Polybromattujen difenyylieettereiden (PBDE) anaerobinen brominpoisto sedimentissä

Pelkistävässä dehalogenaatiossa halogenoidut yhdisteet toimivat elektronin vastaanottajina hengityksessä tai kometabolisissa reaktioissa. Tällöin halogeeniatomi poistuu korvautuen yleensä vedyllä. Polybromatut difenyylieetterit (PBDEt) ovat pysyviä ja toksisia orgaanisia yhdisteitä, joita on käytetty runsaasti palonestoaineina. Käyttörajoitusten jälkeenkin niitä vapautuu ympäristöön jo valmistetuista tuotteista. PBDE:itä onkin löydetty ympäristöstä yleisesti. Anaerobisissa oloissa kuten sedimentissä ne voivat hajota pelkistävän dehalogenaation kautta. Saastuneen sedimentin kunnostuksessa tarvitaan tietoa PBDE:iden hajoamiseen vaikuttavista tekijöistä. Tässä työssä tutkittiin kahden PBDE:n, BDE-47:n ja BDE-209:n, anaerobista brominpoistoa sedimentissä mikrokosmoskokein. Sedimenttinäytteet noudettiin Kernaalanjärvestä kahdesta kohtaa, joista toinen edusti puhdasta ja toinen saastunutta, sekä Itämerestä Kymijoen suistosta. Eri käsittelyillä verrattiin näytteenottopaikan lisäksi inkubointilämpötilan vaikutusta hajoamisnopeuteen ja -tuotteisiin, sekä mahdollista abioottista hajotusta autoklavoiduissa kontrolleissa. Näytteet analysoitiin kaasukromatografilla elektronisieppausdetektorilla (GC-µECD). Dehalococcoides- ja yleisbakteerimäärät 16S rRNA -geenikopioina määritettiin qPCR:llä. Hypoteesit olivat, että brominpoisto on nopeampaa ennestään saastuneissa sedimenteissä, lämpimässä ja niissä mikrokosmoksissa, joissa on enemmän Dehalococcoides-suvun bakteereja. BDE-47:n puoliintumisaika vaihteli välillä 173-7701 viikkoa ja BDE-209:n 28-173 viikkoa. Hajoamisnopeutta eivät selittäneet näytteenottopaikat tai inkubointilämpötila, mutta BDE-47:n hajoaminen oli merkitsevästi hitaampaa autoklavoiduissa. Niissä mikrokosmoksissa, missä BDE-47 poistui eniten, syntyi hajoamistuotteena pääasiassa BDE-8. Kernaalanjärven puhtaan osan mikrokosmoksissa BDE-47 ei vähentynyt. Ilmeisesti sen hajotukseen pystyviä bakteereja ei ole paljoa siellä, missä ei ennestään ole juurikaan organohalogeenisaastumista. BDE-209:n poistuminen autoklavoiduissa mikrokosmoksissa selittynee abioottisella hajoamisella tai sitoutumisella niin, ettei ole uutettavissa. Yleisbakteereja oli inkuboinnin lopussa enemmän BDE-47:n kuin BDE-209:n mikrokosmoksissa. Dehalococcoides-bakteerien osuus oli suurempi BDE-209:n mikrokosmoksissa, huoneenlämmössä säilytetyissä ja ei-autoklavoiduissa. Brominpoisto oli nopeampaa siellä, missä oli alussa enemmän yleisbakteereja tai lopussa Dehalococcoides-suvun bakteereja. BDE-47 osoittautui pysyvämmäksi kuin luetussa kirjallisuudessa. Hypoteesit sedimentin saastuneisuuden ja inkubointilämpötilan vaikutuksesta eivät saavuttaneet tilastollista merkitsevyyttä, mutta Dehalococcoides-bakteerien tärkeys brominpoistolle todettiin hypoteesin mukaisesti.

Grantor dc:publisher

Helsingin yliopisto

Year dc:date.issued

2020

Author dc:creator

• Seppälä, Päivi

Contributors dc:contributor

• Helsingin yliopisto, Bio- ja ympäristötieteellinen tiedekunta, Bio- ja ympäristötieteellinen tiedekunta
• University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences, Faculty of Biological and Environmental Sciences
• Helsingfors universitet, Bio- och miljövetenskapliga fakulteten, Bio- och miljövetenskapliga fakulteten

• pelkistävä dehalogenaatio
• BDE-47
• BDE-209
• sedimentti

Language dc:language.iso

fin

Identifier URI

URN:NBN:fi:hulib-202012094815

OAI identifier oai:identifier

oai:helda.helsinki.fi:10138/322561