DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 1-2/1977 str. 43 <-- 43 --> PDF |
ISPITIVANJA AKTIVNOSTI MIKROFLORE ŠUMSKIH TALA NA BIOOKSIDACIJU FENOLA Ignac Munjko i Branka Meštrović SAŽETAK. Autori su istražili biorazgradnje -fenola u nekim vrstama tala (aluvijalno kod Zagreba, crvenica i skeletno iz područja Zadra) pod različitom vegetacijom i utvrdili da ona ovisi o vrsti tla i pripadne mikroflore, a ne i vegetacije. UVOD U zemljištu, koje predstavlja životnu sredinu, odigravaju se procesi razgradnje i stvaranja organske materije. Kao nosioci ovih aktivnosti javljaju se mikroorganizmi i svježi fermenti koje oni proizvode. U zemljištu se oni javljaju kao jedinstveni organizmi koji su u stanju da osiguraju kruženje materije i proticanje energije, jer obuhvaćaju kako razgrađivače tako i stvaraoce organske materije (GRUPČE, 1974.). Do čovjekova uključivanja oni su bili jedini mineralizatori organske materije. Zbog toga mikroorganizmi su nedjelivi dio normalnog zemljišta kao staništa živog svijeta. Tu se uspostavlja određeni dinamički odnos ravnoteže organskih i mineralnih materija, na čemu se zasniva i osnovna osobina zemljišta — njegova plodnost. Njihova aktivnost se bazira na velikom broju i ogromnoj dodirnoj površini mikroflore u zemljištu što omogućava najbržu razmjenu materije i korišćenja energije u okviru živog svijeta u biosferi. Kako su oni izravno vezani za zemljište, oni zato vrlo dobro reagiraju na promjene ekoloških uslova u zemljištu. Posljedice štetnog djelovanja sintetičkih materijala (insekticidi, fungicidi i herbicidi) na mikrofloru zemljišta je sputavanje njihove osnovne funkcije održavanje zemljišta i njegove plodnosti, te nagomilavanje tih supstanci u tlu. Naša javnost ne gleda više pasivno na nepovoljne promjene u okolici koje uzrokuju nagla urbanizacija, motorizacija i porast industrijske proizvodnje, čovjek je također podložan opasnostima koje uvjetuju zagađenja. Podjednako se zagađuju atmosfera, tlo, šume, rijeke, jezera i more. Zbog sve većeg zagađenja šumskih površina krutim i tekućim otpadom (udesi autocisterni, bacanje ambalaže od motornih ulja, bacanje smeća i dr.) uputilo nas je na problem zagađenja šumskih tala fenolom (koji se danas upotrebljava u industriji boja, ljekova, umjetnih smola, plastičnih masa i dr.). Fenoli ne potječu samo iz raznih industrija već ih ima u prirodi gdje nastaju kao produkti vrenja (u visinskom moštu od 500 mg./l., PREMUŽIĆ et al., 1972.), razgradnje aromatskih aminokisena mikrobiološke razgradnje biljnog i životinjskog materijala a također se nalaze u izlučevinama ljudi i životinja. Čovjek dnevno izluči oko 100 mg konjugiranih fenola. |
| ŠUMARSKI LIST 1-2/1977 str. 44 <-- 44 --> PDF |
Uslijed nedovoljnih, nejedinstvenih i samo sumiranih određivanja fenola u vodi i tlu (MUNJKO, 1971., 1972., 1973., 1974., PAVLETIC et al., 1972., 1973., STILINOVIČ et al., 1972., 1973) nedostaju još osnove za njegovu procjenu kao faktora sredine s higijenskog gledišta, naročito na moguća kronična djelovanja. CIKLUS TRIKARBONSKIH KISELINA SLIKA V- SHEMA RAZGRADNJE FENOLA METODIKA RADA Za ispitivanje biološke razgradnje fenola bilo je potrebno prirediti otopine fenola od 62, 100, 125, 250 i 500 mg/l uz dodatak 100 mg diamonium fosfata u sirovoj vodi (ukupne tvrdoće 19° nj), pH-vrijednosti 7,2 do 7,9. Na 100 ml određene koncentracije fenola dodalo se 2 g tla, koje je uzeto sa različitih lokaliteta, ispod različitih biljnih zajednica Zagrebačke gore ili Medvednice, te okolice Zadra. Uzroci tla u otopini fenola inkubirani su na 20 i 37° C kroz 4 dana, a početna i preostala količina fenola u pokusu mjerena je po metodi JUS-a HZL-147, nakon čega se je izračunao postotak biološke razgradnje fenola. Osim fenola određivali smo prisutnost koliforma u tlu, ukupan broj heterotrofnih bakterija u g tla i pH-vrijednost. |
