Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Analizna kemija okolja in bioloških sistemov

Obdobja
01. januar 1999 - 31. december 2003
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
1.08.00  Naravoslovje  Varstvo okolja   
1.04.00  Naravoslovje  Kemija   

Koda Veda Področje
P305  Naravoslovno-matematične vede  Kemija okolja 
P300  Naravoslovno-matematične vede  Analitična kemija 
B260  Biomedicinske vede  Hidrobiologija, morska biologija, ekologija voda, limnologija 
B270  Biomedicinske vede  Rastlinska ekologija 
B560  Biomedicinske vede  Urologija, nefrologija 
P400  Naravoslovno-matematične vede  Fizikalna kemija 
Ključne besede
optična in masna spektrometrija, kromatografske metode, kontrola kvalitete, kemijske zvrsti elementov, organski onesnaževalci, vzorci iz okolja, biološki vzorci, kroženje in transformacija onesnaževalcev v okolju, kinetika in mehanizem toplotne razgradnje snovi
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (11)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  16413  dr. Tjaša Bantan Polak  Kemija  Raziskovalec  2001 - 2003  34 
2.  12315  dr. Ester Heath  Varstvo okolja  Raziskovalec  2001 - 2003  603 
3.  18708  Barbara Korc    Raziskovalec  2001 - 2002 
4.  22316  dr. Blaž Kralj  Varstvo okolja  Raziskovalec  2002 - 2003  19 
5.  08314  dr. Radmila Milačič  Varstvo okolja  Vodja  2001 - 2003  802 
6.  20652  dr. Tadeja Milivojevič Nemanič  Kemija  Raziskovalec  2001 - 2003  22 
7.  08946  Silva Perko    Raziskovalec  2001 - 2003  51 
8.  05258  dr. Arkadije Popović  Kemija  Raziskovalec  2001 - 2003  81 
9.  19896  dr. Urška Repinc  Kemija  Raziskovalec  2001 - 2002  119 
10.  18289  dr. Peter Svete  Kemija  Raziskovalec  2001 - 2002  31 
11.  18359  dr. Janez Ščančar  Varstvo okolja  Raziskovalec  2001 - 2003  677 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  90.753 
Povzetek
Pri študijah kroženja mikroelementov v okolju, procesov transformacije, biološke dostopnosti, biološke aktivnosti in toksičnosti je potrebno poznati celokupno koncentracijo elementov ter koncentracijo njihovih posameznih zvrsti. Razvili bomo analizne posotopke za določanje celokupnih koncentracij Al, Cu, Zn, Fe in Rb v vzorcih kosti, seruma in plazme, ter sveže in rabljene peritonealne dializne tekočine. Optimizirali bomo parametre razkroja vzorcev in merjenja z metodami optične spektrometrije. Posebno pozornost bomo posvetili zagotavljanju in preverjanju kvalitete analiz (standardni referenčni materiali, primerjalne analize z drugimi tehnikami). Na področju speciacije bomo kemijske zvrsti elementov ločili z uporabo stopenjske mikroultrafiltracije ter gelske in ionsko-izmenjalne kromatografije. Ločene zvrsti bomo določali z metodami UV-VIS in atomske optične spektrometrije. Razvijali bomo postopke za določanje kemijskih zvrsti Al v serumu in Al zvrsti v rastlinskem ksilemu in floemu. S pomočjo razvitih analiznih postopkov bomo študirali privzem, kinetiko in pretvorbo različnih Al zvrsti v rastline ter ocenili, katere so najbolj toksične. Poznavanje kemijskih oblik Al v serumu bo pomagalo razumeti mehanizme transporta te toksične kovine pri ledvičnih in Alzheimerjevih bolnikih. Razvili bomo postopke za speciacijo Zn, Cu in Rb v vzorcih rabljene peritonealne dializne tekočine in na osnovi rezultatov predvideli mehanizme izgubljanja oziroma kopičenja mikroelementov pri dilaiznih bolnikih. Vpliv Zn, Cd in Pb na okolje bomo kot posledico industrijskih aktivnosti proučevali z metodami frakcionacije vzorcev tal na kontaminiranem področju Mežiške doline. V vodotopni frakciji tal bomo opravili tudi speciacijo omenjenih kovin. Na osnovi rezultatov bomo študirali tudi privzem nekaterih kemijskih zvrsti Zn, Cd in Pb v rastline. V okviru predlaganega programa bomo raziskovali oblike in porazdelitev organskih onesnaževalcev (POPs), študirali njihovo biološko razgradljivost in bioakumulacijo ter določili postopke za testiranje organizmov kot bioindikatorjev onesnaženosti okolja. Nadaljevali bomo z in-vitro študijami biološke razgradnje naftnih produktov, predvsem 4- in 5-členskih policikličnih aromatskih ogljikovodikov (PAH), v vodnih sistemih pri aktivnosti izbranih bakterijskih združb, določili časovni potek razgradnje in nastanek stabilnih metabolnih produktov ter ovrednotili njihovo ekotoksičnost. Obravnavali bomo toksične organske spojine v morskem ekosistemu, ki izhajajo iz zaščitnih sredstev za plovila (organokositrove spojine, triazinski herbicidi) in izpustov petrokemijskih produktov (PAH). Pri določanju posameznih zvrsti organskih onesnaževalcev bomo optimizirali in validirali postopke za pripravo vzorcev in analizo z metodami plinske kromatografije in masne spektrometrije, rezultate pa preverjali z referenčnimi materiali in interkomparacijo. Z metodo visokotemperaturne masne spektrometrije (VTMS) bomo proučevali procese, ki karakterizirajo sublimacijo, evaporacijo in atomizacijo anorganskih spojin. Primerjava med rezultati, ki jih dobimo z metodo Knudsnove efuzije in Langmuirove proste sublimacije nam daje vpogled v kinetiko in mehanizem toplotne razgradnje snovi, kar je pomembno pri študijah mehanizmov incineracije in emisije onesnaževalcev v okolje.
