Search

Rudnik mrkog uglja “Kakanj” je jedan od najstarijih rudnika u Bosni i Hercegovini. Eksploatacija uglja na teritoriji današnjeg basena Kakanj potiţe još iz perioda austrougraske vladavine. Godišnja proizvodnja od nekoliko miliona tona mrkog uglja doprinela je razvoju ovog dela Bosne i Hercegovine. MeŤutim, eksploatacija uglja dovela je i do negativnih posledica po ţivotnu sredinu, odnosno kontaminacije zemljišta, vazduha i vode, kao i do smanjenja biodiverziteta. U isto vreme, aktivnosti tokom eksploatacije uglja dovode do nastanka velike koliţine otpadnog materijala koji se odlaţe na površinu zemljišta. Degradacija zemljišta, usled intenzivne eksploatacije uglja, je jedna od karakteristika ovog podruţja i vodi ka formiranju zemljišta sa niskim proizvodnim kapacitetom. Zbog ovakvih uslova, neophodno je izvršiti obnavljanje zemljišta. Tehnologije zasnovane na aktivnosti biljaka i mikroorganizama su pogodne za poboljšavanje kvaliteta degradiranih površina. Cilj ove doktorske disertacije je ispitivanje mikrobioloških osobina degradiranih ekosistema, mikrobnog i biljnog diverziteta i njihove interakcije u ekoremedijacionim tehnologijama na podruţju rudnika mrkog uglja “Kakanj”. Istraţivanja na ovom podruţju obavljena su 2011, 2012 i 2013. godine na tri lokacije: Vrtlište 1, Vrtlište 2 i Stara jama i jama Haljiniši. Determinacija biljnih vrsta izvršena je pomošu kljuţa za identifikaciju, dok su mikrobiološke i hemijske karakteristike i enzimska aktivnost odreŤeni standardnom metodologijom. Rezultati pokazuju dominaciju vrsta iz familije Asteraceae, koje imaju najveši uticaj na oţuvanje prirodnog vegetacionog pokrivaţa. Najveši broj biljnih vrsta je zabeleţen 2013. godine. U najvešem broju uzoraka, brojnost bakterija je veša u rizosferi u poreŤenju sa zonom zemljišta. Ukupan broj bakterija i broj amonifikatora je u najvešem broju uzoraka bio veši u poreŤenju sa ostalim grupama bakterija (oligonitrofili i Azotobacter sp.)... Coal mine “Kakanj” is one of the ancient coal fields in Bosnia and Herzegovina. The coal exploitation on the territory of today`s Kakanj basin has lasted from the Austro-Hungarian period. The annual productivity of millions of tons of brown coal has enabled the development of the this region of Bosnia and Herzegovina. However, coal exploitation lead to negative consequences of environments, i.e. soil, air and water pollution and biodiversity loss. In the same time, activities during the coal exploitation generate a big amount of waste, which is deposited at the soil surface. Soil degradation, due to intensive coal exploitation is one of the characteristics of this area and leads to the formation of the soils of the lower land capability class. Because of harsh condition, these lands require reclamation. Plant-microbe-based technologies are suitable for improvement of environmental quality of degraded landscapes. The aim of this PhD thesis is determination of microbiological properties of degraded ecosystems, microbial and plant diversity and their`s interactions in ecoremediation technologies in coal mine field “Kakanj”. Investigations in this region were performed in 2011; 2012; and 2013 at three location: Vrtlište 1; Vrtlište 2; and Stara jama i jama Haljiniši. Determination of plant species was conducted using the identification key, while microbial properties and enzyme activity was determined using the standard methodology. The results show the domination of Asteraceae species, which hads the most important effect on natural vegetation restoration. The higher plant species number was recorded in 2013. In most of samples, bacterial number was higher in rhizosphere compared with bulk soil. Total bacterial number and number of ammonification bacteria in most of samples was higher compared with other groups of bacteria (diazotrophs and Azotobacter sp.). Abundance of fungi in most of samples was higher compared with actinomycetes number. The lowest microbial activity was detected in barren soil. In most of samples, dehydrogenase activity was in correlation with total bacterial number...

Ecoremediation is one of reclamation methods, using plant-microbes-based technologies, and its application is suitable for mining activities-degraded ecosystems. The aim of this work was to estimate plant and microbial diversity on coal mine field 'Kakanj ' (Bosnia and Herzegovina). The results show the domination of Asteraceae species. In most of samples, bacterial number was higher in rhizosphere comparing to the surrounding bulk soil, while the abundance of fungi was higher comparing to the number of actinomycetes. Lowest microbial activity was detected in waste material. Determination of plant and microbial diversity provide valuable information for restoration of mining activities-degraded environments. Ekoremedijacija je jedna od metoda za obnavljanje ekosistema i efikasna je za područja pod eksploatacijom uglja. Cilj ovog rada je ispitivanje biljno-mikrobnog diverziteta na području rudnika mrkog uglja 'Kakanj' (Bosna i Hercegovina). Determinacija biljnih vrsta obavljena je pomoću ključa za identifikaciju, dok su mikrobiološke osobine zemljišta i otpadnog materijala nastalog pranjem uglja ispitane standardnim metodama. Rezultati ukazuju na dominaciju biljaka iz familije Asteraceae. U najvećem broju uzoraka brojnost bakterija bila je veća u zoni rizosfere u odnosu na okolno zemljište. Zastupljenost gljiva bila je veća u poređenju sa brojem aktinomiceta. Najslabija mikrobiološka aktivnost zabeležena je u uzorcima otpadnog materijala. Determinacija biljnog i mikrobnog diverziteta obezbeđuje informacije značajne za obnavljanje ekosistema narušenog eksploatacijom uglja.

