GOMBÁK TOXIKUS ELEMTARTALMA SZENNYEZETT TÉRSÉGEKBEN Készítette: Kazinczi Krisztián ELTE TTK Környezettan BSc Témavezető: Dr. Tatár Enikő Egyetemi docens 2014
Bevezetés Mesterséges nehézfém szennyező források talaj talajvíz Toxikus elemek felvétele - növények, gombák Biomagnifikáció Környezetszennyezettségi indikátor
Célkitűzés a kapcsolódó szakirodalom áttekintésével megvizsgálom a gombafélék toxikus fém akkumulációs képességét, különös figyelmet fordítva a szennyezett területeken előforduló gombákra. néhány vargánya gomba minta felhasználásával, módszert dolgozok ki a gombák toxikus elemtartalmának meghatározására.
Gombák fémakkumulációs képessége
koncentráció (talajban)/ mg/kg 0 10 100 1000 Cd Cs Hg Ni Pb mért konc. (termőtestben)/ mg/kg 0,65 6,21 85,80 - EMF 9,55 132,00 - mért konc. (termőtestben) / mg/kg 6,10 15,80 141,50 1835,00 EMF 2,59 23,20 300,82 mért konc. (termőtestben) / mg/kg 0,50 23,20 89,00 - EMF 46,40 178,00 - mért konc. (termőtestben) / mg/kg 2,87 3,31 6,36 8,75 EMF 1,15 2,22 3,05 mért konc. (termőtestben) / mg/kg 0,16 0,21 0,82 3,89 EMF 1,31 5,13 24,31
Szennyezett területen élő gombák toxikus fémtartalma Általános toxikus fém indikátorok: Családok: Pereszkefélék, Csiperkefélék, Tinórufélék Fajok: Lepista nuda, Macrolepiota procera, Lycoperdon perlatum, Agaricus silvaticus, Boletus edulis Bioremediáció Specifikus indikátorfajok Lactarius piperatus Hg Phellinus igniarius Cr Psathyrella tephrophylla Ni
Faj Fém Mért mennyiség átlaga/ (maximálisan mért mennyiség) (mg/kg) Forrás Lepista nuda Mn 480 ± 5,36 YAMAC, M. et al., 2007 Panaeolus sphinctrinus Mn 467 ± 35 Doğan, H., H. et al., 2005 Lycoperdon perlatum Cu 505 SVOBODA, L. et al. 2000 Macrolepiota procera Cu 236 / 363 KALAČ, P. ET AL., 1995 Helvella spadicea Ni 69,4 ± 7,2 Doğan, H., H. et al., 2005 Psathyrella tephrophylla Ni 67,1 ± 6 Doğan, H., H. et al., 2005 Phellinus igniarius Cr 84,5 ± 11 Doğan, H., H. et al., 2005 Coprinus atramentarius Cr 79,7 ± 5,9 Doğan, H., H. et al., 2005 Lycoperdon perlatum Hg 44,5 SVOBODA, L. et al. 2000 Lepista nuda Hg 84,7 / 109 Kalač, P. et al., 1995 Macrolepiota procera Hg 29,3 / 93,6 Kalač, P. et al., 1995 Boletus reticulatus Hg 55,3 SVOBODA, L. et al. 2000 Macrolepiota crustosa Cd 91,8 ± 9,0 CHEN, H., X. et al. 2009 Agaricus silvaticus Cd 149 / 166 SVOBODA, L. ET AL. 2006 Lepista nuda Pb 144 KALAČ, P. ET AL. 1991 Armillaria mellea Pb 91 Kalač, P. et al. 1991 Boletus edulis Pb 176 Kalač, P. et al. 1991 Lycoperdon perlatum Pb 223 SVOBODA, L. et al. 2000 Macrolepiota procera Pb 53,8 / 171 Petkovšek, S., A., S.-Pokorny, B. 2013
Gombák toxikus fémtartalmának meghatározása analitikai kémiai módszerekkel Mintavétel (reprezentatív) Minta-előkészítés Hamvasztás Mikrohullámmal támogatott feltárás Elemanalitikai módszerek ICP-MS, ICP-AES GF-AAS, FAAS / CV-AAS / HG-AAS
