Sirvi Autor "Truu, Marika, juhendaja" järgi

Nüüd näidatakse 1 - 8 8

Greenhouse gas emissions and water treatment efficiency in subsurface flow filters using various substrates
(2016-05-13) Kasak, Kuno; Mander, Ülo, juhendaja; Truu, Marika, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond.
Tehismärgalade ja pinnasfiltersüsteemide kasutamine reoveepuhastuseks on viimase paarikümne aastaga märkimisväärselt arenenud. Uute tehnoloogiate väljatöötamine on suurendanud nii reovee puhastusefektiivsust, kui ka vähendanud süsteemidest lenduvate kasvuhoonegaaside (KHG) hulka. Käesoleva doktoritöö peamiseks eesmärgiks oli uurida erinevate filtermaterjalide (liiv, kruus, kergkruus, turvas, hüdratiseerunud tuhaplatoo sete) mõju pinnasfiltersüsteemide puhastusefektiivsele hall- ning reovee puhastamisel ning analüüsida nende materjalide mõju KHG (CO2, CH4 ja N2O) emissioonile. Töö tulemused näitasid, et kergkruusal põhinevad filtermaterjalid (Filtralite) on sobilikud eeskätt just aeroobsete puhastusprotsesside läbiviimiseks vertikaalvoolulistes pinnasfiltrites, muutes nad sobilikuks lämmastikühendite ning orgaanika eemaldamiseks. Horisontaalvoolulistes kergkruusa, tuhaplatoosette ja turbafiltrites lämmastiku ja orgaanika eemaldamises märkimisväärseid tulemusi ei saavutatud. Küll aga näitas tuhaplatoo sete väga head fosforiärastamise efektiivsust nii hall- kui ka reoveest just horisontaalvoolulistes pinnasfiltrites. Sedavõrd head tulemused on tingitud peamiselt sellest, et tuhaplatoo sete sisaldab suurel hulgal reaktiivseid kaltsiumirikkaid mineraale, mis sadestuvad materjalis kaltsiumfosfaadina. KHG mõõtmised näitasid, et väikseimad emissioonid olid iseloomulikud peamiselt filtritele, kus oli kasutusel tuhaplatoo sete. Eriti madalad olid CO2 emissioonid võrreldes näiteks turba või tavapäraste filtermaterjalidega (liiv ja kruus). Madalate CO2 emissioonide peamiseks põhjuseks on samuti reaktiivsed kaltsiumimineraalid, mis reageerivad atmosfääri CO2-ga ning sadestavad selle kaltsiumkarbonaadi ehk kaltsiidina. Lisaks CO2 emissioonile olid oluliselt madalama ka CH4 ja N2O voog, olles tingitud peamiselt aluselisest ning sulfaadirikkast keskkonnast, mis ei ole sobilik metaani oksüdeerivatele ning denitrifitseerivatele bakteritele. Kokkuvõtvalt näitasid doktoritöö tulemused, et tuhaplatoo sete on sobilik alternatiivne filtermaterjal fosfori eemaldamiseks erinevatest reovetest väga madalate KHG-de emissiooniga. Tuhafiltrit on soovitatav kasutada reovee järelpuhastuses, sest orgaanika ning lämmastikuärastuses on ta väheefektiivne.
