Ιδρυματικό Αποθετήριο
Πολυτεχνείο Κρήτης
EN  |  EL

Αναζήτηση

Πλοήγηση

Ο Χώρος μου

Αλληλεπιδράσεις μεταξύ ελόφυτων και ενδοφυτικών βακτηρίων: η συνεργιστική τους δράση στη βιοεξυγίανση των ρύπων

Syranidou Evdokia

Πλήρης Εγγραφή


URI: http://purl.tuc.gr/dl/dias/F8B7DDB7-08FF-4E57-AFB2-A273C2F25E66
Έτος 2016
Τύπος Διδακτορική Διατριβή
Άδεια Χρήσης
Λεπτομέρειες
Εμφανίζεται στις Συλλογές

Περίληψη

Οι αναδυόμενοι οργανικοί ρύποι (Emerging organic contaminants) είναι μία μεγάληαλλά σχετικά καινούρια κατηγορία ρύπων που περιλαμβάνουν διάφορες χημικέςουσίες όπως οι ενδοκρινικοί διαταράκτες (Endocrine disrupting chemicals),φαρμακευτικές ενώσεις (Pharmaceuticals) και προϊόντα προσωπικής φροντίδας(Personal care products). Παρόλο που η συγκέντρωσή τους στο περιβάλλον είναιμικρή, έχουν τη δυνατότητα να προκαλέσουν τοξικότητα στους οργανισμούς. Ηπαρουσίας τους είναι συνεχής καθώς διοχετεύονται στο περιβάλλον ασταμάτητα. Ηέξοδος των βιολογικών καθαρισμών αποτελεί την κύρια πηγή εισόδου τους στο φυσικό περιβάλλον καθώς αυτά τα συστήματα δεν έχουν αναπτυχθεί για την επεξεργασία τέτοιων χημικών ενώσεων. Τα μέταλλα αποτελούν, επίσης, μία σημαντική κατηγορία ρύπων, μάλιστα θεωρούνται ως οι κύριες αιτίες πρόκλησης τοξικών και γενοτοξικών αντιδράσεων στους οργανισμούς. Μετά την εισαγωγή τους στο οικοσύστημα, εφόσον δεν είναι διασπώμενες ουσίες παραμένουν στο περιβάλλον και μπορούν μόνο να μεταφερθούν.Οι τεχνολογίες φυτοεξυγίανσης είναι φιλικές προς το περιβάλλον εναλλακτικές για τηνεξυγίανση του εδάφους ή των υδάτων από μέταλλα ή/και οργανικούς ρύπους.Βασίζονται στην εκμετάλλευση των φυτών, των σχετιζόμενων μικροοργανισμών καιτων αναπτυσσόμενων αλληλεπιδράσεων αυτών των δύο. Με αυτό τον τρόπο,επιτυγχάνεται η απομάκρυνση των ρύπων ή η εξασφάλιση της παρουσίας καιβιωσιμότητας των φυτών σε αντίξοα περιβάλλοντα. Οι τεχνητοί υγροβιότοποι είναισυστήματα επεξεργασίας αποβλήτων με χαμηλό κόστος λειτουργίας και αποτελούν μία από τις πρακτικές εκφάνσεις της φυτοεξυγίανσης. Είναι απλοποιημένα συστήματα στα οποία συντελούνται φυσικοχημικές και βιολογικές διεργασίες για τον καθαρισμό του νερού.