The use microorganisms in remediation of zinc industrial wastes Trzebionka mining company

Dostęp do publikacji jest możliwy w Archiwum UJ

Niniejsza praca doktorska stanowiła część badań w ramach projektu UMBRELLA, którego celem było opracowanie zestawu szczepów mikroorganizmów i roślin jako narzędzie rekultywacji obszarów zanieczyszczonych metalami ciężkimi na terenie Europy. Międzynarodowa współpraca w zakresie mikrobiologii, botaniki i hydrogeochemii skupiała się na badaniu wpływu mikroorganizmów na cykl biogeochemiczny metali i ich zastosowania do ochrony gleb i wód w różnych strefach klimatycznych. Głównym celem polskiej grupy w ramach projektu było przygotowanie szczepów mikoryzowych grzybów arbuskularnych, do wykorzystania przez uczestników projektu, w celu zwiększenia efektywności fitoremediacji poprzemysłowych terenów. Badania dotyczące statusu mikoryzowego gatunków roślin zasiedlających wybrane tereny zdegradowane, wykazały obecność grzybów arbuskularnych w korzeniach wszystkich analizowanych gatunków. U badanych roślin odnotowano występowanie trzech morfotypów mikoryzy, ale dominującym typem był Arum. Zaobserwowano również udział grzybni Glomus tenue w kolonizacji korzeni. Przeprowadzono izolację i identyfikację gatunków grzybów arbuskularnych oraz ryzobakterii, związanych z badanymi roślinami występującymi na terenach zanieczyszczonych metalami ciężkimi. Uzyskano bank szczepów grzybów arbuskularnych ze zróżnicowanych klimatycznie terenów Europy i potencjalnie przydatnych w rekultywacji. Przeprowadzono testy określające gatunki/odmiany roślin zdolne do zasiedlania terenów bogatych w metale. Różne szczepy grzybów arbuskularnych oraz bakterii PGPR wykazały zróżnicowaną zdolność wspierania rozwoju roślin na badanych podłożach. Na podstawie badań opracowano postępowanie polepszające wydajność zabiegów fitoremediacji. Rekultywacja przy zastosowaniu roślin z dobranymi konsorcjami mikroorganizmów wymaga dalszych prac związanych z testowaniem różnych suplementów oraz każdorazowo badaniem efektywności wprowadzonej symbiozy.

The present dissertation was a part of the EU research project UMBRELLA. The aim was to develop a tool-box including microorganism strains and plant species/cultivars for remediation of heavy metal contaminated sites throughout Europe. The aim of the Polish group was to isolate and multiply strains of mycorrhizal fungi that can be used as inoculum to increase the efficiency of phytoremediation of metal enriched sites in Europe. Analysis of the mycorrhizal status of selected plant species, collected from in tested areas, revealed the presence of AMF mycelium in roots of all investigated species. The Arum morphotype of AM colonisation was found to be dominant. The sporadic occurrence of the fine endophyte Glomus tenue was reported. Isolation and identification of arbuscular fungi and rhizobacteria associated with tested plants occurring in sites rich in heavy metals, were carried out. A bank of arbuscular fungal strains from climatically different parts of Europe and potentially useful in reclamation was obtained. Tests of species/varieties of plants able to colonize areas rich in toxic metals, were carried out. An investigation of the effects of plant inoculation with different strains of arbuscular fungi and bacteria PGPR showed differences in the effect of fungal strains on the plant development on tested substrata. Photosynthetic apparatus vitality was shown to be the most efficient tool for evaluating plant-microbe consortia remediation potential. On the basis of obtained results procedures for improving the efficiency of phytoremediation treatments were developed. Reclamation using plants with selected microbial consortia requires further work. Testing different soil supplements and the effectiveness of the inoculum consortia should be optimized for each site separately.