Settefosfori vormid ning nende mõju järvede ökosüsteemile

Fosfor on paljudes veeökosüsteemides primaarproduktsiooni limiteerivaks biogeeniks. Inimtegevuse mõjul on veekogude fosforikoormus oluliselt kasvanud, tuues kaasa järvede kiirenenud eutrofeerumise. Põhjasetteil on oluline roll järvede fosforiringes: setted võivad kas siduda või vabastada fosforit, mõjutades selle biogeeni hulka järvevees ja seega ka primaarproduktsiooni ning veekogu üldist troofsust. Fosfor esineb järvesetetes erinevate keemiliste vormidena, mille eristamiseks kasutatakse järjestikusel ekstraheerimisel põhinevat fraktsioneerimist. Sette fosforifraktsioonide uuringud aitavad mõista, millised tegurid mõjutavad selle olulise biogeeni ringet sette ja vee vahel. Euroopa Liidu Veepoliitika Raamdirektiiv on seadnud eesmärgiks saavutada aastaks 2015 kõigi pinnaveekogude hea või väga hea seisund; paljude järvede jaoks tähendab see nõue muuhulgas ka järve fosforikoormuse alandamist. Selle ülesande täitmisel võib aga takistuseks osutuda fosfori sisekoormus järvesetetest. Käesoleva doktoritöö põhiosaks olevate uuringute tulemused on esitatud neljas teadusartiklis, mis käsitlevad fosfori vormide jaotumise seaduspärasusi ning resuspensiooni mõju suure madala järve ökosüsteemile (artiklid I, II), settefosfori mõju hüpertroofse kihistunud järve ökosüsteemile (artikkel III) ning fosfori vabanemist settest erinevates hapnikuoludes (artikkel IV). Suure madala järve settefosfori fraktsioonide jaotumist ning rolli veeökosüsteemis uuriti Võrtsjärve näitel. Madalatele, tuultele avatud kihistumata järvedele on iseloomulik sette sage resuspensioon, mille käigus kujunevad järvepõhjal välja setete erosiooni- ja akumulatsioonialad. Uuringutes I ja II ilmnesid järgnevad seaduspärasused: Fosforifraktsioonide jaotus korreleerub hästi sette kuivainesisaldusega • (I). Kõrgema kuivainesisaldusega settepiirkonnas(erosioonialade liivakad ja savikad setted) domineerib apatiitne P, väiksema kuivainesisaldusega setetes aga orgaaniline fosfor. Pindmiste settekihtide poorivee fosforisisaldus on võrdlemisi madal • (II). See seletub ühelt poolt sette läbisegamisega resuspensiooni käigus, mis ei lase välja kujuneda teraval kontsentratsioonigradiendil järve vee ja sette poorivee vahel. Teisest küljest on Võrtsjärve sette raua ja fosfori massisuhe (>26) piisavalt kõrge selleks, et siduda fosforit aeroobses settekihis. Sügavamates settekihtides on poorivee fosforikontsentratsioon kõrgem; madala veetaseme ning tugeva lainetuse korral võib resuspensioon puudutada ka anaeroobseid settekihte. Sellisel juhul järvevette sattuv fosfori hulk võib ületada järve aastase väliskoormuse. Sügavas kihistunud kõrge troofsusega järves viib fosfori vabanemine settest hüpolimnioni fosforisisalduse tõusule. See fosfor on primaarprodutsentidele kättesaadav peamiselt järvevee tsirkulatsiooniperioodidel. Käesolevas töös hinnati hüpertroofse Verevi järve settefosfori potentsiaalset mobiilsust fosforifraktsioonide abil. Vaatamata sette mõõdukale üldfosfori sisaldusele viitas labiilse fosfori • kõrge kontsentratsioon hüpertroofses kihistunud Verevi järves sette küllastumisele fosforiga ning fosfori vabanemisele anaeroobsest järvepõhja piirkonnast (III). Hüpolimneetilise sette (40% järvepõhja pindalast) 10 cm paksuse • pinnakihi potentsiaalselt mobiilsetes fosforifraktsioonides sisaldus 300 kg P (III). Laboratoorses katses kahe madala eutroofse järve setetega tõstatati küsimus, kas aeroobsest ning anaeroobsest settest vabaneva fosfori hulk on määratud sette fosforifraktsioonide jaotusega. Uuringu tulemusena leiti: Madala kalgiveelise makrofüüdijärve settest vabanes ühepalju fosforit • nii aeroobsetes kui anaeroobsetes tingimustes. Madala planktonijärve settest vabanes anaeroobsetes tingimustes kaks korda rohkem fosforit kui aeroobsetes tingimustes. Need erinevused ei olnud määratud ainult sette algse fosforifraktsioonide jaotusega; olulised on ka muud erinevused sette koostises, mis mõjutavad fosforifraktsioonide potentsiaalset mobiilsust (IV). Fosfori sisekoormuse täpsemaks hindamiseks peaks lisaks sette • fosforifraktsioonide jaotuse ning koguse määramisele kaasama ka fosfori vabanemiskatsed (IV). Sette P fraktsioonide erineva potentsiaalse mobiilsuse uurimise praktiliseks väljundiks on mitmesuguste järvetervenduslike meetodite väljatöötamine, mille puhul settefosfor viiakse stabiilsesse vormi või luuakse järves tingimused, mis soodustavad settes olemas olevate P vormide stabiilsust. Ka Eestis on mitmeid järvi, mille hea seisundi taastamiseks oleks hädavajalik saada kontrolli alla fosfori sisekoormus setetest. Taolised projektid nõuavad detailseid settefosfori eeluuringuid: milline on settevormide vertikaalne ja horisontaalne jaotus järves, millised on domineerivad settefraktsioonid, kas sette fosforisidumisvõime on ammendatud. Kuigi fosfori vormide uuringute tulemusel on loodud efektiivseid meetodeid setteist pärineva fosforivoo tõkestamiseks, jääb reaalselt väga paljude tervendamist vajavate järvede seisund veel pikaks ajaks parandamata: varasemate aasta(kümne)tega järvedesse kogunenud fosfori püsiv sidumine setetesse või eemaldamine järvest on majanduslikult kulukas.Funding for this research was provided by a target-financed project 0370218s98 and 0170011508 of the Estonian Ministry of Education and Research, by grants 1641, 3579, 4835, 4080 and 6741 from the Estonian Science foundation, by European Union project ECOFRAME (contract EVK1 –CT-1999-39) and by a scholarship from the Swedish Institute