Módszer kidolgozása gombák toxikus elemtartalmának meghatározására Mintavétel, minta-előkészítés Boletus edulis (Ízletes vargánya) Mintavétel helye: Alsószölnök-Kétvölgy 3-5mm-es szeletekre vágás Szárítás Külön a tönki- és kalapi rész
Minta-előkészítés Aprítás, homogenizálás Achát mozsárban Mikrohullámú sugárzással támogatott feltárás Bemérés: kb. 0,1g porított minta kvarcedényekbe Feltárószer: Kvarcedénybe: 4ml ultrapure cc.hno 3 30perc és 1ml ultrapure 30% H 2 O 2 60 perc Teflon bombákba, kvarcedényen kívülre: 8ml ioncserélt víz és 2ml 30%-os H 2 O 2
A feltárás
Feltárási program
Minta-előkészítés: Bepárlás Forráspont alatti bepárlás 3óra Körülbelül 0,1ml végtérfogat Visszahígítás: 400µl ultrapure HNO 3 -at 4,5ml ioncserélt vizet adtam hozzá Szűrés: 0,22µm-es szűrő Centrifuga csövek
Feltárt oldatok széntartalmának ellenőrzése Célja: ICP-MS mérés egyik kritériuma, hogy a minta szerves anyag tartalma 0,1-0,2%-nál kisebb legyen A feltárás hatékonyságát jellemzi A feltárt oldatokból ötszörös hígítás után meghatároztam a TC tartalmat C/N analizátorral Eredmény: 0,10 0,16% ICP-MS elemzésnek megfelelő teljes széntartalmú oldatokat sikerült előállítani
Toxikus fémek koncentrációjának meghatározása ICP-MS módszerrel Kalibráló oldatsorozat ICP Multi Element Standard VI oldat Belső standard: 115 In ICP-MS készülék működési paraméterei Plazma teljesítmény Külső gáz (Ar) Közbülső gáz (Ar) Aeroszol-vivőgáz (Ar) Mintaadagolás Porlasztó típusa Ködkamra Mintázó kónusz Merítő kónusz Vizsgált izotópok (R=4000) 1180 W 16,0 l/perc 1,0 l/perc 0,83 l/perc 0,30 ml/perc Meinhard kétutas Ni; 1 mm átmérőjű furat Ni; 0,7 mm átmérőjű furat 27 Al, 51 V, 52 Cr, 55 Mn, 56 Fe, 59 Co, 60 Ni, 63 Cu, 66 Zn, 75 As, 98 Mo, 114 Cd, Belső standard (R=4000) 115 In Adatgyűjtési mód Integrálási idő csúcsugrás 0,1 másodperc Ismétlések száma 15 In koncentrációja a mintákban 10 ppb
Aprítás hatékonyságának ellenőrzése Párhuzamos mérés 12,5%-nál kisebb eltérés A minta homogénnek tekinthető, az aprítás hatásos volt
Eredmények Koncentráció kalapban / mg/kg Koncentráció tönkben / mg/kg AL 7,81-35,9 4,24-10,4 V 0,0205-0,0822 0,0121-0,0272 Cr 0,126-0,306 0,433-0,788 Mn 5,29-39,8 4,88-6,73 Fe 19,2-53,2 12,3-27,5 Co 0,224-0,810 0,0382-0,0691 Ni 1,13-1,66 0,636-1,33 Cu 12,6-27,2 5,20-7,98 Zn 52,4-111 18,5-39,7 As 0,199-0,291 0,155-0,312 Mo 0,0616-0,0869 0,0422-0,0624 Cd 0,621-1,38 0,0633-0,498
Összefoglalás Módszert dolgoztam ki szárított gomba minták elemanalitikai vizsgálatára A mintákat mikrohullámmal támogatott feltárással vittem oldatba A feltárás megfelelő hatékonyságát TC méréssel bizonyítottam A fémek koncentrációját ICP-MS módszerrel, közepes felbontással, kalibrációs módszerrel, indium belső standardot alkalmazva határoztam meg A kidolgozott módszer alkalmas az ország különböző térségeiből gyűjtött gombák elemanalízisére bioindikációs célból
Köszönöm a megtisztelő figyelmüket! Köszönettel tartozom Szigeti Tamásnak a módszer kidolgozásában nyújtott segítségéért Köszönetet mondok Dr. Tatár Enikőnek, témavezetőmnek