Impact of management on peatland microbiome and greenhouse gas emissions
(2017-10-10) Espenberg, Mikk; Truu, Marika, juhendaja; Truu, Jaak, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Turbaalad leiavad rakendust põllumajanduses, metsanduses, energiatootmises, reoveekäitluses ja ka teistes valdkondades. Kui võtta arvesse üha suurenevat inimmõjutuste ja kliimamuutuste survet neile aladele, siis on turbaalade süsiniku- ja lämmastikuringe väga olulised nii keskkondlikust, ökoloogilisest kui ka majanduslikust vaatevinklist. Käesoleva doktoritöö eesmärk oli uurida erinevate majandusmeetmete mõju turbaalade mikrobioomile ja kasvuhoonegaaside emissioonile. Põhjapoolkera parasvöötme turbaalade kuivendamisel väheneb CH4 emissioon, kuid selle mõju on CH4 emissioonile väiksem rabades võrreldes madalsoodega. Kuivendamine avaldab suurt mõju ka troopilise turbaala gaasiemissioonidele ja selle mikroobikooslusele. Kuigi CH4 ja potentsiaalse N2 emissioonid kahanesid troopilise turbaala kuivendamisel, siis N2O voog atmosfääri suurenes. Troopilise turbaala kuivendamine muutis lisaks bakterite ja arhede arvukusele ning liigilisele koosseisule oluliselt ka erinevaid lämmastikuringe protsesse läbiviivate mikroorganismide arvukusi. Kuivendamise tulemusena vähenes denitrifikatsiooni ja N2 fikseerimise potentsiaal troopilise turbaala pinnases. Põhjapoolkera parasvöötme häiritud turbaalade taassoostamine suurendab CH4 emissiooni. Mahajäetud turbakaevandusalade taimestamine päiderooga bioenergia tootmise eesmärgil vähendas CH4 emissiooni, kuigi metanogeenide arvukus turba erinevates kihtides jäi ligikaudu samale tasemele või siis isegi suurenes katseperioodi jooksul. Lisaks sellele on turbaalasid sooderikastes piirkondades võimalik kasutada reovee puhastamiseks, et kaitsta veekogude ökosüsteeme reoainete eest. Turbaalapuhastites on oluline roll ka taimedel, mis võivad olla läbi erinevate mehhanismide efektiivseteks reoainete eemaldajateks veest.
Metaani tootmise ja oksüdeerimise geneetiline potentsiaal Kudjape suletud prügila metaanilagunduskattes
(Tartu Ülikool, 2018) Kupits, Krista; Truu, Marika, juhendaja; Nõlvak, Hiie, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Inimeste keskkonnateadlikkus on aja jooksul üha paranenud ning jäätmehierarhias väljatoodud põhimõtteid rakendatakse üha enam. Kasutatud toodete jäätmeteks muutumist vähendatakse ümbertöötlemise ja taaskasutamisega ning kõige olulisem, jäätmetekke vältimine on põhimõte paljude ettevõtete keskkonnapoliitikas. Sellele vaatamata jõuab osa jäätmeid prügilatesse ning aegade jooksul on prügilaid tekkinud väga palju. Prügilate kasutamine on siiski vähenenud ning paljud prügilad on suletud tänu rangematele keskkonnanõuetele. Suletud prügilad ei ole lõplikult isoleeritud neid ümbritsevast keskkonnast, igal ajahetkel toimuvad prügilates erinevad protsessid, mis toovad endaga kaasa muutusi nii prügila sees kui ka sellest väljaspool. Üheks olulisemaks väljakutseks suletud prügilates on prügilademes tekkiva metaani hulga vähendamine prügilagaasis. Prügilagaas tekib mikroorganismide metabolismi käigus ning metanogeensed arhed on organismid, kes toodavad prügilagaasi ühte komponenti - kasvuhooneefekti tekitavat metaani. Üheks võimaluseks vähendada metaani emissiooni suletud prügilatest on katta prügilade metaanilagunduskattega. Antud magistritöös uuriti metaani tootmise ja – oksüdeerimise geneetilist potentsiaali ning selle potentsiaali seost gaaside sisaldusega prügilagaasis ning kattematerjali füüsikalis-keemiliste omadustega Kudjape suletud prügila metaanilagunduskattes. Uurimistöös kasutati kvantitatiivset PCR meetodit bakterite ja arhede spetsiifiliste 16S rRNA geenide ning mcrA geeni metanogeensete arhede ja pmoA geeni metaani oksüdeerivate bakterite arvukuse ja proportsiooni (prokarüootide koosluses) hindamisel. Lisaks analüüsiti metanogeenide ja metanotroofide koosluse struktuuri bakterite ja arhede spetsiifiliste 16S rRNA geenide järjestuste alusel. Võimalikult täpsete pmoA arvukuste saamiseks optimeeriti ka vastav qPCR programm ja praimerite kontsentratsioonid. Töö tulemustest selgus, et kuigi metanogeene leidus kogu metaanilagunduskihi ulatuses, oli nende arvukus siiski tunduvalt madalam prügilademe vastavatest arvukustest. Tuvastatud metanogeenidest olid domineerivad klassi Methanomicrobia (hõimkonda Euryarheota) kahe seltsi Methanomicrobiales ja Methanosarcinales esindajaid, aga leiti ka klass Methanobacteria esindajaid. Metanotroofide arvukus oli samas suurusjärgus mitmete teiste varem uuritud prügilakatetega. Prügila kattest leiti vaid aeroobseid metaani oksüdeerivaid organisme. Metanotroofe leiti 44 perekonnast, 10 nendest perekondadest moodustasid ligi 60% kogu metanotroofide järjestusest, kõige arvukamad (klassist Gammaproteobacteria) kuulusid nn 51 I metanogeenide tüüpi, kes kasutavad metaani süsiniku ja energia allikana. Kõige rohkem metanotroofe leidus gaasijaotuskihis ning prügilakatte ülemistes kihtides, kus oli neile piisavalt substraati ning sobivad elutingimused. Statistilise analüüsi tulemused näitasid, et metaanilagunduskatte füüsikalis-keemilised omadused sealhulgas kattematerjali veesisaldus ja orgaanilise aine kvaliteet mõjutasid oluliselt mikroorganismide arvukust ning seeläbi metaani tootmise ja oksüdeerimise potentsiaali uuritud prügila kattekihis.