Στην παρούσα διατριβή, επιχειρήθηκε μία ολοκληρωμένη προσέγγιση του συστήματος του υδρόβιου φυτού Juncus acutus και της σχετιζόμενης με αυτό ενδοφυτικής κοινότητας, για τη μελέτη της ικανότητας αυτού του μετα-οργανισμού να καθαρίζει νερό ρυπασμένο με μέταλλα, δισφαινόλη, σιπροφλοξασίνη και σουλφαμεθοξαζόλη. Αρχικά η ικανότητα του φυτού να επεξεργαστεί νερό ρυπασμένο με δισφαινόλη διασφαλίστηκε πειραματικά και στη συνέχεια η σχετιζόμενη με αυτό ενδοφυτική κοινότητα απομονώθηκε και χαρακτηρίστηκε. Πολλά στελέχη βρέθηκαν ικανά να εκφράζουν ιδιότητες που προάγουν την ανάπτυξη του φυτού και ταυτόχρονα να μπορούν να αντέξουν αυξημένες συγκεντρώσεις μετάλλων (ψευδάργυρο, νικέλιο και κάδμιο). Επίσης, κάποια στελέχη μπορούσαν να ανεκτούν υψηλές συγκεντρώσεις δισφαινόλης ή/και αντιβιοτικών και να τα χρησιμοποιούν ως μοναδική πηγή άνθρακα. Τα ενδοφυτικά βακτήρια που βρέθηκαν να συνδυάζουν την πλειονότητα των επιθυμητών χαρακτηριστικών, επιλέχθηκαν για να χρησιμοποιηθούν σε πείραμα βιοενίσχυσης (bioaugmentation). Σκοπός του πειράματος ήταν να μελετηθεί η πιθανότητα αύξησης της αποδοτικότητας του υδρόβιου φυτού Juncus acutus να επεξεργαστεί νερό ρυπασμένο με μέταλλα και οργανικούς ρύπους σε δύο διαβαθμισμένες συγκεντρώσεις. Τα οφέλη του εμβολιασμού με ένα επιλεγμένο μείγμα ενδοφυτικών βακτηρίων ήταν εμφανή όταν η συγκέντρωση των ρύπων ήταν η υψηλότερη. Συγκεκριμένα, τα φυτά που εμβολιάστηκαν με αυτό το μείγμα βακτηρίων απομάκρυναν το μεγαλύτερο ποσοστό μετάλλων και οργανικών ρύπων από το διάλυμα σε συντομότερο χρόνο, σε σύγκριση με τα φυτά που δεν εμβολιάστηκαν. Ταυτόχρονα, τα εμβολιασμένα φυτά δεν έδειξαν σημάδια σημαντικού οξειδωτικού στρες. Ο εμβολιασμός με το επιλεγμένο μείγμα ενδοφυτικών βακτηρίων ωφέλησε και την εγγενή ικανότητα του φυτού να αποθηκεύει μέταλλα στο εσωτερικό του τόσο σε επίπεδο συγκέντρωσης όσο και στο επίπεδο συνολικής μάζας. Τα αυξημένα επίπεδα ρύπων προκάλεσαν σημαντική αλλαγή της ενδοφυτικής κοινότητας που εδρεύει στη ρίζα, ωστόσο η επίδραση των διαφορετικών προσπαθειών εμβολιασμού δεν επέφερε σημαντικές αλλαγές σε αυτήν. Οι συγκεντρώσεις των μετάλλων μείωσαν επίσης τη βακτηριακή ποικιλότητα αλλά η σύνθεση της κοινότητας της ρίζας των φυτών που εμβολιάστηκαν με το επιλεγμένο μείγμα βακτηρίων δεν επηρεάστηκε. Ακόμη, η κοινότητα των βακτηρίων που απομονώθηκε από τα φύλλα δε μεταβλήθηκε ως απόκριση στα αυξημένα επίπεδα των μετάλλων ή των εμβολιασμένων βακτηρίων.Τα πειραματικά αποτελέσματα συνηγορούν στο ότι η βιοενίσχυση με συγκεκριμένααυτόχθονα ενδοφυτικά βακτήρια θεωρείται ως μία κατάλληλη στρατηγική για τηναντιμετώπιση ρύπανσης από διαφορετικές πηγές και μπορεί να αξιοποιηθεί στουςτεχνητούς υγροβιότοπους που καλούνται να επεξεργαστούν παρόμοια λύματα. Ηεκμετάλλευση της συνεργιστικής δράσης των φυτών με τα ενδ

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες

Στατιστικά