 |
"Misterium Jeziora Goczałkowickiego"
"Budowa i testowanie Automatycznego Biodetektora Toksyczności Ogólnej Wód (ABTOW) - urządzenia do monitorowania zagrożeń pojawiających się w wodach wykorzystywanych jako źródła wody pitnej" ANDRZEJ WOŹNICA1 (kierownik projektu)
ANDRZEJ SIUDY2 (autor zdjęć)
1 Uniwersytet Śląski w Katowicach, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska,
Katedra Biochemii; ul. Jagiellońska 28, 40-032 Katowice
e-mail: woznica@us.edu.pl
2 Górnośląskie Przedsiębiorstwa Wodociągów S.A w Katowicach, Zbiorniki wodne: Goczałkowice, Kozłowa Góra; ul. Jeziorna 86, 43-230 Goczałkowice Zdrój
|
Opis popularnonaukowy projektu
Odkręcając kran w swoich kuchniach mieszkańcy Górnego Śląska łączą się z podziemnym krwiobiegiem, którego serce bije w toniach Jeziora Goczałkowickiego. Ogromny zbiornik wodny zapewniając byt tym, którzy osiedlili się w zielono-czarnej krainie, żyje własnym życiem, dyktowanym rytmami pór roku. Prawem żywiołu burzy się gwałtownie i szeroko rozlewa. Na i przy jeziorze znajduje ostoję i ptak i człowiek...
Fenomenalną równowagę o strategicznym znaczeniu może zaburzyć pojawienie się substancji toksycznych. Uratować ją może natychmiastowe wykrycie niewielkich ilości trujących związków. Obecność toksyn w swoim jeziorze błyskawicznie rozpoznają rdzenni tubylcy: bakterie przekształcające związki azotowe. Zgromadzone w wielkiej liczbie, unieruchomione w urządzeniach mierzących tempo przeprowadzanych przez nie przemian, umieszczone w pobliżu ujęć wody pitnej, nieświadomie włączają alarm, gdy pojawi się trucizna.
Być może już wkrótce czekając aż w naszych czajnikach dopełni się uzdatnianie goczałkowickiej wody, z wdzięcznością pomyślimy o miliardach mikroskopijnych sojuszników ukrytych w automatycznych biosensorach.Badania trwają.
Streszczenie naukowe
W związku z możliwością skażenia źródeł wody pitnej toksynami, pojawia się potrzeba użycia czułego oraz taniego w eksploatacji urządzenia, pozwalającego na detekcję takich zagrożeń. Tylko szybka reakcja może ograniczyć katastrofalne skutki takich zdarzeń lub nawet im zapobiec.
Celem projektu jest:
- opracowanie założeń konstrukcyjnych Automatycznego Biodetektora Toksyczności Ogólnej Wód (ABTOW)
- zbudowanie prototypu urządzenia - Automatycznego Biodetektora Toksyczności Ogólnej Wód (ABTOW)
- przeprowadzenie testowania w warunkach laboratoryjnych urządzenia ABTOW
- walidyzacja urządzenia ABTOW umożliwiającego detekcję obecności substancji toksycznych w wodach, w oparciu o biosensor, wykonany na bazie bakterii nitryfikujących.
Proponowana przez nas koncepcja biosensora pozwala na ciągły monitoring jakości przepływającej wody w zbiornikach wody naturalnej, jak i punktach poboru wody. Zastosowanie ABTOW daje natychmiastową informację o pojawieniu się w wodzie toksyn o niskich stężeniach. Koszty eksploatacji urządzenia są niewielkie, samo urządzenie jest proste i łatwe w obsłudze, a ze względu na wykorzystanie bakterii autochtonicznych nie wpływa negatywnie na środowisko.
W konstrukcji biosensora wykorzystywane są konsorcja bakterii nitryfikujących. Bakterie te to chemolitoautotrofy - organizmy, które wykorzystują jon amonowy jako źródło elektronów i nieorganiczny węglan jako źródło węgla. W wyniku tego procesu produkowane są azotany V, i zużywany jest tlen. Idea urządzenia opiera się na śledzeniu aktywności oddechowej bakterii nitryfikacyjnych poprzez monitoring zawartości tlenu w wodzie przepływającej przez bioreaktory.
Przedsięwzięcie realizowane w ramach współpracy Naukowo Badawczej "Górnośląskiego Przedsiębiorstwa Wodociągów S.A." i Uniwersytetu Śląskiego.
