Keskkonnatehnoloogia õppekava bakalaureusetööd – Bachelor's theses

Permanent URI for this collection

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 20 of 70
  • Item
    Lenduvate rasvhapete analüüsimetoodikate võrdlev analüüs
    (Tartu Ülikool, 2023) Kingisepp, Kärt; Tenno, Taavo, juhendaja; Velling, Siiri, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Bakalaureusetöös võrreldi kolme erinevat metoodikat lenduvate rasvhapete määramiseks: Nordmanni FOS/TAC kahepunktiline tiitrimismeetod (Nordmann), Hach LCK365 Organic acid (fatty acid)/Butanoic acid kolorimeetriline metoodika (HACH) ning DiLallo ja Albertsoni tagasitiitrimismetoodikat (DiLallo&Albertson). Analüüsiti tööstusreovee anaeroobse seadme sisse- ja väljavoolu. Töö eesmärgiks oli võrrelda reoveest lenduvate rasvhapete kontsentratsiooni määramise metoodikaid. Selleks analüüsiti kahte tiitrimismeetodit ja ühte spektrofotomeetrilist määramismetoodikat ning võrreldi neid tulemuste täpsuse ning metoodika lihtsuse ja kiire rakendatavuse seisukohast. Bakalaureusetöös teostati ka kõige kiirema ja lihtsama, automaat-titreerimise seadmel AT1000 Biogas Titrator rakendatava Nordmanni FOS/TAC metoodika jaoks korrektsioonifunktsioon. Töö tulemusel töötati välja usaldusväärne, lihtne ja kiire metoodika anaeroobse reoveepuhastusprotsessi jälgimiseks lenduvate rasvhapete ja leelisuse suhtes.
  • Item
    Reoveest bioloogiliselt ärastatud fosfori määramise metoodika väljatöötamine
    (Tartu Ülikool, 2023) Kaldvee, Elisabeth; Tenno, Taavo, juhendaja; Viirlaid, Edith, juhendaja; Velling, Siiri, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Reoveepuhastis tõhustatud bioloogilise fosforiärastuse efektiivsuse hindamiseks on vaja usaldusväärset metoodikat bioloogiliselt ärastatud fosfori määramiseks. Käesolevas töös töötati välja metoodika reoveest bioloogiliselt ärastatud fosfori koguse määramiseks. Selleks uuriti erinevate koostisega katsesegude lisamisel aktiivmudale fosfaatfosfori leostumist aktiivmudast. Metoodika väljatöötamiseks kasutati kahest bioloogilise fosforiärastuse tehnoloogiaga aktiivmudapuhastist pärit aktiivmuda. Väljatöötatud metoodikat rakendati edasistel analüüsidel viie erineva reoveepuhasti bioloogilise fosforiärastuse hindamiseks. Metoodika väljatöötamisel hinnati fosfaatfosfori leostumisvõimet aktiivmudast anaeroobse töötluse käigus, kasutades kolme katsesegu – aktiivmuda, millele oli lisatud kraanivett ja atsetaati; aktiivmuda, millele oli lisatud reovett ja atsetaati ning aktiivmuda, millele oli lisatud sünteetilist reovett ja atsetaati.
  • Item
    Maloonhape atmosfääris ja selle mõõtmine
    (Tartu Ülikool, 2023) Meldorf, Mia-Maria; Junninen, Heikki, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Maloonhape on üks peamisi dikarboksüülhappeid, mille omaduste ja atmosfääris oleva kontsentratsiooni teadmine aitab seletada erinvaid atmosfääriprotsesse ning ilmastikuolusid. Atmosfääriuuringutel on üks oluline osa uuritava aine kalibreerimine mõõtevahendis, kuid SMEAR mõõtejaamas maloonhappe mõõtmisel see puudus. Käesolevas töös uuriti maloonhapet meie atmosfääris ja kuidas seda mõõdetakse. Selle käigus seati üles tahke maloonhappe aurutamiseks vajalik auruti, millega oli võimalik proovi kontrollitud parameetritega kuumutada ja kandegaasi abil suunata CI-APi-TOF masinasse. Andmete analüüsi käigus arvutati aururõhu ja mõõdetud kontsentratsioonide kaudu kalibreerimise koefitsient koos mõõtemääramatusega. Täiendavalt analüüsiti 2022. aasta mõõdetud maloonhappe kontsentratsioone, et jälgida selle aastast käiku.
