Mikrobiální degradace chlorovaných ethylenů a její potenciální využití pro in-situ bioremediace

DSpace Repository

Login

Language: English čeština 

Mikrobiální degradace chlorovaných ethylenů a její potenciální využití pro in-situ bioremediace

Show simple item record

dc.contributor.advisor Růžička, Jan
dc.contributor.author Zálešák, Michal
dc.date.accessioned 2019-02-05T12:43:46Z
dc.date.available 2019-02-05T12:43:46Z
dc.date.issued 2014-09-12
dc.identifier Elektronický archiv Knihovny UTB
dc.identifier.isbn 978-80-7454-826-0
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10563/43784
dc.description.abstract Dizertační práce se zabývá mikrobiální degradací chlorovaných ethylenů a jejím potenciálním využitím pro in-situ bioremediace. V teoretické části práce jsou stručně popsány hlavní důvody kontaminace půd a podzemních vod chlorovanými ethyleny i jejich následný transport v podzemním prostředí. Práce dále shrnuje běžné postupy při monitorování znečištěných lokalit, jež vedou k zvolení vhodné sanační metody. Následně jsou popsány různé mikrobiální procesy vedoucí k transformaci a degradaci chlorovaných ethylenů, načež jsou nastíněny známé způsoby využití těchto procesů pro in-situ bioremediace znečištěných lokalit. Zvláštní pozornost je věnována aerobní kometabolické degradaci všech tří dichloroethenů čistými bakteriálními kmeny v prostředí minerálního média. Teoretická část práce je zakončena kapitolou, která shrnuje uskutečněné in-situ bioremediační projekty, cílené na odstranění chlorovaných ethylenů z půd a podzemních vod. Navazující experimentální část práce se zabývá degradací vybraných chlorovaných ethylenů kulturou Comamonas testosteroni RF2 a několika bakteriálními konsorcii v prostředí minerálního média. Kmen RF2 byl zvolen pro pokusy kometabolické degradace 1,2-cis-dichlorethylenu (cDCE), 1,2-trans-dichlorothylenu (tDCE), 1,1-dichlorethylenu (1,1DCE) a vinyl chloridu (VC). Degradační testy byly provedeny jednak pro jednotlivé dichlorethyleny (DCEs) a rovněž pro směs DCEs s TCE, simulující podzemní vodu znečištěnou těmito látkami. Kmen RF2 byl schopen odstraňovat všechny DCEs (dávkovány samostatně) při počátečních koncentracích v kapalné fázi: 6,01 mg L-1 cDCE, 3,80 mg L-1 tDCE a 0,65 mg L-1 1,1DCE, s účinností odstranění 100% pro cDCE, 65,8 % pro tDCE a 46,8 % pro 1,1DCE. Úplné odstranění cDCE vedlo k uvolnění 92,2% anorganických chloridů. Dále bylo zjištěno úplné odstranění TCE, cDCE a 1,1DCE (122,5 mikrog L-1, 84,3 mikrog L-1 a 51,4 mikrog L-1) ve vzorcích obsahujících modelovou podzemní vodu. Ve stejných vzorcích rovněž došlo k odstranění 72,3 % tDCE o koncentraci 72,33 mikrog L-1. Sledování kinetiky degradace cDCE ukázalo na existenci dvou metabolitů rozkladu, přičemž jako první meziprodukt transformace cDCE byl zjištěn 2,2-dichloracetaldehyd. V neposlední řadě bylo studováno konsorcium kmene RF2 s bakterií Mycobacterium aurum DSM-6695, jež metabolicky rozkládá VC. Toto konsorcium bylo podrobeno experimentu současné degradace TCE (115,7 mikrog L-1), cDCE (662 mikrog L-1), tDCE (42,01 mikrog L-1), 1,1DCE (16 mikrog L-1) a VC (7 mg L-1, "vše v kapalné fázi") a ukázalo schopnost téměř úplně odstranit všechny sloučeniny ve směsném vzorku do 21 dnů, čímž prokázalo značný potenciál pro jeho případné využití v rámci čištění podzemních vod znečištěných chlorovanými ethyleny.
dc.format 118
dc.language.iso en
dc.publisher Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně
dc.rights Bez omezení
dc.subject Chlorované etheny cs
dc.subject mikrobiální degradace a transformace cs
dc.subject in-situ bioremediace cs
dc.subject Comamonas testosteroni RF2 cs
dc.subject Chlorinated ethenes en
dc.subject microbial degradation and transformation en
dc.subject in-situ bioremediation en
dc.subject Comamonas testosteroni RF2 en
dc.title Mikrobiální degradace chlorovaných ethylenů a její potenciální využití pro in-situ bioremediace
