Vegyi anyagok hatása talaj szénanyagcseréjére Forrás: OECD 217 Varga Judit.

Az előadások a következő témára: "Vegyi anyagok hatása talaj szénanyagcseréjére Forrás: OECD 217 Varga Judit."— Előadás másolata:

1 Vegyi anyagok hatása talaj szénanyagcseréjére Forrás: OECD 217 Varga Judit

2 Tartalom Bevezetés Elv Módszer Teszt talaj kiválasztása A talajminták gyűjtése és tárolása A vegyi anyag talajra vitele Teszt koncentrációk Vizsgálati körülmények Az eredmények elemzése

3 Bevezetés Hosszú távú hatást vizsgál Növényvédőszer vagy más vegyi anyag egyszeri hatása a talajmikroorganizmusok széntranszformációs képességére A teszt alapja: European and Mediterranean Plant Protection Organisation  German Biologische Bundesanstalt,  US Environmental Protection Agency,  SETAC OECD Workshop on Soil/Sediment Selection, Belgirate, Italy, 1995: a tesztelésre használható talajok típusának meghatározása

4 Széntranszformáció: szerves anyag mikroorganizmusok általi lebontása, melynek során szervetlen végtermék, szén- dioxid keletkezik.

5 A teszt összefoglalva A talaj mikrobiális aktivitására kifejtett hatást vizsgálja Mezőgazdaságban használt vegyi anyagok (növényvédőszer, műtrágya): széntranszformáció és nitrogén-transzformáció vizsgálata is szükséges A teszt érzékeny a mikrobák méret és aktivitás változására Aerob felszíni talaj Homokos, kevés szerves anyagot tartalmazó talaj használandó A talajt kezeljük a vegyi anyaggal, majd inkubáljuk olyan körülmények között, melyek a gyors mikrobiális lebontást lehetővé teszik Ezáltal a talajban lévő könnyen lebontható szénforrások gyorsan lebomlanak Ez szén hiányt okoz, mely elpusztítja a mikrobiális sejteket Az eredményt a kontroll talajhoz viszonyítjuk A mezőgazdaságban használt vegyi anyagok tesztelhetők mint aktív összetevők és mint formulázott termékek is

6 A teszt elve Szitált talaj, a tesztelendő vegyi anyaggal kezelve és kontrollként Mezőgazdaságban használt vegyi anyagok: min. 2 teszt cc. a természetben várható legmagasabb cc. ismeretében megválasztva 0, 7, 14, 28 nap inkubálás után a talajokat glülózzal keverik össze, és a glükóz okozta légzési sebességet mérik 12 egymást követő órában Kilélegzett CO 2 (mg CO 2 /kg száraz talaj/h), vagy elfogyasztott O 2 (mg O 2 /kg talaj/h) A szennyezett és kontroll talaj légzését összehasonlítják és a szennyezettnek a kontrolltól való %-os eltérését kifejezik Mindegyik teszt min. 28 napig megy Ha a 28. napon a szennyezett és kontroll talaj közötti eltérés 25 % vagy annál nagyobb, akkor még további 14 napos időszakokra folytatni kell a tesztet, max. 100 napig Egyéb vegyi anyagok : a vegyi anyagból hígítási sort készítünk, melyet a talajmintához adunk és a glükóz indukált légzést mérjük 28 nap múlva A hígítási sorral elvégzett teszteket regressziós modellel elemezzük, és EC X értéket számolunk (EC 50, EC 25, EC 10 )

7 A módszer ismertetése Eszközök A teszt edények kémiailag inert anyagúak legyenek Vízveszteséget minimalizálni kell Illékony anyagok vizsgálatánál zárható és gáztömör edényeket kell felhasználni, ezek olyan méretűek kell hogy legyenek, hogy kb. ¼ részükben legyen csak minta Szükséges: inkubálás és a CO 2 termelés vagy O 2 fogyasztás mérésére alkalmas berendezés

8 A teszt talaj kiválasztása Tulajdonságai: ◦ homok tart.: 50 - 75% ◦ pH: 5,5-7,5 ◦ szerves C tart.: 0,5- 1,5%

9 A talajminták gyűjtése és tárolása 1. Részletes információk szükségesek arról a területről ahonnan a talajminta származik (pontos hely, növénytakaró, a növényvédőszerrel való kezelés ideje, szerves és szervetlen trágyázás, esetleges szennyeződések) Állandó legelők, mezők gabonanövényekkel A kiválasztott területet a mintavétel előtt min. 1 évig nem szabad hogy növényvédőszerrel kezeljék A mintavétel kerülendő hosszantartó szárazság (több mint 30 nap) alatt vagy azt követően Szántóföldi talajok esetében a mintát a felszínről vagy az alatta lévő 20 cm-es rétegből kell venni Legelők esetén a mintavételezési mélység kicsit lehet több 20 cm-nél, pl.: 25 cm A talajmintákat zárt edényekben, megfelelő hőmérsékleten tartva kell tárolni