Microbes and climate change: insights from plant-microbe interactions in rice phyllosphere and soil microbiomes in subarctic grasslands
(2024-07-12) Devarajan, Arun Kumar; Truu, Marika, juhendaja; Truu, Jaak, juhendaja; Ostonen, Ivika, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Inimtegevuse, eriti fossiilsete kütuste põletamise ja tööstuse tõttu, on kasvuhoonegaasid tase atmosfääris märkimisväärselt suurenenud. See põhjustab kliimamuutusi, nagu globaalne soojenemine, põud ja ekstreemsed ilmastikunähtused. Prognoosid näitavad, et 2100. aastaks võib globaalne temperatuur tõusta 3–5 °C, millel võivad olla pöördumatud tagajärjed ökosüsteemidele. Kliimamuutuste tagajärjel väheneb paljudes maailma piirkondades sademete hulk ja õhuniiskus, mis viib mulla niiskuse vähenemiseni ja seega põllukultuuride, eriti teraviljade, saagikuse vähenemiseni. Mikroorganismid on olulised ökosüsteemide funktsioneerimisel, osaledes ainete ringes ja säilitades mulla stabiilsust. Taimede ja mikroorganismide kooseksisteerimine hõlmab nii mutualistlikke kui ka parasiitlikke suhteid. Mikroorganismid elavad nii lehtede pinnal (epifüütsed mikroobid) kui ka taime sees (endofüüdid) ja juurte ümbruses (risosfääri mikroobid). Reaktsioon kliimamuutustele ei toimu taim-mikroob-muld süsteemis sünkroonselt, sest muutused mõjutavad taimi ja mulda erinevalt. Doktoritöö eesmärk oli uurida taimedega seotud mikroobikoosluste omadusi kliimamuutuste kontekstis. Töö tulemused põhinevad kahel kompleksel uurimusel. Esimene uuring keskendus põuakindla riisi lehtedelt eraldatud bakterite võimele suurendada riisitaimede osmotolerantsust ja saagikust põua tingimustes. Uuringute tulemused näitasid, et kõrge osmotolerantsus oli iseloomulik peamiselt Bacillus perekonda kuuluvatele bakteritele, mis säilitasid taimedele kasulikul tasemel taimehormoonide sünteesi osmootse stressi tingimustes. Eriti efektiivne oli Bacillus megaterium tüvi PB50, mis parandas taimede stressitaluvust. Teises uuringus uuriti mulla soojenemise mõju risosfääri ja juurevaba mulla mikroobikooslustele subarktilistel rohumaadel. Leiti, et mulla soojenemine mõjutas oluliselt mikroobikoosluse struktuuri ja funktsioneerimist. Pikemal soojenemisel täheldati muutusi denitrifikatsiooniga seotud geenide osakaalus nii risosfääris kui juurevabas mullas, mis võib suurendada N₂O emissiooni mullast. Need uuringud aitavad paremini mõista kliimamuutuste mõju taim-mikroob-muld süsteemidele ja võimaldavad ennustada ning vähendada kliimamuutuste negatiivseid mõjusid põllumajandusele.
