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