  • Item
    Muutused Peipsi järve jääoludes ja selle mõju veekogu temperatuurirežiimile ja fütoplanktoni dünaamikale
    (Tartu Ülikool, 2022) Rammul, Aleksandra; Alikas, Krista; Ansper-Toomsalu, Ave; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Kliimamuutused on üks suurimaid globaalseid probleeme, mis mõjutab kõiki geograafilisi üksusi ja põhjustab ka keemilisi ja bioloogilisi muutusi. 20. sajandi teisel poolel on õhutemperatuur tõusnud 1–1,7 0C (Nõges, 2001). Koos temperatuuriga tõuseb paljude keemiliste ja biokeemiliste protsesside kiirus, seega temperatuurimuutuste mõju veeökosüsteemidele on kõige intensiivsem kevadel, mis väljendub varasemas jääminekus, vegetatsiooniperioodi pikenemises ning veekogude produktiivsuse suurenemises; ka kõige märkimisväärsem temperatuuri juurdekasv on toimunud kevadel (Haberman jt, 2008). Kuna järve elustik on tugevas sõltuvuses jääperioodi pikkusest ja veetemperatuurist, siis võimaldab termilise režiimi modelleerimine paremini hinnata järve keskkonnaseisundit ja prognoosida selle võimalikke muutusi. (Haberman jt, 2008) Selles töös vaatame kliimamuutuste mõju just Peipsi järvele, sest Peipsi järv ja tema valgla on tugeva majandustegevuse mõju all ja selles piirkonnas toimuvad muutused mõjutavad väga paljude inimeste elukvaliteeti. Peipsi järve valgala pindala 47,800 km2 ning on elupaigaks mitmele tuhandele inimesele. Lisaks, Peipsi järve vetest saavad Eesti elanikud ligi 95% mageveekalasaagist ning Peipsit on peetud Tallinna potentsiaalseks veevarustuse allikaks. (Nõges, 2001). Seega, Peipsi järv on oluline territoorium paljude inimeste jaoks ja kliimaga seotud muutusi tuleb jälgida ja analüüsida, et vajadusel saaks varakult midagi ette võtta ja probleeme vältida. Bakalaureusetöö eesmärgi saavutamiseks analüüsitakse perioodil 2002-2019 olnud muutusi Peipsi järve jääkatte esinemissageduses. Eesmärk on aga välja selgitada, kas muutuvates jääoludes on muutunud ka Peipsi järve temperatuurirežiim; teha kindlaks, kas aastatel, mil on lühem jääkatteperiood, on märgata ka muutust fütoplanktoni elutegevuses; võrrelda omavahel kontaktmõõtmiseid ja satelliitandmeid ning välja selgitada, mil määral need on teineteist toetavad. Et saavutada eesmärki analüüsitakse 20 aasta jooksul olnud muutusi Peipsi järve jääkatte esinemissageduses.
  • Item
    Maardu keemiakombinaadi settetiigid potentsiaalse haruldaste muldmetallide reostusallikana
    (Tartu Ülikool, 2022) Uibomägi, Kaari; Paiste, Päärn; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Käesoleva uurimistöö eesmärgiks oli selgitada endise Maardu Keemiakombinaadi settetiikide setete koostis ja selles leiduvate haruldaste muldmetallide ning teiste komponentide leostuskäitumine ning võimalik keskkonnaohtlikus. Töö tulemustest selgus, et kuigi uuritud setted sisaldavad võrdlemisi suures kontsentratsioonis haruldasi muldmetalle on need seotud mittelahustuvate mineraalide struktuuri ja nende leostumine on minimaalne ning seega ei kujuta haruldased muldmetallid endast sellisel kujul keskkonnaohtu. Samas tuvastati vase, fluoriidi ja nitraadi leostumine ulatuses, mis on ületab seadusega ette nähtud piirväärtusi. Kuna settetiikide alal on kehva põhjavee kaitstusega siis võivad just need komponendid kas põhjavette või kõrval asuvasse Kroodi oija infiltreeruda ja põhjustada keskkonnareostust.
  • Item
    N2O lendumine ja seda mõjutavad tegurid Vända avaveelise tehismärgala näitel
    (Tartu Ülikool, 2021) Matejuk, Diana; Kill, Keit, juhendaja; Kasak, Kuno, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Käesoleva bakalaureusetöö eesmärgiks oli uurida N2O lendumist ja seda mõjutavaid tegureid Vända avaveelise tehismärgala näitel. Töö teoreetilises osas on antud ülevaade põllumajanduslikust hajukoormusest, tehismärgaladest, sh avaveelistest tehismärgaladest, ning nende taustast ja olemusest. Lisaks käsitleti kasvuhoonegaaside tekkimist tehismärgala süsteemides pöörates erilist tähelepanu N2O tekkemehhanismidele ning -teguritele. Töö eksperimentaalses osas analüüsiti 2018-2020. aastal Vända avaveeliselt tehismärgalal mõõdetud tulemuste põhjal veetaseme, hapniku ning temperatuuri mõju N2O voogudele ning nende tegurite seost keemiliste tegurite, sesoonsuse ning taimestatusega. Töö tulemustest järeldus, et Vända tehismärgalasüsteemi puhul on tähtsaks teguriks lämmastikuühenditest üleküllastunud põhjavee sissekanne ning orgaanika mattumine. Taimestatuse puhul kindlat seost välja ei tulnud. Keskkonnateguritest mängis kõige tähtsamat rolli N2O tekkel veetase ning selle kõikumine – madalama veetaseme väärtuste puhul eraldus rohkem N2O. Hapniku puhul selgus, et madalate hapniku kontsentratsioonide juures eraldus rohkem N2O. Veetemperatuuri puhul oli aga seos vastupidine – kõrgete temperatuuridega tõusid ka N2O vood. Kõiki neid parameetreid sidus kokku ajaline graafik, kus oli näha nende muutuste mõju N2O emissioonidele.
  • Item
    Dating zircons from Francevillian Basin by laser-ablation inductively coupled plasma mass-spectrometry
    (Tartu Ülikool, 2021) Kuusk, Carmel; Kirsimäe, Kalle, juhendaja; Paiste, Päärn, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    The aim of this bachelor’s thesis was to measure the U-Pb ages of the zircon samples from Francevillian Basin in Gabon using laser-ablation inductively coupled plasma mass-spectrometry (LA-ICP-MS). Three samples were from tuff-like layers from an outcrop of Francevillian FB formation, and two samples were from K-bentonites from Francevillian FD formation intersected in Doume drillcore. As a result, zircon grains from FB formation yielded U-Pb ages over 2800 Ma suggesting that these zircons are inherited from the crystalline basement of the basin. Zircon grains from FD formation did not provide very reliable data. Only one signal was considered as reliable, and this signal yielded Pb-Pb age at 2082 ± 19 Ma.