Methyl tert-butyl ether (MTBE) is one of most commonly used oxygenates added to replace toxic compounds from gasoline and to reduce air pollutants emission. Due to intensive use and persistence, MTBE has become one of the most important environment pollutants. Presented research shows the capability of bacterial isolate Kocuria sp. 27/1 of biodegradation of MTBE as a additional source of carbon and energy. The obtained results shows that Kocuria sp. 27/1 was capable of utilizing of different initial concentrations of MTBE added as additional carbon and energy source. After 86 days of incubation on rotary shaker at 110 rpm and 27 °C, degradation rates of initial 25; 125 and 250 μg concentrations MTBE x ml-1 were 32; 28 and 62%, respectively. Highest degradation rate at all examinated concentrations was noticed in the beginning of incubation period. During the incubation increasing of bacterial number in all treatments was noticed, but this increasing was very slow, probably because of intermedier(s) during degradation and recalcitrance of C-atom. This research confirms the potential use of Kocuria sp. 27/1 in bioremediation of MTBE-contaminated environments. Metil tercijarni butil etar (MTBE) je jedan od najčešće korišćenih oksigenata koji je dodat benzinu u cilju zamene toksičnih komponenti i redukcije aerozagađenja. Zbog intenzivne upotrebe i otpornosti, MTBE je postao jedan od najvažnijih polutanata u čovekovoj sredini. Ova istraživanja pokazala su potencijal bakterijskog izolata Kocuria sp. 27/1 u biodegradaciji MTBE-a kao dounskog izvora ugljenika i energije. Dobijeni rezultati pokazuju da je Kocuria sp. 27/1 bila sposobna da koristi različite početne koncentracije MTBE-a dodatog kao dopunski izvor ugljenika i energije. Posle 86 dana inkubacije u orbitalnom šejkeru pri 110 rpm i 27 °C, stepen degradacije početnih koncentracija MTBE-a (25, 125 i 250 μg x ml-1) iznosio je između 28 i 62%. Najveći stepen degradacije u svim ispitivanim koncentracijama zabeležen je na početku inkubacionog perioda. Tokom inkubacije konstatovan je porast broja bakterija, ali je ovaj porast bio veoma slab, što je verovatno povezano sa nastankom intermedijera tokom degradacije i otpornošću C atoma. Ova istraživanja potvrđuju potencijalnu primenu bakterije Kocuria sp. 27/1 u bioremedijaciji ekosistema kontaminiranih MTBE-om.

Methyl-tert-butyl ether (MTBE) has been used to replace the toxic compounds from gasoline and to reduce emission of air pollutants. Due to its intensive use, MTBE has become one of the most important environment pollutants. The aim of this study was the isolation and identification of the bacteria from wastewater sample of 'HIP Petrohemija', Pančevo (Serbia), capable of MTBE biodegradation. The results of the investigation showed that only the bacterial isolate 27/1 was capable of growth on MTBE. The result of sequence analyzes of 16S rDNA showed that this bacterial isolate belongs to the Kocuria sp. After the incubation period of 86 days, the degradation rates of initial MTBE concentration of 25 and 125 μg/ml were 55 and 36%, respectively. These results indicated that bacteria Kocuria sp. is successfully adapted on MTBE and can be potentially used in bioremediation of soils and waters contaminated with MTBE. Metil tercijarni butil etar (MTBE) uveden je u proizvodnju s ciljem zamene toksičnih komponenti iz benzina, povećanja oktanskog broja goriva i redukcije aerozagađenja. Usled intenzivne primene, perzistentnosti i mobilnosti, MTBE je posle svega nekoliko godina postao značajan polutant u životnoj sredini. Cilj ovog rada je izolacija i identifikacija bakterija iz uzorka otpadne vode poreklom iz 'HIP Petrohemije', Pančevo, sposobnih da vrše degradaciju MTBE-a. Od 11 bakterijskih izolata, svrstanih u tri grupe po morfološkim osobinama, samo je jedan izolat, označen kao 27/1, pokazao sposobnost rasta na MTBE-u kao jedinstvenom izvoru ugljenika i energije i odabran je za dalja istraživanja. Ovaj izolat ima sitne crvenkaste kolonije na podlozi 0,1×TSA. Ćelije su okruglastog oblika, ne stvaraju spore a po Gramu se boje pozitivno. Primenom API i APIWEB sistema, ovaj izolat pokazuje najveći stepen sličnosti sa bakterijskom vrstom Kocuria rosea. Sekvenca izolata 27/1 dobijena sekvencionom 16S rDNA analizom se sastoji od 1407 nukleotida, na osnovu čega je ovaj izolat identifikovan kao Kocuria sp. Nakon inkubacije od 86 dana, stepen degradacije početnih koncentracija MTBE-a od 25 i 125 μg/ml iznosio je 55, odnosno 36%. Pri početnoj koncentraciji od 25 μg/ml optička gustina i brojnost bakterija se smanjuju u prvih 15 dana inkubacije, dok je pri početnoj koncentraciji od 125 μg/ml zabeleženo smanjenje optičke gustine i broja bakterija u prvih 30 dana. Nakon ovog perioda, stepen bakterijskog rasta se povećava. U početnim fazama Inkubacije, stepen degradacije MTBE-a nije visok, dok je krajem inkubacionog perioda konstatovan najveći stepen degradacije. Ovi rezultati ukazuju na uspešnu adaptaciju bakterije Kocuria sp. na prisustvo MTBE-a, što opravdava njenu primenu u bioremedijaciji zemljišta i voda kontaminiranih MTBE-om.