Pomen za razvoj znanosti
Pri ocenah toksičnosti in proučevanju kroženja ter transformacije elementov v okolju in bioloških sistemih, je poleg celokupne koncentracije potrebno poznati tudi posamezne kemijske zvrsti elementov. Programska skupina je sledila novim svetovnim trendom in pred 10 leti med prvimi v Sloveniji začela razvijati analizne postopke za speciacijo elementov. Na tem področju se uvršča v sam svetovni vrh, kar kažejo tudi članki v literaturi, citiranost del in sodelovanje v mednarodnih projektih. Bogate laboratorijske izkušnje bomo uporabili tudi v bodoče in tako pomembno prispevali k raziskavam na področju speciacije. Raziskave biološke razgradnje obstojnih organskih onesnaževalcev so izrednega pomena za remediacijo onesnaženih področij neposredno na terenu ali v reaktorjih, kjer lahko z dodatkom specifičnih mikroorganizmov ali s povečanjem aktivnosti v naravi prisotnih mikrobioloških združb pospešimo učinkovitost razgradnje. Svetovni odzivi na naše dosedanje izsledke potrjujejo aktualnost in uporabnost te metode. V skladu z zahtevami in kriteriji EU bomo prvi v Sloveniji začeli z raziskavami vpliva toksičnih organskih spojin na morske organizme po validiranih analiznih postopkih in opredelili bioindikatorje onesnaženosti. Glede na vrhunsko opremo in bogato znanje bo raziskovalna skupina tudi v bodoče usposabljala mlade raziskovalce. Z reševanjem specifičnih problemov v okolju in bioloških sistemih bo pomembno prispevala k raziskavam v svetu.
Pomen za razvoj Slovenije
S pomočjo razvitih analiznih postopkov za določanje celokupnih koncentracij in kemijskih zvrsti elementov v vzorcih iz okolja in v bioloških vzorcih bomo lahko študirali procese v okolju in vlogo mikroelemntov v človeškem organizmu ter pri različnih obolenjih. Ocenili bomo, katere aluminijeve zvrsti so najbolj toksične rastlinam in ali kisel dež na področju Slovenije lahko sprošča v talno raztopino Al v takih koncentracijah, da so škodljive za rastline. Ocenili bomo tudi vpliv industrijskih aktivnosti na okolje tal v Mežiški dolini. Rezultati raziskav bodo vodili k zaviranju procesov onesnaževanja slovenskega okolja. Na osnovi poznavanja celokupnih koncentracij mikroelementov v kosteh, sreumu in rabljeni peritonealni dializni tekočini bomo ocenili vlogo, ki jo imajo mikroelementi pri dializnih bolnikih. Rezultati speciacije nekaterih elementov v rabljeni peritonealni dializni tekočini pa bodo prispevali k poznavanju procesov izgubljanja oziroma kopičenja mikroelementov pri dializnih bolnikih, kar je izrednega pomena za njihovo zdravstveno stanje.Rezultati in-vitro raziskav biološke razgradnje kompleksnih zmesi naftnih produktov in posameznih modelnih spojin PAH bodo imeli aplikativno vrednost pri načrtovanju tipov odlagališč odpadkov, pri revitalizaciji starih industrijskih področij in opuščenih vojaških območij. Aktivno mikrobno biomaso bo možno uporabiti tudi za pospešitev in-situ procesov razgradnje na tistih kontaminiranih področjih, ki take posege dovoljujejo. Na podlagi raziskav organskih onesnaževalcev iz zaščitnih premazov za plovila bo možno ovrednotiti izvor in stopnjo onesnaženosti ter sezonska nihanja morskega ekosistema v slovenskem primorju in oceniti posledice za zdravje ljudi in na biološko raznovrstnost. Rezultati meritev bodo osnova za pripravo predloga za izvajanje monitorig programa. Skladno s priporočili EU bomo predlagali nadzor nad vsebnostjo najbolj toksičnih onesnaževalcev v morski hrani s priporočilom za dopolnitev slovenske regulative o dovoljenih mejnih koncentracijah. Projekt bo bistveno prispeval k izvajanju meril, h katerim Slovenijo obvezuje članstvo v Barcelonski konvenciji.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Zaključno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno