Kromatográfiás, kapilláris elektroforetikus és termikus módszerek kidolgozása biológiai és környezeti minták speciációs analízisére = Development of chromatographic, capillary electrophoretic and thermochemical methods for speciation analysis of biological and environmental samples

A pályázat címében és a Kutatási Szerződés munkatervében kitűzött céloknak megfelelően nyomelem-analitikai és nyomelem-speciációs módszereket dolgoztunk ki biológiai, humánbiológiai és környezeti minták elemzésére kromatográfiás, kapilláris elektroforetikus és termokémiai elvek felhasználásával és alkalmazásával. Az ismertetésre kerülő módszerek első csoportja a speciációs analitikai módszerek teljesítőképességének növelését a mintabeviteli módszerek hatásfokának javításával biztosítja. A kidolgozott módszerek egy jelentős csoportját képezik azok a gyors, viszonylag olcsó krómspeciációs módszerek, melyek nagy érzékenységüket a grafitkemencés atomabszorpciós spektrometriás detektálásnak köszönhetik. Külön ígéretesnek tekinthető a kidolgozott termospektrometriás módszer, amely új területet nyit meg mind a termoanalitika, mind a speciációs analitika, mind pedig az anyagtudomány területén. A természetes minták köre, amelyre a kidolgozott módszereket alkalmaztuk felszíni és ivóvizek, szálló és ülepedő porok, nyál, vérszérum és élelmiszer. Közlemények száma: 9 folyóiratcikk, 50 előadás | In accordance with the goals formulated in the title of the application and in the work plan of the Research Contract, trace element analytical and trace element speciation methods were elaborated for the analysis of biological, human biological and environmental samples making use of chromatogaphic, capillary electrophoretic and thermal methods. The first presented group of methods ensure the enhancement of the speciation analytical method performance by increasing the efficiency of sample introduction method. An important group of the elaborated methods are those which are fast and relatively cheap chromium speciation methods, whose great sensitivity is due to the detection by graphite furnace atomic absorption method. The elaborated thermal spectrometric method can be regarded especially promising, it opens new research fields in thermal analysis, speciation analysis and material science too. Natural samples analized with the elaborated methods range from surface and drinking water, flying and settling dust, saliva and serum to food samples. Number of Publications to OTKA ID number T 043366: 9 papers, 50 lecture

Sekély vízterek mikroszkópikus rákközösségeinek vizsgálata és paleoökológiai rekonstrukciója = Microcrustacean community structure and its paleoecological reconstruction in shallow waters

2004 és 2009 között a kis-balatoni Zalavári-víz, a Balaton (Siófoki és Keszthelyi medencék) és két tiszai holtág (timári Morotva-tó és a Marótzugi Holt-Tisza) üledékének paleolimnológiai vizsgálatát végeztük el. (1) Megállapítottuk, hogy a kladocerák reprezentáltsága az üledékben és a vízben nagyon hasonló. Az erősebben kitinizált (Chydoridae) fajok reprezentáltsága nagyobb az üledékben, mint a víztestben. Az intenzív gyűjtési program ellenére a recens mintából bizonyos fajok hiányozhatnak, de az üledékből is hiányoznak a gyengébben kitinizát fajok maradványai. A recens állomány fajokban gazdagabb, de az üledék diverzitása magasabb. A megfelelő faunisztikai felméréshez mindenképpen szükséges az üledék vizsgálata. (2) A holtágak fúrásanyagában az áradások nyomai jól felismerhetőek. A vízállás alapján megállapított korok jó egyezést mutattak a radiometrikus módszerrel kapott adatokkal. A Tisza mai medrének kialakulását közvetlenül megelőző időszakban (1876-1919) az üledékképződés sebessége igen gyors volt (5,68 cm/év), később üledékképződés lassult (1,44 cm/év). (3) A kis-balatoni Zalavári-víz üledékéből megállapítottuk, hogy a Balaton vízszintje a jelenkortól számítva 8600 kal. BP és 5000 kal. BP között volt a legmagasabb, az ezt megelőző és követő időszakokban a vízszint jóval alacsonyabb volt. Balaton esetében sem a Keszthelyi medencében sem a Siófoki medencében megőrződött a kladocera maradványok nem alkalmasak a vízszint változások detektálására. | Between 2004 and 2009 a paleolimnological research of the sediment in the Zalavári Pond in Kis-Balaton wetland, in Lake Balaton (Siófok and Keszthely basin) and in two oxbow lakes of the Tisza river took place. We concluded that the persence of cladoceran is very similar in the sediment and water body. In fact, the presents of well chitinised species in sediment tend to be notable than in the water body. The remains of weakly chitinised species were not found. On one hand the recent fauna is richer in terms of overall quantity of species, on the other hand the species diversity is more significant in the sediment. Beside intensive sampling protocol we must analyse the sediment to find correct faunistical record. The signs of flood events can be well determined in the cores from the oxbow lakes. Ages determined by records of heavy floods show significant similarity with the radiometric data. The sedimentation in oxbow lakes of the Tisza river was much faster (5.68 cm/year) prior to the flood defence contructions (1876-1919) than after (1.44 cm/year). Analysis of the sediment profile from Zalavári Pond in Kis-Balaton wetland, we concluded that the highest water level in Lake Balaton was between 8600 cal. BP and 5000 cal. BP but much lower water level reconstructed before 8600 cal. BP and after 5000 cal. BP. We also found, the remains of cladoceran from Keszthely and Siofok basin were not adequate for reconstructing water level changes