| ŠUMARSKI LIST 1-2/1977 str. 45 <-- 45 --> PDF |
DOBIVENI REZULTATI I DISKUSIJA TABELA 1. Biološka razgradnja fenola pomoću mikroflore tla ispod biljnih zajednica na pojedinim nalazištima Medvednice. Početna koncentracija fenola — 100 mg/l, bez dodataka hranjivih soli dušika i fosfora, kroz 4 dana na 20° C, sa 2 g tla u 100 ml otopine. Tip tla i nalazište Humusno silikatna tla — Malo Sljeme Humusno kisela tla — Brestovac Kiselo smeđa tla na silikatnim škriljcima — Sv. Jakob Kiselo smeđa tla Leustekov put iznad Gračana Parapodzolirana tla na silikatnim škriljcima 1 km iznad sela Mikulići Rendzine na dolomitimai dolomitnim vapnencima — Bizek Rendzine na mioceinskknlitavcima — Ponikve Smeđe lesiviranana mioc&nskim litavcima — Borčec Pseudogleji jako izraženi — Maksimir Psedogleji slabo i zraženi — Jelenovac Aluvijalna tla — Podsused Aluvijalno tlo — Bundek-jezero Biljna zajednica pH-rla Fagetum-Abietetosum 5,4 Fagetum-Abietetosum 5,1 Fagetum-Abietetosum 5,2 Lusulo-Fagetum 5,5 Querco-Castanetum 5,2 Querco-Carpinetum 7,5 Querco-Ostryetum 7,6 Querco-Carpinetum 4,8 Querco-Carpinetum 4,5 Querco-Carpinetum 4,9 Calystegio-Salicetum 7,7 purpureae Cynosuretum cristati 7,8 %-bioraz gradnje fenola 87,3 72,1 84,5 91,2 79,1 98,7 99,2 65,1 73,0 88,7 98,9 99,5 |
| ŠUMARSKI LIST 1-2/1977 str. 46 <-- 46 --> PDF |
Iz dobivenih rezultata u tabeli 1. vidimo da je mikroflora različitih vrsta tala ispod različitih biljnih zajednica (uzeta iz dubine 5 do 7 cm) sposobna da razgradi fenol od 100 mg/l u vodenom mediju od 65,1 do 99,5%, Rezultati biorazgradnje fenola pomoću mikroflore tla važni su za poduzimanje mjera zaštite makroflore, plodnosti tla i kvaliteta podzemnih voda. Poznato je da dolazi do proljevanja fenola i mnogih drugih uglji a) crvenica (ispod Palr.ac ep.- park, Zadar) početna % bioraz-broj hoterotrofnib baktepH vrijedno ;t prije pr:i sutnost holi forma koncentra;;; raänjo rija u 1 r;r tla prije i i nakon pok prije i na! 021 pokusa cija fenola i´enoIa nakon pokusa u me/l 62 99 9 2,´1x10° 2,8x10° 7,5 7,2 _ „ 125 °´j 6 1,3x10° 2,5xl06 7,8 7,6 -230 99,9 l,4xl06 17,6x10° 7,7 7,5. _ w 500 76,6 2,0x10° 19,7xlOC 7,0 7,6 - b) crvenica (ispod Lauru:; nobilio - park Zadar) 02 99,9 2,7x10° 2,9x10° 7,9 7,6 125 99,9 l,5xl06 6,6r.l06 7,9 7,7 _ 250 98,5 l,2xlOS 10,6x10° 7,9 7,3 500 65,0 1,8x10° 10,Đxl06 7,5 7,5 - Tabela. 2.« Utjecaj mikroflore crvenice .na biorazgradnju fenola različitih koncentracija kroz k- dana na 57 0 a) crvenica (uzeta na otvorenom - Zadar) — početna % biorazbroj hctcroftrofnih bakteprisutnost koliforma koncentragradnje rija u 1 e;r tla prije i pH vrijednost prije prije i nakon .pokusa cija Xcnola fenola nakon pokusa i nakon pokusa me/I 62 99,9 1,1x10° 2,8x10° 7.8 7,1 125´ 99,9 1,4x10° 3, ´1x10° 7.9 7,1 250 99,9 2,3x10° 18,7x10° 7.7 7,1 500 60,9 1,5x10° 15,2x10° 7.8 7,1 b) crvenica (ir.pod Rosmarinus officinalis - Zadar 62 99,9 l,4xlo" 3,0xl0b 7,6 7,7 .125 93,3 l,2xic° 8,1x10° 7,7 7,7 250 99,9 2,5x10° 13,5x10° 7,8 7,5 500 61,5 2,8x10° 10,3x10° 7,0 6,9 - Tabela ! 1 I I 1 I 1 I Utjecaj mikroflore crvenice na Morazgradnju fenola različitih koncentracija kroz ´[ dana na 57°C |
| ŠUMARSKI LIST 1-2/1977 str. 47 <-- 47 --> PDF |
