Univerzita J. E. Purkyně, Katedra technických věd – 15. 10. 2012 – Ústí nad Labem