GOMBÁK TOXIKUS ELEMTARTALMA SZENNYEZETT TÉRSÉGEKBEN Készítette: Kazinczi Krisztián ELTE TTK Környezettan BSc Témavezető: Dr. Tatár Enikő Egyetemi docens 2014
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 mért konc. (termőtestben)/
mg/kg 0,65 6,21 85,80 -
EMF 9,55 132,00 -
Cs mért konc. (termőtestben) /
mg/kg 6,10 15,80 141,50 1835,00
EMF 2,59 23,20 300,82
Hg mért konc. (termőtestben) /
mg/kg 0,50 23,20 89,00 -
EMF 46,40 178,00 -
Ni mért konc. (termőtestben) /
mg/kg 2,87 3,31 6,36 8,75
EMF 1,15 2,22 3,05
Pb 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.HNO3 30perc és 1ml ultrapure 30% H2O2 60 perc
Teflon bombákba, kvarcedényen kívülre: 8ml ioncserélt víz és 2ml 30%-os H2O2
A feltárás
Feltárási program
Minta-előkészítés: Bepárlás
• Forráspont alatti bepárlás
• 3óra
• Körülbelül 0,1ml végtérfogat
• Visszahígítás:
400µl ultrapure HNO3-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: 115In
• ICP-MS készülék működési paraméterei
Plazma teljesítmény 1180 W
Külső gáz (Ar) 16,0 l/perc
Közbülső gáz (Ar) 1,0 l/perc
Aeroszol-vivőgáz (Ar) 0,83 l/perc
Mintaadagolás 0,30 ml/perc
Porlasztó típusa Meinhard
Ködkamra kétutas
Mintázó kónusz Ni; 1 mm átmérőjű furat
Merítő kónusz Ni; 0,7 mm átmérőjű furat
Vizsgált izotópok
(R=4000)
27Al, 51V, 52Cr, 55Mn, 56Fe, 59Co, 60Ni, 63Cu, 66Zn, 75As, 98Mo, 114Cd,
Belső standard (R=4000) 115In
Adatgyűjtési mód csúcsugrás
Integrálási idő 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