  • Item
    Nitrifikatsiooni ja denitrifikatsiooni protsesside määramine reaalaja PCR-i ja isotoopanalüüsi meetoditega kuivendatud ja üleujutatud kõdusoometsades
    (Tartu Ülikool, 2021) Kuusemets, Laura; Espenberg, Mikk, juhendaja; Mander, Ülo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Dilämmastikoksiid ehk naerugaas (N2O) on ohtlik kasvuhoonegaas, mille kõige olulisemad voogude allikad mullast on nitrifikatsiooni ja denitrifikatsiooni protsess. Käesoleva bakalaureusetöö eesmärk oli uurida kõdusoometsades kuivenduse ja üleujutuse mõju erinevatele lämmastikuringe protsessidele ja N2O emissioonile kasutades molekulaarseid ja isotoopanalüüsi meetodeid. Käesolevas töös läbiviidud kuivendamise ja üleujutamise eksperiment toimus jänesekapsa-kõdusoo kasvukohatüüpi kõdusoometsas Eestis. Reaal-aja polümeraasi ahelreaktsiooni (qPCR) kasutati mullaproovidest bakterite ja arhede 16S rRNA, nitrifikatsiooni (bakterite ja arhede amoA) ja denitrifikatsiooni (nirK, nirS, nosZ I ja nosZII) geenikoopiate arvukuse määramiseks. Lisaks mõõdeti mulla ja gaasi isotoopset koosseisu ning N2O emissiooni. Töö tulemused näitasid, et erinev hüdroloogiline režiim mõjutab nitrifikatsiooni ja denitrifikatsiooni protsesse. Kuivendatud aladel määrab N2O vooge nitrifikatsiooni protsess ja üleujutatud aladel denitrifikatsiooni protsess. Suurimad N2O emissioonide kontsentratsioonid tulenesid kuivendatud aladelt nitrifitseerijate denitrifikatsioonil ammoniaaki oksüdeerivate bakterite vahendusel.
  • Item
    Tõhustatud fosforiärastuse inhibitsiooni tuvastamine aktiivmudaprotsessis
    (Tartu Ülikool, 2020) Lilleoja, Hegne; Klein, Kati, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Fosforiärastus on puhastites bioloogilise etapi esimene protsess, kus toimub aktiivmuda abil fosfaatide eemaldamine reoveest. Kui reovesi sisaldab suures koguses toksilisi aineid, võib see aktiivmudaprotsessi inhibeerida, mis tekitaks fosfaatide kontsentratsioon suurenemist reovees ning põhjustaks veekogude eutrofeerumist. Antud töö eesmärgiks oli tõhustatud fosforiärastuse metoodika välja töötamine ja selle usaldusväärsuse kontrollimine, millega on võimalik hinnata inhibitsiooni reoveepuhastite bioloogilise fosforiärastus protsessile. Töös kasutati mudelainena 3,5-diklorofenooli, mida on ka ISO 9509 ja ISO 8192 metoodikate valideerimisel kasutatud. Katsed sooritati Tartu Ülikooli Chemicumi kolloid- ja keskkonnakeemia laboris. Katsete tegemisel tuli kasutada olmereoveepuhasti sissevoolu, sest sünteetilise reoveega ei esinenud ei ortofosfaatide sisalduse suurenemist anaeroobses ega sidumist aeroobses faasis. 3,5-diklorofenooli erinevates kogustes lisamine katsepudelitesse näitas, et mida suurem on toksilise ühendi kontsentratsioon, seda tugevamini inhibeeriti fosforiärastusprotsessi. Anaeroobse ja aeroobse keskkondade joonistelt on täpsemini välja toodud fosfaatide vabastamise ja sidumise tulemused erinevatel aegadel ja mudelaine kontsentratsioonidel. Samuti analüüsiti katsete inhibitsiooni kiiruseid erinevate fenooli kogustega, kus selgus, et aeroobses keskkonnas 90 minuti möödumisel oli IC50 väärtuseks 1,6 mg/l ja 360 minuti möödumisel 3,9 mg/l. Järeldusena võib öelda, lühema katsega võib üle hinnata toksikandi inhibeerivat mõju. Fosforiärastus on kõige tundlikum protsess reovees sisalduvatele toksilistele ühenditele (sest see on esimene protsess bioloogilises etapis). Inhibitsiooni koondtulemuste jooniselt oli näha, et võrreldes teiste ärastusprotsessidega oli kõige vähem mõjutatud anaeroobse ortofosfaatide vabanemine rakus ning alates 4,8 mg/l 3,5-diklorofenool sisaldusega oli kõige rohkem mõjutatud aeroobse polüfosfaatide sidumine. Sellest võib järeldada, et aeroobse keskkonna tundlikkus on antud katses saavutatud ning oluline tulemus. Samuti võrreldi metoodika usaldusväärsust välja arvutatud parameetritega teiste inhibitsiooni (ISO 8192, ISO 9509) määramise parameetritega, kus tõhustatud fosforiärastuse IC50 tulemus oli 3,9 ± 1 mg/l ja laiendmääramatus 2 kuni 5,9 mg/l. Nende tulemuste põhjal võib järeldada, et välja töötatud metoodika on vastavuses teiste väärtustega, on rakendatav ning bakalaureusetöö eesmärk saavutati.
