Aktivita mikroorganismů v technogenních sedimentech odkaliště po těžbě antimonu

Kateřina Boturová

Doctoral thesis

The Activity of Microorganisms in the Technogenic Sediments of Settling Basins after Mining of Antimony

Abstract:

Disertační práce hodnotí aktuální stav kontaminace území staré environmentální zátěže po těžbě antimonových rud – odkaliště Poproč (Slovenská republika) s využitím mikroorganismů jako indikátorů současného stavu prostředí. Cílem disertační práce bylo na zájmovém území pomocí charakteristických znaků mikrobioty a potřebných analýz jejího stavu vyhodnotit současnou míru kontaminace zasaženého území odkaliště, a míru toxicity prostředí. Teoretická část této práce je zaměřena na úlohu autochtonní mikroflóry v prostředí po těžbě polymetalických rud; zabývá se úlohou mikroorganismů při snižování koncentrací toxických kovů a polokovů v prostředí a jejich úlohou v obnovení původní funkce postiženého prostředí. Experimentální část práce obsahuje analýzy fyzikálně-chemických charakteristik substrátů odkaliště. Biologická charakteristika byla stanovena na základě metod pro stanovení půdní mikrobiální biomasy, mikrobiální aktivity a metabolismu včetně ověření abundance a diverzity indigenních mikroorganismů. K ověření biotransformační aktivity mikrobioty v uvolňování antimonu a arsenu v technogenních substrátech odkaliště byly použity experimenty heterotrofního bioloužení, ve kterých byly aplikovány získané izoláty bakterií rodu Bacillus a mikroskopických vláknitých hub rodu Aspergillus. Na základě výsledků byl charakterizován stav zátěže prostředí ve vztahu k predikci dalšího vývoje a postupující revitalizaci zájmového území.

Abstract:

The dissertation deals with the present situation of the territorial background of the environmental burden after mining of antimony ores – sludge lagoon Poproč (Slovak Republic) with using microorganisms as indicators of the current state of the environment. The aim of the dissertation thesis was to evaluate the current level of contamination of the affected area of the sludge lagoon and the degree of environmental toxicity using the characteristics of microbiota and necessary analyzes of its condition. The theoretical part of this thesis focuses on the role of autochthonous microflora in the environment after the extraction of polymetallic ores; deals with the useful role of microorganisms on reducing concentrations of toxic metals and metalloids in the environment and its important part in important part in renewal the original function of the affected environment. Experimental part of the thesis contains of physical-chemical’s characteristics analyzes in the substrates of the sludge lagoon. Biological characterization was determined on the basis of methods for determination of soil microbial biomass, microbial activity and metabolism including verification of abundance and diversity of indigenous microorganisms. To verify the biotransformation activity of the microbiota in the release of antimony and arsenic in the technogenic substrates of the sludge lagoon, heterotrophic bioleaching experiments were used in which the obtained isolates of bacteria genus Bacillus and microscopic filamentous fungi Aspergillus were applied. A state of the enviromental burden was defined on the basis of the results to predict further progress and the gradual revitalization of the area of interest was characterized.

Keywords

indigenní mikrobiota, odkaliště, kontaminace, biotransformace, bioloužení, arsen, antimon, Bacillus, Aspergillus

Keywords

indigenous microbiota, sludge lagoon, contamination, biotransformation, bioleaching, arsenic, antimony, Bacillus, Aspergillus

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 4. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 11. 3. 2021
• Supervisor: Hana Vojtková
• Reader: Peter Andráš, Radmila Kučerová, Dorota Wawrzak

VSB – Technical University of Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Doctoral programme / field:
Inženýrská ekologie / Ochrana životního prostředí v průmyslu