Öljyllä pilaantuneen meriympäristön biopuhdistus : Rauta-mangaanisaostumien bakteerien PAH-hajotusgeenin määritys ja öljyn hajotuksen seuranta
Tyynelä, Suvi (2011)
Tyynelä, Suvi
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2011
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2011113016563
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2011113016563
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia Itämeren rauta-mangaanisaostumien bakteerien öljyn ja PAH-yhdisteiden hajotuskykyä. Opinnäytetyö tehtiin Suomen ympäristökeskuksessa, Merikeskuksen Mallit ja innovaatiot -yksikössä. Työ toteutettiin hankkeessa, joka on nimeltään Itämeren rauta-mangaanisaostumien hyödyntäminen saastuneiden maiden ja merisedimenttien kunnostuksessa.
Rauta-mangaanisaostumia eli konkretioita löytyy useilta valtamerien alueilta. Ne peittävät myös Itämeren merenpohjaa laajoilla alueilla. Konkretiot muodostuvat rauta- ja mangaanikerroksista. Ne ovat huokoisia, ja voivat olla onttoja sisältä. Konkretioiden mikrobiryhmä on runsas ja niillä voi olla kyky haitallisten aineiden poistamisessa.
Tutkimusta varten laboratorioon koottiin koeasetelma, jossa konkretiot oli käsitelty raakaöljyllä. Käsittelyt olivat hapellisissa ja hapettomissa olosuhteissa 10 °C:ssa. Koeyksiköt purettiin säännöllisin väliajoin, ja niistä otettiin näytteet molekyylibiologisiin ja kemiallisiin analyyseihin. Vesinäytteestä määritettiin liukoisten metallien, raudan ja mangaanin, pitoisuus sekä pinta-aktiivisten aineiden läsnäolo. PAH-hajotusgeenin kopiomäärää konkretiobakteereissa tutkittiin kvantitatiivisella PCR-menetelmällä. Lisäksi öljyn hajoamista seurattiin GC-FID-menetelmällä.
Opinnäytetyön tulosten perusteella havaittiin öljyn hajoamista hapellisissa ja hapettomissa olosuhteissa. Öljyn hiilivetyjen pitoisuus alueella C10–C40 laski. Lisäksi anaerobisissa olosuhteissa raudan ja mangaanin pitoisuudet kasvoivat, mikä osaltaan voi kertoa öljyn hajoamisesta. Mittausten perusteella PAH-hajotusgeenin määrissä tapahtui muutos gram-positiivisten bakteerien joukossa hapellisissa olosuhteissa, mikä voi antaa viitteitä niiden PAH-yhdisteiden hajotuskyvystä.
Opinnäytetyön tuloksilla saatiin kuvaa rauta-mangaanisaostumien bakteerien öljyn ja PAH-yhdisteiden hajotuskyvystä. Samalla tulokset toimivat pohjana muille konkretiobakteerien öljyn hajotuskokeille.
Rauta-mangaanisaostumia eli konkretioita löytyy useilta valtamerien alueilta. Ne peittävät myös Itämeren merenpohjaa laajoilla alueilla. Konkretiot muodostuvat rauta- ja mangaanikerroksista. Ne ovat huokoisia, ja voivat olla onttoja sisältä. Konkretioiden mikrobiryhmä on runsas ja niillä voi olla kyky haitallisten aineiden poistamisessa.
Tutkimusta varten laboratorioon koottiin koeasetelma, jossa konkretiot oli käsitelty raakaöljyllä. Käsittelyt olivat hapellisissa ja hapettomissa olosuhteissa 10 °C:ssa. Koeyksiköt purettiin säännöllisin väliajoin, ja niistä otettiin näytteet molekyylibiologisiin ja kemiallisiin analyyseihin. Vesinäytteestä määritettiin liukoisten metallien, raudan ja mangaanin, pitoisuus sekä pinta-aktiivisten aineiden läsnäolo. PAH-hajotusgeenin kopiomäärää konkretiobakteereissa tutkittiin kvantitatiivisella PCR-menetelmällä. Lisäksi öljyn hajoamista seurattiin GC-FID-menetelmällä.
Opinnäytetyön tulosten perusteella havaittiin öljyn hajoamista hapellisissa ja hapettomissa olosuhteissa. Öljyn hiilivetyjen pitoisuus alueella C10–C40 laski. Lisäksi anaerobisissa olosuhteissa raudan ja mangaanin pitoisuudet kasvoivat, mikä osaltaan voi kertoa öljyn hajoamisesta. Mittausten perusteella PAH-hajotusgeenin määrissä tapahtui muutos gram-positiivisten bakteerien joukossa hapellisissa olosuhteissa, mikä voi antaa viitteitä niiden PAH-yhdisteiden hajotuskyvystä.
Opinnäytetyön tuloksilla saatiin kuvaa rauta-mangaanisaostumien bakteerien öljyn ja PAH-yhdisteiden hajotuskyvystä. Samalla tulokset toimivat pohjana muille konkretiobakteerien öljyn hajotuskokeille.