  • Item
    Metaani tootmise ja tarbimise mikrobioloogiline potentsiaal erinevat tüüpi haljaskatustel
    (Tartu Ülikool, 2020) Kuusk, Kadri; Espenberg, Mikk, juhendaja; Teemusk, Alar, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Linnade erinevaid keskkonnaprobleeme on väga edukalt võimalik lahendada kuluefektiivselt mitmesuguste ökotehnoloogiliste lahendustega nagu näiteks haljaskatused, mis muuhulgas aitavad kaasa ka linnaõhu puhastamisele. Metaaniringe protsesse haljaskatuste pinnases viivad läbi erinevad mikroorganismid. Käesoleva töö eesmärgiks oli uurida bakterite ja arhede ning metanogeenide ja metanotroofide arvukusi ja proportsiooni mõjutavaid füüsikalis-keemilisi faktoreid ning hinnata geeniparameetrite seoseid CH4 emissiooniga erinevat tüüpi haljaskatustel. Viieteistkümnest kogutud pinnaseproovist eraldati DNA ja määrati reaalaja PCR meetodil arhede ja bakterite spetsiifiliste 16S rRNA ja metanogeenide (mcrA) ja metanotroofide (pmoA) markergeenide arvukused. Töö tulemustest selgus, et erinev haljaskatuse tüüp ei mõjutanud statistiliselt oluliselt geenikoopiate arvukusi, kuigi mõnevõrra oli metanotroofe enam mullapõhistel katustel ning oli näha tendentsi, et metanotroofide osakaalu suurenedes seoti ka enam CH4. Samuti on mullapõhistel katustel kõrgem niiskusesisaldus, mis võib suurendada mikrobioloogilist aktiivsust ja tõsta CH4 sidumise võimekust. Samuti võib mullapõhiste katuste CH4 sidumisvõimet seostada madala mulla pH-ga, mis tõi kaasa väiksema arhede hulga kasvusubstraadis ning kõrge mulla magneesiumisisaldusega, mis on vajalik element bakterite, sh metanotroofide, jagunemisel. Ka mulla orgaanilise aine sisaldus ja süsiniku-, lämmastiku- ja fosforisisaldus mõjutasid positiivselt metanotroofide arvukust haljaskatustel. Kergkruusapõhiste katuste kõrgem väävlisisaldus tingis kõrgema arhede geenikoopiate arvukuse. Kuigi metanogeene oli haljaskatuste muldades liiga vähe, et neid reaalaja PCR-i abil tuvastada, võib eeldada, et neid seal siiski leidub ning sobivatel tingimustel võivad nad ka aktiivsed olla.
  • Item
    Erinevate reoveesette käitlustehnoloogiate mõju ravimijääkide sisaldusele reoveesettes
    (Tartu Ülikool, 2020) Kull, Laura Maria; Raudkivi, Markus, juhendaja; Velling, Siiri, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Ravimijääkide sisaldus keskkonnas on viimaste aastakümnettega esilekerkinud probleem ja seetõttu on oluline hinnata erinevate allikate mõju keskkonnale. Töödeldud reoveesette potentsiaalne kasutus väetisena on üks võimalikest viisidest, kuidas ravimijäägid jõuavad keskkonda, tekitades sellega resistentsete bakteritüvede ohtu ja muid võimalikke keskkonnaprobleeme. Käesoleva bakalaureusetöö käigus analüüsiti SPE ja ASE meetodil ettevalmistatud erinevate käitlustehnoloogiatega reoveepuhastite setteproove HPLC-MS meetodiga ja määrati neis ravimijääkide hulka. Analüüsiti järgnevate ravimite jääke proovides: SMX, SDM, NOR, CIP, OFL, MFM, DIC ja CBZ.
  • Item
    Satelliitidelt ja maapealsetest vaatlusjaamadest saadud summaarse kiirguse võrdlus Eesti alal
    (Tartu Ülikool, 2020) Kivimägi, Markus; Post, Piia, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Summaarsel kiirgusel on oluline osa kliima kujundamises ja taimestikus, sisendfüüsikalistes mudelites ja päikeseelektrijaamades. Selle ruumiliselt kvaliteetseks määramiseks on loodud satelliitandmestike, mille täpsust Eesti ala puhul on väheuuritud. Antud töös võrreldi SARAH 2.1 andmestiku Eesti alal oleva viie vaatlusjaamaga summaarse kiirguse päeva ja kuu keskmiste väärtuste osas ajavahemikul 2005 kuni 2017. Töö tulemusena leiti, et üldine erinevus on väike, aga esineb märkimisväärseid kõrvalekaldeid lühemal ajaskaalal. Kõige suuremad lahknevused esinesid märtsis ja aprillis. Lisaks anti ülevaade pilvede ja lumikatte olemasolu häiringust satelliitmõõtmistele.