10 A talajminták gyűjtése és tárolása 2. Tárolás Frissen gyűjtött talaj használata a legjobb Tárolás: sötét, 4±2°C, max. 3 hónap, aerob körülmények A talaj kezelése és előkészítése Előinkubálás: ha tároljuk a talajt: 2-28 nap, a hőm. és a nedv. tart. ugyanolyan legyen mint amit a teszt igényel Fizikai- kémiai jellemzők A talajt kézzel megtisztítják a kövektől, növényi részektől, utána nedvesen szitálják, 2mm vagy annál kisebb részecskék A nedvességtartalom desztillált v. ioncserélt vízzel állítható be a kívánt 40-60%-ra

11 A vegyi anyag talajra vitele A vizsgálandó vegyi anyagot közeg segítségével visszük a talajra (víz, ha vízoldható) vagy inert szilárd anyag (pl.: finom kvarc; 0,1-0,5 mm) Szerves oldószer nem használható, mert a talajmikroflórát rombolja A kontroll mintákat csak az azonos mennyiségű vízzel vagy kvarccal keverik össze Illékony vegyi anyagok esetében a vizsgálat alatti veszteség kiküszöbölése és a talajban való homogén eloszlás biztosítása szükséges

12 Teszt koncentrációk Mezőgazdaságban használt vegyi anyagok esetén a PEC (Predictable Environmental Concentration) határozza meg a vizsgálatban használandó cc.-t Olyan anyagoknál amit egy szezonban többször is használnak, a várható alkalmazások számával kell megszorozni a PEC-t, így határozható meg a teszt cc.

13 A vizsgálat Mezőgazdaságban használt vegyi anyagok esetén 3 egyenlő részre kell osztani a talajt: 2 rész összekeverve a hordozóanyaggal összekevert vegyi anyaggal+ 1rész csak a közeggel keverve (kontroll) Min. 3 párhuzamos minta Egyéb vegyi anyagok: 6 egyenlő részre kell osztani A tesztelendő vegyi anyagot homogénen kell eloszlatni a talajmintákban Teszt körülmények Sötét szobában, 20 ±2°C A talaj víztartó képesség 40-60%- ának (+-5%)megfelelő nedvességen kell tartani a mintákat, desztillált vagy ioncserélt víz adható ha szükséges Min. 28 nap Vegyi anyag: a teszt befejeződik 28 nap után: kilélegzett CO 2 vagy elfogyasztott O 2 mennyiségének meghatározása, ebből: EC

14 Légzési sebesség mérése Szennyezett és kontroll talajra is A talajmintákat össze kell keverni megfelelő mennyiségű glükózzal annak érdekében, hogy kiváltsunk egy azonnali légzési maximumot Homokos talajok esetén, ahol a szerves C tart. 0,5-1,5%, 2000 mg- 4000 mg glükóz/kg száraz talaj általában elegendő

15 Az eredmények elemzése Mezőgazdaságban használt vegyi anyagok: CO 2 kilégzés vagy O 2 fogyás feljegyzése, és ezen értékek táblázatba foglalása Kiértékelés statisztikai módszerekkel (pl.: F-próba 5%-os szignifikancia szinten) mg CO 2 /kg száraz talaj/h vagy mg O 2 /száraz talaj/h Az átlagos CO 2 képződési ráta összehasonlítása a kontrollal, eredmény a kontrolltól való %-os eltérés Egyéb vegyi anyagok: A CO 2 fogyás vagy O 2 termelés meghatározása minden egyes esetben, dózis-válasz görbe készítése, ebből az ECx értékek meghatározása A glükóz által indukált légzési ráta (CO 2 és O 2 ), 28 nap után összevetendő a kontroll talajéval, ezekből az értékekből minden egyes tesztelési cc.-ra gátlási % határozható meg. Ezeket a koncentráció függvényében ábrázolva, statisztikai módszereket használva számíthatóak az ECx értékek, 95%-os konfidencia szint mellett

16 Köszönöm a figyelmet!