kovodika (prometni udesi autocisterni i si.) po tlu. U takvim slučajevima fenol treba sakupiti i spaliti, ako se radi o livadi ili oranici, zatim treba tlo dobro pognojiti stajskim gnojem i zaorati uz kontrolu podzemnih voda. Na šumskim putevima ne dolazi u obzir spalivanje fenola, već ga treba sakupiti i odvesti a ostatak prepustiti utjecaju mikroflore tla. Mikroflora tla bogata je heterotrofnim bakterijama, streptomicetama i plijesnima (STILINOVIĆ, 1971), koje imaju veliku sposobnost korištenja fenola i mnogih ugljikovodika, kao jedinog izvora ugljika (MUNJKO, 1975). o) skeletno tlo (Hclichrysum italicum - Zodar) početna % bioraz-broj heterotrofnih baktepH vrijednost prije prisutnost koliforma koncentragradnje rija u 1 gr tla prije i i nakon pokusa prije i nakan pokusa cija fenola fenola nakon poukusa u mg/1 62 99,9 2,lxl06 2,6xl06 7,4 7,´´- 125 99,9 l,9xl06 6,7xl06 .7,8 7,2 250 97,8 l,7xl06 12,lxl06 7,8 6,8 500 85,7 2,2xl06 15,0xl06 7,7 6,7 i i i i i i i i 62 99,9 1,2xlOG 4,0xl06 7,9 7,´!_ 125 99,9 l,Sxl06 7,7xl06 7,7 6,9 - 250 99,9 2,3xl06 15,5xl06 7,0 6,9 - 500 87,3 2,0xl06 13,3xl06 . 7,9 6,9 - Tabela ^ . Utjecaj mikroflore skeletnog tla na biorazgradnju fenola različitih koncentracija kroz. 4 dana na J7°C a) Bkelctno tlo (ispod Cupressus serapervirens - Zadar) početna % bioras-broj heterotrofnih baktepH vrijednost prije i Prisutnost koliforma koncentragradnje rija u 1 gr tla prije i nakon pokusa prije i nakon pokusa cija fenola fenola i nakon pokusa u mg/l 62 99,9 l,6xl06 5,lxl06 7,2 7,5 125 96,6 1,4-xlQ6 7,2xl06 7,7 7,1 250 99,9 2,lxl06 ´l,lxl06 7,9 7,4 500 82,0 l,7xl06 20,lx.lOG 7,9 7,5 b) aluvijalno tlo (Bundck - Sava) i i I i l t i i 62 99,9 2,5xl06 2,3xl06 7,3 7,3 + + 125 99,9 1,´ixlO6 l,5xl06 7,7 7,5 + + 250 96,8 2,lxl06 10,5xl06 7,6 6,8 + + 500 94,8 2,7xl06 12,7xl06 7,7 6,8 + f Tabela L . Utjecaj mikroflore skeletnog i aluvijalnog tla na biorazgradnju fenola različitih koncentracija kroz 4 dana na 37°0 |
| ŠUMARSKI LIST 1-2/1977 str. 48 <-- 48 --> PDF |
Sposobnost mikroflore tla da biološki razgrađuje i mineralizira fenol vjerojatno dolazi do stalnih procesa biološke razgradnje organske materije u tlu {truljenje grainja, drveća, lišća, plodova i si. — MEŠTROVIĆ i MUNJKO, 1975. GLANSER et al. 1975). Ako kompariramo dobivene rezultate u tabeli 1 s rezultatima u tabelama 2, 3, 4 i 5 tada vidimo da je temperatura vrlo značajan činilac u brzim procesima biorazgradnje fenola. Značajnu ulogu ima i pH-vrijednost probe, jer se znatno bolje odvijaju procesi biorazgradnje fenola u blago alkalnom mediju (pH 7-8) nego u kiselom mediju (pH 4—5). Promatrajući tok biorazgradnje fenola od 500 mg/1 kod 37° C pomoću imik-roflore aluvijalnog, crvenice i skeletnog tla vidimo da se %-tak biorazgradnje kreće od 60,9 do 94,8 uz znatno povećanje ukupnog broja heterotrofnih bakterija, što dokazje da fenol nije otrovan u toj koncentraciji za mikrofloru tla. Pratimo li promjenu pH-vrijednosti možemo uočiti da se ona kreće od 7,0 do 7,9 prije pokusa, te od 7,7 do 6,5 nakon pokusa. Ovaj pad pH-vrijednosti s više ili manje odstupanja tumači se stvaranjem organskih kiselina koje su produkt biorazgradnje fenola. Tijekom vremena te se kiselina dalje razlazu na vodu i ugljični dioksid kao konačne produkte razgradnje, pa se pH vrijednost radi bikarbonata u vodi povećava (SEGARIĆ, 1975). ZAKLJUČAK Iz pokusa biorazgradnje fenola u raznim vrstama tala ustanovljeno je da nije važno ispod koje biljke, odnosno na kojem lokalitetu je tlo uzeto, već na biorazgradnju utječe vrsta tla s pripadajućom mikroflorom. Mikroflora različitih tala sposobna je koristiti fenol kao jedini izvor ugljika, bolje kod 37° C nego kod 20° C, što je važno kod tretiranja prosipanog fenola u pojedinim godišnjim dobima. LITERATURA G 1 a n s e r, M., Briski, B., Ban, S., Strelih, V. (1975): Promjene koje nastaju bioksidacijom organske tvari dobivenih pri sulfitnom postupku prerade bukovog drveta s pomoću mješovitih kultura bakterija. II Jugoslavensko savetovanje »Evakuacija i pročišćavanje otpadnih voda naselja i industrije«. Karlovac 23—25. 