  • Item
    Päideroo kasvatamine Keressaare jääkturbaalal - veetaseme tõstmise mõju taimede kasvule ning süsiniku sidumisele
    (Tartu Ülikool, 2020) Jürgenson, Madli; Ostonen-Märtin, Ivika, juhendaja; Maddison, Martin, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Päideroogu (Phalaris arundinaceae) kasutatakse energiakultuurina ning freesturbaväljade taimestamiseks. Päideroo edukaks kasvuks on oluline teada, millistes niiskustingimuses kasvab taim kõige efektiivsemalt. Käesoleva bakalaureusetöö eesmärgiks oli analüüsida päideroo kasvu väetatud aladel kõrge ja madala veetaseme tingimustes. Teiseks eesmärgiks oli analüüsida, kuidas veetaseme tõstmine mõjutab päideroo maapealse ja maa-aluse biomassi dünaamikat ja süsiniku sisaldust. Antud töös on analüüsitud päideroo kõrguskasve, maapealsete ja maa-aluste biomasside väärtuseid, aastast produktsiooni, juur/võsu suhteid ja biomasside C kontsentratsioone kõrge ja madala veetaseme tingimustes. Analüüsi tulemusel leiti, et päideroo kasv ja produktsioon olid suurimad kõrge veetasemetega aladel.
  • Item
    Kasvuhoonegaaside vood ja neid mõjutavad keskkonnategurid päiderooga taimestatud Keressaare jääkturbaalal
    (Tartu Ülikool, 2020) Järvpõld, Rein; Maddison, Martin, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Mahajäetud ja kuivendatud freesturbaalad on tänapäeval ühed olulisemad kasvuhoonegaaside emiteerijad. Kuna freesturbaalad sisaldavad endas peamiselt süsinikku ning hoiavad endas samas hulgas süsinikku, kui on maapealset biomassi. Seda on kaks korda rohkem kui globaalselt metsa biomassis ning umbes sama palju kui on atmosfääris kokku. Selle tulemusena võivad süsihappegaasi emissioonid nendel aladel olla suurimad, kui veerežiim nendel aladel on rikutud.(Assessment...2008). Üheks lahenduseks, kuidas mahajäetud turbaalad muuta taas süsiniku sidumiseks, on päideroog ( Phalaris arundinacea L.), mis on põhjamaades tuntud energiataimena (Maljanen et al. 2010, Kandel et al., 2013). 2006. aastast saati on katsetatud Eestis freesturbaalade taimestamist päiderooga (Värnik 2011). Päideroog on oma loomult vähenõudlik taim, mis talub madalaid ja kõrgeid temperatuure, madalat pH-d ning kuiva või liigniisket väheviljakat pinnast (Noormets 2007, Kandel et al., 2012, Mander et al., 2012). Kasvuhoonegaaside mõõtmiseks kasutati staatilist pimekambrimeetodit. Ökosüsteemi hingamise ja süsiniku sidumist taimedesse mõõtmiseks kasutati valgust täielikult läbilaskvat (100%) dünaamilist kambri, mida kaeti valgust erienevas koguses (75%, 50% ja 0%) läbilaskvate katetega. CO2 mõõtmistulemused jagati kaheks. Ühe osa andmetega leiti süsiniku sidumise seos valguse ja mullatemperaturiga ning ökosüsteemi hingamine mullatemperi ja mullaniiskusega. Teise osa andmetega kontrolliti seose tugevust. Tulemuste toetamiseks ja seoste leidmiseks mõõdeti pidevalt ka veetaset, mullaniiskust ja mulla keemilist koostist. Käesolevas bakalaureuse töös kasutati Keressaares 2016-2018 aastatel mõõdetud tulemusi, kus võrreldi freesturba proovilappe päiderooga taimestatud proovilappidega. Töö tulemused näitasid, et päiderooga taimestatud proovilappidel on süsiniku sidumine taimedesse väiksem kui ökosüsteemi hingamine. Metaani ja naerugaasi emissioonitulemused olid mõlemal aastal freesturbal väga väikesed, aga päiderooga taimestatud proovilappidel märksa suuremad, iseloomustades aktiivsemat mikroobset hingamist. Süsiniku voog kõrge ja madala veetasemega taimestatud aladel erinesid oluliselt freesturba aladest, kus 2016. aastal olid mõlemal alal 5,5 t C ha -1 a -1 ning 2017. aastal mõne võrra suurem vastavalt 5,9 ja 6,0 t C ha -1 a -1 . Freesturbal asuvates proovilappides olid süsinikubilansi tulemused 2016. aastal kõrge ja madala veetasemega aladel vastavalt 1,3 ja 1,5 ning 2017. aastal 1,2 ja 1,5 t C ha -1 a -1 . Aastased summaarsed globaalse soojenemise potentsiaalid olid kõrge ja madala veetasemega taimestatud aladel olid 2016. aastal vastavalt 21,5 ja 23,5 ning 2017. aastal vastavalt 28,5 ja 32,4 t CO 2 ekv ha -1 a -1 . Tulemused freesturbal olid kõrge ja madala veetasemega aladel vastavalt 4,7 ja 7,0 ning 2017. aastal 6,5 ja 7,8 t CO 2 ekv ha -1 a -1 . Töö tulemustest selgus, et päideroo kasvatamisega väga happelisel turbal suurenes CO2 voog lupjamise ja väetamise tõttu ning aladele kasvavasse biomassi ei seota rohkem süsinikku, kui ökosüsteemi hingamise käigus eraldub. Päiderooga taimestatud turbatootmised mahajäetud alad jäävad CO2 emiteerijateks. Samas selgus, et veerežiimi parandamisega saab vähendada kasvuhoonegaaside voogu taimestamata ammendunud freesturbaaladel.