Immunoloogia

Eesti Arst 2015; 94(7):437–43

Paraneoplastiline autoimmuunsus

Paraneoplastilist autoimmuunsust on täheldatud peaaegu kõikide kasvajate korral, kuid selle väljendused ning patogenees on väga varieeruvad. Autoimmuunne kahjustus võib tabada eri elundisüsteeme: tuntakse neuroloogilisi, dermatoloogilisi, hematoloogilisi, reumatoloogilisi ja süsteemseid sündroome. Tekkemehhanismidest eristatakse neoplastilisi tsentraalse immuuntolerantsuse häireid, perifeerse immuuntolerantsuse iseärasusi ning antigeenide avaldumishäireid. Paraneoplastilised sündroomid võivad nii eelneda kui ka järgneda kasvaja diagnoosile või koguni viidata veel avastamata kasvaja paikmele. Autoimmuunsed nähud võivad kaduda või taandareneda põhihaiguse ravi järel, kuid mõnedel juhtudel peab kiiresti alustama immuunsupresseerivat ravi, et vältida pöördumatute kahjustuste teket. Paraneoplastilise autoimmuunsusega patsientidel on kirjeldatud paremat prognoosi võrreldes nendega, kellel sama kasvaja esineb isoleeritult. Arvatavasti peegeldab autoimmuunsus sel puhul tugevamat immuunvastust ka kasvaja enese vastu.Eesti Arst 2017; 96(5):259–26

