Ecotoxicological evaluation of contaminated soil using Allium root elongation and micronucleus assays

Abstract

Työssä tutkittiin kahden kasvitestin, Allium-juuren kasvutestin ja Allium mikrotumatestin, soveltuvuutta saastuneen maaperän arviointiin. Työn kirjallisuusosassa käsiteltiin ekotoksikologisten tutkimusten yleistä suorittamista ja tarkasteltiin maakasvien käyttöä maaperäsaasteiden arvioinnissa. Lisäksi esiteltiin ekotoksikologisten testien nykyistä käyttöä ja niihin liittyvää lainsäädäntöä.

Tutkimusosan ensimmäisessä vaiheessa tutkittiin Kokkolasta otettuja saastuneita maaperänäytteitä Allium-juuren kasvutestin avulla. Suoran testimenetelmän soveltuvuutta arvioitiin mittaamalla saastuneen maaperän aiheuttamaa juurten pituuden ja biomassan vähentymistä. Tutkimusosan toisessa vaiheessa kehitettiin koemenetelmät Allium mikrotumatestille, minkä jälkeen maaperänäytteiden genotoksisuutta arvioitiin mikrotumatestin avulla. Lopuksi juuren kasvutestin ja mikrotumatestin tuloksia vertailtiin toisiinsa sekä kemiallisten analyysien tuloksiin.

Allium-juuren kasvutestin tulosten perusteella 14/26 näytettä osoitti merkittävää toksisuutta. Ainoastaan yhdessä näytteessä pystyttiin Allium mikrotumatestin avulla osoittamaan merkittävää genotoksisuutta. Kemiallisten ja ekotoksikologisten analyysien vertailussa ei ollut nähtävissä selkeää korrelaatiota akuutin toksisuuden ja öljypitoisuuden välillä. Huomattiin kuitenkin, että kaikki näytteet, joiden bentseeni-, etyylibentseeeni- tai ksyleenipitoisuudet ylittivät ohjearvot, olivat toksisia. Juuren pituus korreloi paremmin näytteiden kemiallisten ja fysikaalisten ominaisuuksien kanssa kuin juuren biomassa.

Tutkimuksen johtopäätös on että Allium-juuren kasvutestin käyttöä voidaan suositella sekä saastuneiden alueiden arviointiin että alueiden ennallistamisen seurantaan. Sekä juuren pituuden että biomassan määrittäminen kasvutestissä on hyödyllistä. Lopullisen ekotoksikologisen arvioinnin tulisi kuitenkin aina perustua sekä kemiallisiin, biologisiin että tilastollisiin tutkimuksiin. Suoran testin onnistunut toteutus osoittaa, että aikaisemmin paljon käytetty maaperän uuttaminen ennen ekotoksikologista testausta ei ole tarpeellinen. Allium kasvutesteissä tulisi käyttää enemmän kuin viisi sipulia jokaista näyteryhmää kohden. Allium mikrotumatesti on melko nopea, helppo ja voidaan lisäksi toteuttaa samalla materiaalilla kuin Allium-juuren kasvutestiä. Mikrotumapitoisuudet ovat kuitenkin testin nykyisessä muodossa liian pienet jotta ne voisivat antaa merkittävää tietoa maaperänäytteiden genotoksisuudesta.