  • Item
    Kasvuhoonegaaside emissioonid kompostimisel bokashi meetodiga
    (Tartu Ülikool, 2020) Kaljulaid, Grete; Hellat, Karin, juhendaja; Sikka, Teele, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Biojäätmete lahuskogumine ja nende kompostimine annab võimaluse suunata orgaanilistes jäätmetes sisalduvad toiteelemendid valmistatud kompostiga aineringesse, panustades sellega keskkonnahoidu ja vähendades prügilasse ladestatavate biolagunevate ainete hulka, mis omakorda vähendab prügilagaasi tootmist. Paraku kaasneb kompostimisega ka teatud negatiivne mõju keskkonnale, mis väljendub kasvuhoonegaaside tekkes. Käesolevas bakalaureusetöös keskenduti ühele uudsele biojäätmete kompostimisviisile, nimelt kompostimisele bokashi meetodil. Töö eesmärgiks oli lihtsa katseseadme koostamine ja katsemetoodika väljatöötamine, et kvantitatiivselt hinnata, millised on kasvuhoonegaaside (CO2, N2O ja CH4) emissioonid toidujäätmete kompostimisel bokashi meetodiga. Tegemist on anaeroobse protsessiga, kus biolagunevatele jäätmetele lisatakse bokashi kliisid, mille koostises on spetsiifilised mikroorganismid, kes väidetavalt aitavad kompostitavat materjali lagundada ja muudavad komposti koostises olevad toitained taimedele paremini omastatavaks. Bokashi kompostimist saab teostada ka siseruumides, sest see on lihtne, toimub kompaktses anumas, kompost valmib kiiresti (väidetavalt 14 päevaga) ja protsessi käigus ei teki ebameeldivat lõhna. Kirjanduse andmetel tekib bokashi kompostimisel võrreldes tavakompostimisega vähem kasvuhoonegaase. Käesoleva bakalaureusetöö eksperimentaalse töö eesmärgiks oli uurida toidujäätmete kompostimist bokashi meetodil kasvuhoonegaaside emissioonide tekke seisukohalt, töötada välja lihtne katseseade, mis võimaldaks kahe nädala jooksul koguda kompostimise käigus eralduvate gaaside koguseid ning gaaskromatograafiliselt mõõta kasvuhoonegaaside kontsentratsioone. Eksperimentaalne töö viidi läbi kahe 14-päevase katseperioodi jooksul. Katseseade koosnes 20-liitrisest plastämbrist, kuhu pandi toidujäätmed kihiti bokashi kliidega ja gaasi kogumise plastmahutist. Tekkinud gaasist võeti igapäevaselt gaasiproovid, mida analüüsiti gaaskromatograafiga. Saadud andmete alusel leiti bokashi kompostimisel tekkinud kasvuhoonegaaside emissioon CO2-ekvivalentides, mis oli väljendatuna 1 tonni kompostitava materjali kohta ca 0,07 kg ööpäevas. Saadud tulemuste võrdlemisel kirjandusest (Bosch et al. 2020) leitud andmetega selgus, et toidujäätmete kompostimisel oli kasvuhoonegaaside heide ca 3,5 korda väiksem võrreldes muruniitmetest bokashi kompostimisel õhku paisatud emissiooniga.
  • Item
    Deammonifikatsiooni protsessi käivitamine olmereoveepuhasti metaankääriti settevee lämmastikuärastuseks
    (Tartu Ülikool, 2019) Salumäe, Maarja-Liis; Tenno, Taavo, juhendaja; Raudkivi, Markus, juhendaja; Mölder, Erik, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Käesolevas bakalaureusetöös uuriti deammonifikatsiooni protsessi käivitamist olmereoveepuhasti metaankääriti settevee käitluseks. Probleemide tõttu tööstuslikus seadmes alustati paralleelselt laboratoorse reaktori opereerimist, et demonstreerida anammoks protsessi käivitust ilma inhibeerivate teguriteta. Selleks teostati kolme kuu jooksul regulaarselt laborianalüüse, mille tulemuste alusel reaktorit opereeriti. Opereerimisel pöörati enim rõhku sobiva aeratsioonitsükli rakendamisele, stabiilse nitritlämmastiku kontsentratsiooni hoidmisele ning pH väärtuse korrigeerimisele. Ühtlasi leiti põhjused, miks deammonifikatsioon pole uuritavas reoveepuhasti settekäitluskompleksis käivitunud. Peamisteks põhjusteks osutuks biokilekandjate kuhjumine veepinnale ning tõrked automaatika töös. Kandjate kuhjumise tõttu polnud suurel osal kandjatel kokkupuudet setteveega, mistõttu oli kandjale biokile tekkimine takistatud. Vead juhtimissüsteemis, ei suutnud tagada stabiilseid tingimusi anammoks protsessi jaoks, olles mitmetel kordadel tugevalt inhibeerivad. Kaheksanädalase mudelsüsteemi opereerimise jooksul olulist lämmastikärastuskiiruse suurenemist ei märgatud, kuid ärastus kogu perioodi peale oli siiski pidev. Suurim saavutatud lämmastikärastuskiirus oli 8,35 gN/m3d. Suuremat arengut näitasid mudelsüsteemi kandjatega teostatud annuskatsed. Kui 13. veebruaril teostatud annuskatsed NH4+-N vähenemist ei näidanud, siis 21. mail tehtud katse põhjal vähenes NH4+-N 2,3mg/l võrra, mis tõendas anammoks koosluse olemasolu. Lisaks eelnevale toimus uuringuaja jooksul mudelsüsteemis aeglane NO3- -N sisalduse tõus. Kuna nitraatioon üks anammoksprotsessi saadustest, on selle järk-järguline suurenemine täiendav märk anammoksprotsessi käivitumisest. See-eest näitas nitraatiooni väga aeglane tõus, et nitritit oksüdeerivate bakterite limiteerimine on toimunud edukalt ning nitraatlämmastiku kuhjumist süsteemis ei toimunud. Kuna anammoks bakterite kasvukiirus on väga aeglane, ei olnud nii lühikese aja jooksul võimalik häid kiiruseid saavutada. Kuid juba praeguste tulemuste juures on näha, et selektsioon töötab ning kiirem lämmastikärastus läbi anammoksi on oodatav. Mudelsüsteem demonstreeris, et antud biokilekandjate ja tingimustega on käivitus töötamas ning liigub edasi positiivses suunas. Kui tehnilised probleemid on lahendatud, peaks täismahus käivitus edukas olema.