Microbial Biodiversity and Molecular Approach

Biodiversity is given by the variety of species on Earth resulting from billions of years of evolution. Molecular-phylogenetic studies have revealed that the main diversity of life is microbial and it is distributed among three domains: Achaea, Bacteria, and Eukarya. The functioning of whole biosphere depends absolutely on the activities of the microbial world. Due to their versatility microbes are the major natural providers of ecological services as well play major role in semi-artificial systems such as sewage treatment plants, landfills, and in toxic waste bioremediation. As for other organisms many pressures and drivers are causing decrease of microbial biodiversity. Several publications document the effect of chemical pollutants e.g. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs), of atmospheric pollution, of temperature change and of fertilization on microbial community structure. These studies are now possible because sequencing technologies are in ongoing revolution allowing massive de novo sequencing producing millions of bases in a single day. Metagenomics, metatranscriptomics, metaproteomics and single-cell sequencing are approaches providing a view not only of the community structure (species phylogeny, richness, and distribution) but also of the functional (metabolic) potential of a community because virtually about all genes are captured and sequenced. Unfortunately, although microrganisms are very important for the functioning of whole biosphere public knowledge, awareness and political actions did not yet deal with microbes when biodiversity and its decrease are highlighted.JRC.DDG.H.5-Rural, water and ecosystem resource

Hapniku elektroredutseerumine 5-metüülresortsinoolist valmistatud lämmastikuga dopeeritud süsiniknanomaterjalidel

Antud töö eesmärgiks oli uurida erineva struktuuriga lämmastikku ja siirdemetalle sisaldavate süsiniknanomaterjalide elektrokatalüütilisi omadusi hapniku redutseerumisreaktsioonis aluselises ja happelises keskkonnas. Sfäärilise ja ebakorrapärase struktuuriga süsinikmaterjalid valmistati pürolüüsil lähtudes 5-metüülresortsinool-formaldehüüdvaigu nanosfääridest. Hapniku redutseerumisreaktsiooni mehhanismi ja aktiivsuse uurimiseks kasutati pöörleva ketaselektroodi meetodit. Selgus, et süsiniknanomaterjalide elektrokatalüütilised omadused paranesid lämmastikuga dopeerides ning kõige aktiivsemad katalüsaatorid olid dopeeritud lämmastiku ja koobaltiga. Materjalide elektrokatalüütilist aktiivsust seostati nende pinna morfoloogia ja koostisega

Hapniku elektrokeemiline redutseerumine 5-metüülresortsinoolist valmistatud rauda ja koobaltit sisaldavatel lämmastikuga dopeeritud süsinikkatalüsaatoritel

Rauda ja koobaltit sisaldavad lämmastikuga dopeeritud süsinikmaterjalid valmistati 5-metüülresortsinoolist, vastavate metallide sooladest ja ditsüaandiamiidist. O2 redutseerumisreaktsiooni aktiivsuse uurimiseks aluselises keskkonnas kasutati pöörleva ketaselektroodi meetodit. Uuriti katalüsaatorite pinnamorfoloogiat, struktuuri, poorsust, ja elementkoostist ning seostati seda nende elektrokatalüütilise aktiivsusega. Happes töödeldud bimetalliline katalüsaator oli kommertsiaalse plaatinakatalüsaatoriga võrreldava aktiivsusega. Kõik katalüsaatorid olid stabiilsed lühiajalisel potentsiaali tsükleerimisel. Bimetallilise katalüsaatoriga saadi anioonvahetusmembraaniga kütuseelemendis märkimisväärne võimsustihedus

Sõrmejäljed ja daktüloskoopiaekspertiisid

http://tartu.ester.ee/record=b2656431~S1*es

Preeklampsia riski ennustustesti ja -mudeli väljatöötamine

Eesti Arst 2021; 100(3):173 &nbsp

Phylogenetic and Functional Metagenomic Profiling for Assessing Microbial Biodiversity in Environmental Monitoring

Environmental management decisions have to base on holistic understanding of biodiversity and functional capability in ecosystems. Environmental metagenomics is an emerging and powerful approach allowing rapidly and reliably determine and compare microbial biodiversity and functional profiles. Advances in next generation sequencing technologies and bioinformatic tools allow set up analysis pipelines which are useful for well designed and targeted monitoring exercises already today. In the paper we demonstrate how direct sequencing of the total community DNA and analysis of the data are applicable to assess anthropogenic impact on the coastal marine ecosystems.JRC.H.1-Water Resource