Center odličnosti Okoljske tehnologije
Jamova 39
1000 Ljubljana
Slovenija
 

INŠTITUT ZA FIZIKALNO BIOLOGIJO

Inštitut za fizikalno biologijo je neprofitna raziskovalna organizacija. Ožje področje delovanja je biofizika - analiza bioloških sistemov s pomočjo temeljnih molekularno bioloških, fizioloških in fizikalno-matematičnih znanj. Izvaja načrtovanje in izdelavo bioloških senzornih sistemov za zaznavanje spremenjenih dejavnikov okolja za uporabo v ekologiji, varstvu okolja in fiziologiji. Pridobljena znanja služijo za razvoj mikroelektronskih in optoelektronskih laboratorijskih naprav in biotestov.

Vloga v COOT je razvoj novih tehnologij in naprav za monitoring fiziološkega stanja ekoremediacijskih sistemov ter razvoj novih biotestov toksičnosti za okoljske vzorce. Pričakujemo prispevek k kvantifikaciji delovanja ekoremediacijskih sistemov in razvoj tržno zanimivih nove tehnologije monitoringa v ekofiziologiji.

Ekofiziološki laboratorij in strupenostni testi

Nova evropska okoljska zakonodaja zahteva večje upoštevanje bioloških parametrov pri vrednotenju stanja okolja. Dosedanja zakonodaja je temeljila predvsem na meritvah fizikalno-kemijskih parametrov predvsem zaradi lažje kvantifikacije. Biološki parametri so za ugotavljanje dejanskega stanja bolj relevantni od fizikalno-kemijskih, so pa večinoma kvalitativne narave. Razvoj in nabava novih merilnih naprav za ekofiziološke merite v okolju poteka na Inštitutu za fizikalno biologijo predvsem s ciljem kvantifikacije bioloških parametrov.
Metode, ki jih bomo uporabili pri ekofizioloških analizah organizmov v ekoremediacijskih sistemih in v rastlinski čistilni napravi s povišano slanostjo, temeljijo na ugotavljanju stresa organizmov, povečane aktivnosti protistresnih mehanizmov, bioakumulaciji onesnaževal, ipd. Nekatere meritve bomo opravili na terenu neinvazivno (meritve vodnega potenciala rastlin z reflektometrijo, meritve fotosinteze), druge pa v laboratoriju na vzorcih tkiv (meritve encimskih aktivnosti, povišane prisotnosti antioksidantov, bioakumulacija kovin). Stopnjo čiščenja v posameznih podsistemih bomo spremljali z naborom laboratorijskih biotestov (bakterijski, rastlinski, živalski in celični biotesti).

Daljinsko zaznavanje z reflektometrijo

Fotografiranje z reflektometrijo predstavlja orodje, s katerim lahko na daljavo spremljamo in analiziramo rastlinske združbe, možna pa je tudi uporaba v laboratorijskih razmerah na posameznih rastlinah. Izkoriščamo lastnost rastlin, da za opravljanje fotosinteze iz vpadne svetlobe absorbirajo določene valovne dolžine elektromagnetnega spektra. Vegetacijski indeksi so spektralne transformacije dveh ali več pasovnih širin spektra odbite svetlobe s površine vegetacije. Z njimi dobimo prostorsko in časovno informacijo o fotosintetski aktivnosti in morfologiji rastlinske združbe ali posamezne rastline in nam omogočajo monitoring sezonskih, letnih in večletnih fizioloških, strukturnih, fenoloških in biofizikalnih parametrov.

Monitoring delovanja in učinkovitosti ekoremediacijskih sistemov

Nova evropska okoljska zakonodaja zahteva večje upoštevanje bioloških parametrov pri vrednotenju stanja okolja. Dosedanja zakonodaja je temeljila predvsem na meritvah fizikalno-kemijskih parametrov predvsem zaradi lažje kvantifikacije. Biološki parametri so za ugotavljanje dejanskega stanja bolj relevantni od fizikalno-kemijskih, so pa večinoma kvalitativne narave.
V letu 2005 bomo spremljali delovanje in učinkovitost ekoremediacijskih sistemov za kondicioniranje pitne vode in za čiščenje izcednih vod odlagališč komunalnih odpadkov s povišano slanostjo. Kvaliteto vode bomo ugotavljali z naborom strupenostnih testov, fiziološko stanje in morebiten stres rastlin pa z ekofiziološkimi meritvami.

Strupenostni testi:
  • standardizirani strupenostni testi:
    •  rastlinski – inhibicija rasti male vodne leče (slika 1)
    •  bakterijski – inhibicija bioluminiscence bakterije Vibrio fischeri (slika 2) 
  • citotoksičnost – smrtnost celic človeških celičnih linij

Ekofiziološke meritve:
  • monitoring aktivnosti fotosinteze in stresa rastlin z metodo pulzno modulirane meritve fluorescence klorofila
  • meritve koncentracije klorofila in fotometrične meritve prisotnosti in koncentracije izbranih snovi v okoljskih vzorcih na terenu 
  • mapiranje vegetacijskih indeksov v ekoremediacijskih sistemi

e-pošta: alexis@ifb.si