  • Item
    Ordoviitsium-Kambriumi põhjaveekihi kontseptuaalsed mudelid fosforiidi kaevandamise tingimustes
    (Tartu Ülikool, 2019) Nurk, Liisa-Mai; Raidla, Valle, juhendaja; Karro, Enn, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Rahvastiku kasvu tõttu on kasvanud surve põllumajanduse intensiivtootmiseks, mis nõuab suuremas koguses mineraalväetisi. Seoses sellega on perspektiivseks fosfori allikaks muutunud ka Eesti fosforiidi maardlad, mis levivad O-Ca põhjaveekihis. Põhjaveekihile on iseloomulik suur hüdrogeoloogiline heterogeensus. Põhjaveekihis on esindatud nii aktiivne kui passiivne veevahetustsoon. Fosforiidikaevanduste rajamine Eestis tähendab põhjaveekihi avamist ning sealse põhjavee dünaamika ja keemilise koostise muutumist kaevanduspiirkonnas. Käesolev bakalaureusetöö esitles kaks kontseptuaalset mudelit muutustest O-Ca põhjaveekihis nii aktiivses (Toolse maardla) kui passiivses veevahetus-piirkonnas (Kabala maardla). Toolse maardlasse kaevanduse rajamine mõjutab O-Ca põhjaveetasemeid vähem kui kaevanduse rajamine Kabala maardlasse, kuid hüdraulilise rõhu alandused tekiksid ka ülemistesse Ordoviitsiumi põhjaveekihtidesse. Probleemiks võivad kujuneda piirkonna ürgorud, mis võimaldavad pindmiste põhjavete kiiret infiltratsiooni kaevandusse. Suurimaks keskkonnariskiks võib hinnata Toolse fosforiidi maardlat katvat graptoliitargilliidi kihti, mis sisaldab suures koguses püriiti (4-6%) ning raskmetalle. Avatud graptoliitargiliidis intensiivistuksid leostumisprotsessid õhuhapniku ning sademevee koosmõjul. Tekkivad happelised veed soodustaksid raskemetallide ja sulfaatide sisalduste kasvu põhja- ja pinnavees. Tänu hapnikurikka vee juurdevoolule võib toimuda ka uraani ümberkanne ning hilisem uraani tütarelementide (226Ra ja 222Rn) kiirgusreostuse ilmnemine kaevandus-piirkonnas. Kaevanduse rajamine Kabala piirkonda tekitab küllaltki ulatusliku survetasemete alanduse O-Ca põhjaveekihis, kuid ülemised veekihid jääksid sellest oluliselt mõjutamata, juhul kui suudetakse vältida kaevanduslae deformeerumist. Kabala kaevandusala põhjavee keemilises koostises ei ole eeldatavad nii suured muutused kui Toolse maardla puhul, sest graptoliitargilliiti piirkonnas ei esine. Fosforiidis leidub küll püriiti, kuid väheses koguses ning tekkinud happeline vesi puhverdataks kiirelt nii fosforiidis kui põhjaveekihi kivimites levivate karbonaatmineraalide poolt. Suurimaks keemiliseks riskifaktoriks võib Kabala kaevanduse puhul hinnata võimalikku fosfaatreostuse levikut ümbruskonda läbi kaevandusvete väljapumpamise. 26 Suurimaks insener-tehniliseks probleemiks Kabala kaevanduse puhul on suur kaevanduslagede läbivajumise oht. Et ennetada lagede läbivajumist ning seeläbi vältida ka veejuhtivuse muutumist pealmistes kihtides ja „kuivamist“, on kõige otstarbekamaks peetud kaevanduse tagasitäitmist põlevkivituhaga, kuid see põhjustaks aluseliste vete levikut kaevanduspiirkonnas. Aluseline vesi võib samuti tõsta metallide lahustuvust ning mobili-seerida fosforiidis sisalduvaid raskmetalle. Siiski ei tohiks tagasitäitmisel levivad aluselised veed endast kujutada olulist keskkonnariski, sest segunemisel põhjaveega ning aereerimisel CO2-ga neutraliseeruksid aluselised veed küllaltki kiiresti. Peale kaevandustegevuse lõpetamist ja põhjavee survetasemete taastumist võib kaevanduses ladestunud kips vees lahustuda ning emiteerida sulfaatset jääkreostust tarbekaevudesse.