dc.title.alternative Microbial degradation of chlorinated ethenes and its potential application for in-situ bioremediation
dc.type disertační práce cs
dc.date.accepted 2019-01-31
dc.description.abstract-translated The doctoral thesis deals with microbial degradation of chlorinated ethenes and its potential application for in-situ bioremediation. In a theoretical part of the thesis, the main reasons of soil and groundwater contamination by these compounds along with their transport and a fate in a subsurface environment are briefly outlined. The thesis then focuses on common procedures that must be undertaken prior to selecting a suitable remediation method at contaminated sites. Further, the thesis summarizes various microbial processes leading to a transformation and degradation of all chlorinated ethenes and outlines several options for the use of these processes within in-situ bioremediation of affected sites. Special attention is paid to aerobic cometabolic degradation of all three dichloroethenes by pure bacterial strains in a mineral salt medium. The theoretical part of the thesis ends with a chapter devoted to field demonstrations of in-situ bioremediation for clean-up of sites polluted by chlorinated ethenes. A following experimental part of the thesis deals with degradation of selected chlorinated ethenes by Comamonas testosteroni strain RF2 and by several consortia in the mineral salt medium. At first, strain RF2 was tested to investigate its capacity for degrading 1,2-cis-dichloroethene (cDCE), 1,2-trans-dichloroethene (tDCE), and 1,1-dichloroethene (1,1DCE). Degradation assays were performed for single DCEs, as well as for a mixture of DCEs with TCE, which resembled contaminated plume in groundwater. Strain RF2 was capable of efficiently removing all three dichloroethenes (DCEs) at the initial aqueous concentrations of 6.01 mg L-1 for cDCE, 3.80 mg L-1 for tDCE and 0.65 mg L-1 for 1,1DCE, with a removal efficiency of 100 % for cDCE, 65.8 % for tDCE, and 46.8 % for 1,1DCE. Furthermore, complete removal of TCE, cDCE and 1,1DCE (122.5 mikrog L-1, 84.3 mikrog L-1 and 51.4 mikrog L-1, respectively) were observed in a mixture sample that also contained 72.33 mikro g L-1 of tDCE, which was removed to the amount of 72.3%. Moreover, degradation of cDCE (6.01 mg L-1) led to a 92.2 % release of inorganic chloride, and 2,2-dichloroacetaldehyde was determined as the first intermediate of cDCE transformation. Further, a consortium composed of the strain RF2 and vinyl chloride (VC) utilizing Mycobacterium aurum DSM-6695 was tested to investigate its capacity for degrading TCE (115.7 mikrog L-1), cDCE (662 mikrog L-1), tDCE (42.01 mikrog L-1), 1,1DCE (16 mikrog L-1), and VC (7 mg L-1; "all in a liquid phase") in mixed samples. The consortium was able to nearly completely remove all the compounds in the mixed sample within 21 days of the assay. The findings of this thesis suggest that the consortium composed of the strain RF2 and M. aurum DSM-6695 exhibits the potential to remediate groundwater contaminated with chlorinated ethenes.
dc.description.department Ústav inženýrství ochrany životního prostředí
dc.thesis.degree-discipline Chemie a technologie materiálů cs
dc.thesis.degree-discipline Chemistry and Materials Technology en
dc.thesis.degree-grantor Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Fakulta technologická cs
dc.thesis.degree-grantor Tomas Bata University in Zlín. Faculty of Technology en
dc.thesis.degree-name Ph.D.
dc.thesis.degree-program Chemie a technologie materiálů cs
dc.thesis.degree-program Chemistry and Materials Technology en
dc.identifier.stag 51726
dc.date.submitted 2018-12-03


Files in this item

Files Size Format View Description
zálešák_2019_dp.pdf 2.914Mb PDF View/Open None
zálešák_2019_op.zip 1.305Mb application/zip View/Open None
zálešák_2019_vp.pdf 141.9Kb PDF View/Open None
zálešák_2018_teze.pdf 2.997Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Find fulltext

Search DSpace


Browse

My Account