Inorganic chemical composition of dust deposited on oleander (Nerium oleander L.) leaves

Elemental composition of dust deposited onto leaf surfaces was analysed in this study. Leaves of oleander ( Nerium oleander L.) were collected for testing the environ- mental quality from Tripoli (Libya), Tajura (suburban of Tripoli) and Ghadames (remote area). Elemental analysis was carried out by ICP-OES. Principle component analysis (PCA) and enrichment factors were used for characterizing and estimating the level of t he pollution. Samples from Tripoli were found to have higher contents of Pb, Zn, Cu in comparison with suburban (Tajura) and remote (Ghadames) areas. Our results demonstrated that the leaves of Nerium oleander were useful indicator to assessment of atmospheric deposition. Only limited information is available on environ- mental issues in Libya and the results reported here may con- tribute significantly to the assessment of the quality of the environment in this country

Assessment of the effects of urbanization on trace elements of toe bones

Amphibians, particularly frogs and toads, are increasingly used as bioindicators of contaminant accumulation in pollution studies. We developed an analytical technique to analyse their elemental contents based on a small amount of toe bone samples. This method is environment-friendly as, unlike traditional methods, it is not necessary to kill animals during sampling. Using this technique, we explored the effects of urbanization on the elemental contents of toe bones. Bufo bufo specimens were collected from an urban and two rural ponds. The ratios of Ca and P at the ponds were: 20.5% Ca and 14.6% P at the urban pond and 30.4% and 29.6% Ca, 22.4% and 21.7% P at the rural ponds, respectively. For the other elements, the following percentage ratios were found: 0.7% B, 0.3% Mg and 0.06% Zn at the urban pond and 1.1% and 0.4% B, 0.4% Mg and 0.05% Zn at the rural ponds, respectively. Canonical discriminant analysis indicated the separation of the urban and the rural ponds based on the elemental concentrations of toe bones. Significant differences were found between the concentrations of Ca, P, Mg, B and Zn at the urban and the rural ponds ( p <0.05). Anthropogenic activity was found to have effects on the elemental contents of toe bones in the urbanized area. Our study also demonstrated that the developed method was appro- priate for the elemental analysis of small samples to assess the effects of urbanization

ENVIRONMENTAL MONITORING USING LINDEN TREE LEAVES AS NATURAL TRAPS OF ATMOSPHERIC DEPOSITION: A PILOT STUDY IN TRANSILVANIA, ROMANIA

Atmospheric pollution caused by toxic elements is an emerging problem of concern. Tree leaves have been widely used as indicator of atmospheric pollutions and they are effective alternatives to the moreusual biomonitoring methods. Tree leaves can be used as natural traps of atmospheric deposition. Elemental composition of dust deposited onto leaf surfaces can be used to characterize the urban environment. A pilot survey including 16 Romanian settlements was carried out in order to evaluate the characteristics and sources of air pollutants. Tree leaves (Tilia tomentosa, Tilia cordata, Tilia platyphyllos) were collected and used for the measurements. Elemental analyses were carried out by ICP-OES and ICP-MS. Principal component and discriminant analyses were used to characterizing and estimating the level of pollution. Settlements were grouped on the basis of discriminant function values. Multivariate comparison of chemical data ordered the settlements into 3 main groups, which showed a systematic geographic distribution