  • Item
    Biosensor sinivetika toksiini mikrotsüstiin-LR määramiseks
    (Tartu Ülikool, 2019) Laidma, Rain; Rinken, Toonika, juhendaja; Viirlaid, Edith, juhendaja; Jõgi, Eerik, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Käesolevas bakalaureusetöös konstrueeriti antikeha-aptameer tuvastusmeetodil põhinev biosensor mikrotsüstiin-LR määramiseks ning optimeerida mõõtmismetoodikat. Mikrotsüstiin-LR on tsüanobakterite perekonna Microcystis poolt enimtoodetud toksiin, mis esineb sinivetikate õitsemise ajal. Keemiliselt väga stabiilne ning poolestusajaga kuni 120 päeva, kujutab MC-LR endast ohtu ka pikalt peale tsüanobakterite massilist vohamist veekogudes. MC-LR, olles hepatotoksiin, kahjustab see organismi sattumisel maksarakke ning halvimal juhul võib tekitada maksapuudulikkuse. Biosensori konstrueerimine algas kasutatava aptameeri kontsentratsiooni optimeerimisega. Kasutades erinevaid aptameeride kontsentratsioone koostati esiteks signaali ning aptameeri omavaheline sõltuvusgraafik, mille põhjal otsustati aptameeri kontsentratsioon järgnevateks katseteks. Otsuse tegemisel võeti arvesse nii signaali intensiivsus kui ka aptameeride kontsentratsioon. Mõõtmisteks kõige optimaalsema integratsiooniaja leidmiseks testiti kolme erinevat integratsiooniaega. Valikut tehes võeti arvesse nii signaali tugevus, mis oli arvutatud puhta aptameeri lahuse mõõtesignaali ning integratsiooniaja taustsignaali vahena, kui ka signaali amplituudi kõikumist. Leiti lineaarne sõltuvus MC-LR kontsentratsiooni ning signaali vahel, tõestades et antikeha-aptameer baasil põhinev biosensor mikrotsüstiin-LR määramiseks on võimalik. Kuigi katsetega loodi baas uuele biosensor tehnoloogiale, siis tulevikus peab antud tehnoloogiat täiustama, muutes sensori tundlikumaks, et oleks võimalik määrata Maailma Terviseorganisatsiooni poolt ette antud piirmäär 1 μg/L.
  • Item
    Antropogeense gadoliiniumi anomaalia Emajões Tartu linna piires
    (Tartu Ülikool, 2019) Kuusma, Elina; Lumiste, Kaarel, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Käesolevas töös uuriti Gd ja teiste REE-de sisaldusi Emajões, Tartu Ülikooli keemiahoone kraanivees ja Tartu reoveepuhasti väljavoolus. Eesmärgiks oli hinnata antropogeense Gd sisaldust Tartu heitvees, kraanivees ja Emajões, tuvastada võimalik anomaalia ning selle tekkeallikas. Uurimiseks koguti 5 veeproovi, mis läbisid eelkontsentreerimise protseduuri, ning mida analüüsiti induktiivsidestatud plasma massispektromeetri (ICP-MS) meetodiga. Katse tulemused näitavad, et antropogeense Gd anomaalselt kõrge sisaldus esineb Tartu reoveepuhasti väljavoolus ning on tõenäoliselt põhjustatud TÜ Kliinikumis MRT-uuringute jaoks kasutatavatest gadoliiniumipõhistest kontrastainetest. Emajões ja TÜ keemiahoone kraanivees anomaalseid Gd-kontsentratsioone ei tuvastatud. Kuigi summaarne REE-de sisaldus oli kõrgeim jõevee proovides, ei tuvastatud antropogeense gadoliiniumi anomaaliat, seega mõjutab REE-de kontsentratsiooni jõevees peamiselt looduslik taust. Kõigis jõevee proovides esinesid väga sarnased REE-de sisaldused. Põhjaveest pärinevas kraanivees esinesid kõige madalamad REE-de kontsentratsioonid ilmselt seetõttu, et selles sisaldub oluliselt vähem kolloidosakesi kui jõe- ja heitvees. Kraanivees antropogeense Gd anomaaliat ei tuvastatud. Kuna Emajõega analoogsetes jõgedes on täheldatud aastaaegadest sõltuvat REE-de sisalduste varieerumist, esineb sarnane REE-de käitumine tõenäoliselt ka Emajões. Seetõttu oleks vajalik analüüsida Emajõe vett pikema ajaperioodi jooksul ning võtta proove erinevatel aastaaegadel, et andmeid hiljem omavahel võrrelda.
  • Item
    Tallinna – Helsingi võimalike tunnelitrasside hüdrogeoloogiline analüüs lähtudes 3D-mudelist
    (Tartu Ülikool, 2019) Hunt, Marlen; Polikarpus, Maile, juhendaja; Karro, Enn, juhendaja; Marandi, Andres, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Põhja-Eestisse kavandatakse Tallinna-Helsinki raudteetunnelit, mis asuks kuni 150 m sügavusel maapõues. Maapõue rajatava tunneli mõju põhjaveele on vajalik uurida nii veevarustuse kui ka veekaitse seisukohalt. Töö eesmärk on luua 3D-mudel Tallinna-Helsinki tunnelitrajektooride hüdrogeoloogilise ehituse kirjeldamiseks Eesti territooriumil ja selle abil välja selgitada erinevate tunnelitrasside ehitustöödest enim mõjutatavad puurkaevud. Loodud 3D-mudel koosneb seitsmest interpoleeritud rasterkihist, mis esindavad peamisi vettandvate ja vettpidavate hüdrogeoloogiliste üksuste, reljeefi, aluspõhja ja aluskorra lasuvaid piirpindu. Mudelisse on lisatud ka uuringualal paiknevad puurkaevud, nende avatud osade asukohad, veehaarete projekteeritud sanitaarkaitsealad ja tunnelitrasside võimalikud kulgemistrajektoorid maapõues. Samuti loodi hüdrogeoloogilised läbilõiked piki trajektoore.