Microbial community and its relationship with pollutant removal in treatment wetlands
(2018-11-08) Oopkaup, Kristjan; Truu, Jaak, juhendaja; Truu, Marika, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Tehismärgalasid (TM) on viimase poole sajandi jooksul kasutatud reovee puhastumise alternatiivse meetodina konventsionaalsete puhastite kõrval. TM erinevad omadused, sealhulgas filtermaterjali tüüp, tööparameetrid ning samuti taimestiku olemasolu, mõjutavad mikroobikoosluste struktuuri, ruumilist jaotust ja aktiivsust süsteemis. Kuna mikroobsed protsessid on TM reovee puhastusel olulise tähtsusega, aitavad uuringud mikroobiökoloogias laiendada teadmisi mikroobikoosluse kujunemisest ja seostest TM tööparameetritega, võimaldades seeläbi luua stabiilse ja metaboolselt aktiivse mikroobikoosluse jaoks sobiliku TM keskkonna ja selle kaudu tõsta erinevate reoainete puhastamise efektiivsust. Käesoleva doktoritöö eesmärgiks oli uurida eri tüüpi TM mikroobikoosluse arvukust ja struktuuri ning kuidas mikroobikoosluse parameetrid on seotud TM puhastusefektiivsusega ja millised keskkonnafaktorid mõjutavad mikroobikoosluse stabiliseerumist uuritavates süsteemides. Uurimisobjektideks olid kolm eri tüüpi TM, millest kaks olid vastrajatud eksperimentaalset TM ja üks üle 15 aasta kasutuses olnud vabaveeline jõevett puhastav TM kompleks. Saadud tulemused näitasid, et reovee koostis, TM tüüp ja töörežiim mõjutavad bakterikoosluse kujunemist ja struktuuri tehismärgalas. Mikroobikoosluse struktuuri kujunemisel oli näha sarnast ajalist suktsessiooni kahe eksperimentaalse TM vahel. Mikroobikoosluse mitmekesisus tõusis märgatavalt mõlema süsteemi esimese kolme kuu jooksul ja seejärel stabiliseerus, sealhulgas olid algsed muutused mikroobikoosluse kujunemisel suurema varieeruvusega kui pärast stabiliseerumist. Nii mikroobikoosluse mitmekesisus kui ka teatud bakteriperekondade osakaalud olid seotud nende süsteemide puhastusefektiivsustega. Töö tulemused kinnitasid mitmete koosesinevate bakterirühmade mõju nii lämmastiku kui orgaaniliste ühendite eemaldamisele reoveest. Uuritavates TM olid peamisteks lämmastikuärastuse protsessideks autotroofne ja heterotroofne nitrifikatsioon ning denitrifikatsioon ning vähemal määral anaeroobne ammooniumi oksüdeerimine, eelkõige vabaveelises tehismärgalas. Käesoleva doktoritöö tulemuste põhjal saab teha järelduse, et erinevate reoainete parimaks eemaldamiseks tuleks TM konstrueerida ja opereerida meetodil, mis loovad sobiva keskkonna mitmekesise ja kõrge metaboolse aktiivsusega mikroobikoosluse kujunemiseks.
Päiderooga kultiveerimise ja väetamise mõju mulla arhede kooslusele ja selle metaanitootmise potentsiaalile mahajäetud freesturba tootmisalal
(Tartu Ülikool, 2013) Espenberg, Mikk; Truu, Marika, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Geograafia osakond
Paistu Põhikooli hübriidse pinnasfiltersüsteemi denitrifikatsiooni ja anaeroobse ammooniumi oksüdeerimise geneetiline potentsiaal
(Tartu Ülikool, 2014-08-14) Kalm, Ott-Kaarel; Ligi, Teele, juhendaja; Truu, Marika, juhendaja
Sünteetiliste hõbeda nanoosakeste mõju kombineeritud tehismärgalapuhasti biokile bakterite ja antibiootikumiresistentsusgeenide arvukusele
(Tartu Ülikool, 2016) Saare, Kadri; Nõlvak, Hiie, juhendaja; Truu, Marika, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond