Browsing by Author "Czinnerová, Marie"
Now showing 1 - 3 of 3
Results Per Page
Sort Options
- ItemBiodegradation of High Concentrations of Aliphatic Hydrocarbons in Soil from a Petroleum Refinery: Implications for Applicability of New Actinobacterial Strains(MDPI, 2019-11-09) Trögl, Josef; Esuola, Catherine Olwakemi; Kříženecká, Sylvie; Kuráň, Pavel; Seidlová, Lenka; Veronesi-Dáňová, Petra; Popelka, Jan; Babalola, Olubukola Oluranti; Hrabák, Pavel; Czinnerová, Marie; Kakosová, Eva; Ševců, Alena; Tischler, DirkAt present, there is great demand for new resistant and metabolically active strains of biodegrading bacteria capable of degrading high concentrations of petroleum pollutants. In this study, we undertook a series of pot-based biodegradation experiments on soil from a petroleum refinery lagoon heavily polluted with aliphatic hydrocarbons (81.6 ± 2.5 g·kg−1 dry weight) and metals. Periodical bioaugmentation with either a mixture of isolated degraders identified as Bacillus sp. and Ochrobactrum sp. or biostimulation with nutrient medium, singly or in combination, did not produce any significant decrease in hydrocarbons, even after 455 days. Inoculation with Gordonia rubripertincta CWB2 and Rhodococcus erythropolis S43 in iron-limited media, however, resulted in a significant decrease in hydrocarbons 45 days after bioaugmentation. These actinobacterial strains, therefore, show significant potential for bioremediation of such highly polluted soils.
- ItemCombining nanoscale zero-valent iron with electrokinetic treatment for remediation of chlorinated ethenes and promoting biodegradation: A long-term field study(PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, THE BOULEVARD, LANGFORD LANE, KIDLINGTON, OXFORD OX5 1GB, ENGLAND, 2020) Czinnerová, Marie; Voluščuková, Ondřejka; Marková, Kristýna; Ševců, Alena; Černík, Miroslav; Nosek, JaroslavNanoscale zero-valent iron (nZVI) is recognized as a powerful tool for the remediation of groundwater contaminated by chlorinated ethenes (CEs). This long-term field study explored nZVI-driven degradation of CEs supported by electrokinetic (EK) treatment, which positively affects nZVI longevity and migration, and its impact on indigenous bacteria. In particular, the impact of combined nZVI-EK treatment on organohalide-respiring bacteria, ethenotrophs and methanotrophs (all capable of CE degradation) was assessed using molecular genetic markers detecting Dehalococcoides spp., Desulfitobacterium spp., the reductive dehalogenase genes vcrA and bvcA and ethenotroph and methanotroph functional genes. The remediation treatment resulted in a rapid decrease of the major pollutant cis-1,2-dichloroethene (cDCE) by 75% in the affected area, followed by an increase in CE degradation products methane, ethane and ethene. The newly established geochemical conditions in the treated aquifer not only promoted growth of organohalide-respiring bacteria but also allowed for the concurrent presence of vinyl chloride- and cDCE-oxidizing methanotrophs and (especially) ethenotrophs, which proliferated preferentially in the vicinity of an anode where low levels of oxygen were produced. The nZVI treatment resulted in a temporary negative impact on indigenous bacteria in the application well close to the cathode; but even there, the microbiome was restored within 15 days. The nZVI-EK treatment proved highly effective in reducing CE contamination and creating a suitable environment for subsequent biodegradation by changing groundwater conditions, promoting transport of nutrients and improving CE availability to soil and groundwater bacteria.
- ItemHodnocení vlivu sanace chlorovaných etylenů na původní mikrobiální společenstva pomocí nástrojů molekulární biologieCzinnerová, Marie; ; Ševců Alena, RNDr. Ph.D. Skolitel : 61225Tato práce se soustředí na hodnocení vlivu sanačního zásahu na složení mikrobiálního společenstva a jeho změny v čase a sleduje přítomnost degradačních enzymů důležitých pro dekontaminaci polutantů. Soustředí se na rozklad chlorovaných etylenů, které představují jedny z nejrozšířenějších kontaminantů podzemních vod. Sleduje skupiny bakterií, které jsou schopny degradovat chlorované etyleny (tzv. organohalid-respirující bakterie; OHRB), a také geny kódující enzymy metabolických drah degradace těchto látek. Izolace deoxyribonukleové kyseliny (DNA) z podzemní vody byla komplikovaná pro vysoký obsah chlorovaných etylenů ve vzorcích, proto musel být extrakční protokol optimalizován a ověřen pro každou studovanou lokalitu. Pomocí metody polymerázové řetězové reakce v reálném čase (qPCR) byly následně detetekovány OHRB a specifické bakteriální geny v jednotlivých vzorcích. qPCR primery pro jejich detekci musely být otestovány pro co největší selektivitu a reakční podmínky optimalizovány pro každý vzorek zvlášť kvůli přítomnosti inhibitorů ve vzorcích. Změny ve složení a zastoupení přítomných bakteriálních populací byly dále sledovány metodou 16S rRNA amplikonové sekvenace, pomocí které lze detailně popsat složení celého autochtonního bakteriálního společenstva.Bylo zjištěno, že aplikace činidel pro cílenou oxidaci (peroxid vodíku pro spuštění Fentonovy reakce) a redukci (nulmocné nanoželezo v kombinaci s aplikací elektrického napětí a nulmocné železo uchycené v aktivním uhlí) chlorovaných etylenů mohou způsobit pokles v hladinách sledovaných degradačních bakterií. Tento pokles je však pouze dočasný a po krátké době dochází k obnovení populací OHRB díky vhodně nastaveným sanačním podmínkám a v některých případech i k podpoře jejich růstu.Aplikace biostimulačních substrátů laktátu sodného a glycerolu podpořila růst OHRB na kontaminovaných lokalitách. Pomocí sekvenační analýzy bylo také zjištěno, že po aplikaci glycerolu došlo primárně k proliferaci glycerol-fermentujících bakterií, které produkují zdroj uhlíku (acetát) a elektronů (molekulární vodík; H2) pro růst OHRB, současně se také zvýšily hladiny degradačních enzymů. Došlo i ke snížení oxidačně-redukčního potenciálu podzemní vody na hodnoty vhodné pro růst sulfát a železo-redukujících bakterií, které sice kompetují s OHRB o zdroj elektronů, ale současně produkují kofaktory enzymů důležité pro jejich růst. Tato dizertační práce ukázala, že pro úspěšnou dekontaminaci chlorovaných etylenů je nezbytné před sanačním zásahem co nejlépe charakterizovat vybranou lokalitu, a to jak z hydrochemického hlediska, tak za pomoci metod molekulární biologie, protože OHRB i další bakterie, které fungují jako primární či sekundární čističi lokality, potřebují k úspěšnému růstu a práci nejen určité environmentální podmínky, jako je vhodný oxidačně-redukční potenciál, pH, koncentrace rozpuštěného kyslíku, sulfátů či nitrátů, ale také dostatek živin, zdroj elektronů, a v neposlední řadě se ukázalo, že i celé bakteriální společenstvo poskytující dostatek syntropních interakcí. V monitoringu přítomných degradačních bakterií a jejich enzymů je třeba pokračovat v průběhu celého sanačního zásahu, aby bylo možné ve správný čas znovu podpořit optimální biodegradaci.