Topic: ”Groundwater bacteria: diversity, activity and physiology of pesticide degradation at low concentrations”
Who:
PhD student:
Erkin Gözdereliler will present his Phd report: ”Groundwater bacteria: diversity, activity and physiology of pesticide degradation at low concentrations”
Principal supervisor:
Professor Hans-Jørgen Albrechtsen
Co-supervisors:
Senior Researcher Sebastian R. Sørensen
Professor Jens Aamand
Examiners:
Associate Professor Rasmus Jakobsen, DTU Environment
Professor Dirk Springael, Catholic University Leuven
Associate Professor Ole Nybroe, University of Copenhagen
Chairman:
Senior Researcher Arnaud Dechesne
When:
Thursday 20th September 2012, at 1 p.m.
where:
Technical University of Denmark
DTU Environment
Miljoevej
Building 113, room 011
A copy of the PhD thesis is available for reading at the department
Popular danish resume:
Pesticidforurening af grundvand er et udbredt problem, som lukker drikkevandboringer. Mange pesticider kan nedbrydes af mikroorganismer – navnlig ved højere koncentrationer - men da grænseværdien for pesticider i grundvand er 0.1 µg/L er de relevante koncentrationer meget lave, og det er der begrænset viden om nedbrydning under disse forhold.
Projektet har fokuseret på pesticidet MCPA, der er en phenoxysyre, og der er isoleret bakterier fra grundvand. Der er udviklet en opdyrkningsmetode, som kombinerer dyrkning over lang tid, men med lav men konstant tilførsel (flux) af MCPA. Systemet kaldes en Low Flux Filter (LFF) plade, og tillader bakterier fra det næringsfattige grundvandsmiljø at vokse langsomt.
Ved lave koncentrationer (100 µg L-1) opstår der et mere effektivt og stabilt bakterielt samfund med hensyn til samfundsstruktur og metabolisk funktionalitet end ved traditionelt høje koncentrationer (25 mg L-1). I udvalgte kulturer opformeres bakterier med lavt kernesyreindhold (LNA) samtidigt med at pesticidet nedbrydes, hvilket indikerer, at disse bakterier har en rolle i nedbrydningen.
Bakterier isoleret ved lavt MCPA niveau var domineret af celler med lavt kernesyre-indhold (LNA), og denne dominans faldt med stigende koncentration af MCPA. Derimod viste bakterier isoleret ved høje koncentrationer karakteristika for bakterier med højt kernesyre-indhold (HNA) uafhængig af hvilken substratkoncentration, de efterfølgende blev dyrket på. Celler med LNA karakteristika var mere effektive til at nedbryde MCPA ved lave koncentrationer og blev hæmmet ved høje MCPA-koncentrationer. Dette indikerer, at bakterielle populationer med LNA-celler er mulige kandidater til bioremediering af forurenede miljøer med lave koncentrationer.
Overordnet har denne afhandling vist, at grundvandsmagasiner indeholder mikrobielle samfund, som er tilpasset lave pesticidkoncentrationer, hvis potentiale kan undersøges ved at bruge specifikke dyrkningsmetoder, mens deres karakteristika kan identificeres ved hjælp af state-of-the-art metoder. Resultaterne fra denne afhandling bidrager signifikant til vores forståelse af nedbrydning af forurenende stoffer ved lave koncentrationer.