4. 1975. Separat. Gr up će, Lj. (1974): Aktivnosti u oblasti čovevoke sredine. IV Kongres biologa Jugoslavije. Sarajevo 25—28. 6. 1974. Separat. M e š t r o v i ć, B., Munjko , I. (1975): Preliminarna ispitivanja utjecaja suhog otpalog lišća na kvalitet površinski voda kod slabog protoka. Šumarski list. 99 (4—6) 169—173. Munjko , I. (1971): Prilog poznavanju biološke razgradnje fenola. Magistarski rad. Prirod.-matematički fakultet. — Zagreb. Munjko , I. (1972): Biooksidacija fenola kulturama streptomiceta. Poljoprivreda i šumarstvo. XVIII, 2, 29—54. Munjko , I. (1973): Problem fenola u vodi. Narodni zdravstveni list 15/172/4. Munjko , I. (1974): Biološka obrada fenolnih otpadnih voda. V Savetovanje »Otpadne vode« Zbornik referata 195—221. »Jugoenergetik« — Beograd. Munjko , I. (1975): Utjecaj nekih petrokemijski proizvoda na mikrofloru tla. Hemijska industrija. 29/6/257—263. |
| ŠUMARSKI LIST 1-2/1977 str. 49 <-- 49 --> PDF |
Pa vie tie, Z. Munjko, I. Stilinović, B. D ž i n g o v, A. (1972): Preživljavanje aktinomiceta na višim koncentracijama fenola. Acta Bot. Croat. 31, 123 — 127. Pavletić, Z. Munjko, I. Mikličan, R. (1973): Utjecaj nekih ugljikovodika na mikrofloru tla. Prvi kongres ekologa. Beograd 27—29. 9. 1973. Zbornik referata. 37. Pre mužić, D. L o v r i ć, T. Šafar, O. J o v i ć, V. (1972) Tvorba S02 u toku fermentacije mošta kao rezultat metabolizma nekih sojeva kvasaca i njihov utjecaj na obojenost bijelih vina. Kemija u industriji. XXI /1/9—20. Stilinović , B. (1971): Utjecaj pedoloških i fitocenoloških faktora na rasprostranjenost streptomiceta u tlima okolice Zagreba. Doktorska dizertacija. Prirodoslovno-matematički fakultet Sveučilišta u Zagrebu. Stilinović, B. Pavletić, Z. Munjko, I. (1972): Bakteriološka i kemijska analiza priobalnog uzorka vode Jadranskog mora uz uže područje grada Dubrovnika. Drugi kongres mikrobiologa Jugoslavije. Opatija 25 — 30. 9. 1972. Sažeci 314—315. Stilinović, B. Pavletić, Z. Munjko, I. (1973): Bakteriološka valorizacija onečišćenog mora u Južnom Jadranu. Prvi kongres ekologa Jugoslavije. Beograd 27 — 29. 9. 1973. Zbornik referata 38 — 39. Segarić , M. (1975): Neka ispitivanja biorazgradnje fenola. Rad biološkog odjela Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu. SUMMARY Testing the effect of forest soil microflora upon the bio-oxidation of phenol Nowadays the possibility of a stronger soil pollution (as a consequence of traffic accidents, etc.) is not impossible. In certain quantities phenol is permanetly present in the soil, but its damage to plants is not felt, for it is decomposed by certain microorganisms using its carbon. The authors set themselves the task to establish factors upon which the decomposition of phenol depends, and with this end in view they studied several soils in the environs of Zagreb and of Zadar (terra rossa). These investigations demonstrated that bio-decomposition of phenol in the soil depends solely on the soil type and its microflora. Primljeno 14. II 1976. Mr prof. IGNAC MUNJKO, LaboratorijZagreb za kontrolu voda »OKI«, BRANKALaboratorijZagreb MEST zaROVIĆ, kontrolu dipl voda ini, »OKI«, |