Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wykorzystanie testów płytkowych do oceny oddziaływania leków przeciwinfekcyjnych na wybrane biocenozy

Adamek E., Baran W., Adamczyk R., Szymkiewicz A., Wilk J., Zielińska-Danch W.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 1

107--115

PL

Leki przeciwinfekcyjne wprowadzane do środowiska mogą spowodować znaczące zmiany w mikrobiocenozach oraz zachodzących w nich procesach troficznych. Zapobieganie tym zmianom jest łatwiejsze, gdy potrafimy je szybko zdiagnozować. Celem pracy były badania nad wykorzystaniem testów wykonywanych na płytkach 96-dołkowych do oceny skutków oddziaływania tych leków na wybrane biocenozy. Do pożywki wykorzystywanej w testach dodawano jednego z wytypowanych do badań leków przeciwinfekcyjnych, zaliczanych do różnych grup zgodnie z klasyfikacją anatomiczno-terapeutyczno-chemiczną. Inokulum stanowiła woda pobrana z siedmiu ekosystemów naturalnych i sztucznych znacznie różniących się stężeniem węgla organicznego. Oceny rezultatów dokonywano po 24 i 48 godzinach inkubacji. Stwierdzono, że zastosowana procedura pozwala na obserwację reakcji mikroorganizmów na badane leki oraz na wyznaczenie granicy wrażliwości tych mikroorganizmów. Możliwa była również ocena zdolności adaptacyjnych badanej mikrobicenozy. Zaletą badanej metody jest uzyskiwana względnie szybko duża ilość informacji (na 1 płytce testowej można wykonać 11 oznaczeń). Poza tym cała procedura nie jest kosztowna, nie wymaga stosowania drogiej, specjalistycznej aparatury. Jednak jej stosowalność jest ograniczona do próbek o wystarczającej frekwencji mikroorganizmów.

EN

The anti-infective drugs, which are released into the environment, can cause significant changes in the micro-biocenoses and in the trophic processes taking place in them. Prevention of these negative changes is easier when we can diagnose these changes quickly. The aim of the study was to investigate the use of tests performed on 96-well plates to assess the effects of anti-infective drugs on the selected biocenosis. Each drug was added to the growth medium (phytone peptone solution). The used drugs belonged to different groups according to the Anatomical Therapeutic Chemical classification. Water samples were collected from seven ecosystems (natural and artificial). These samples significantly differed in organic carbon concentration and were used as an inoculum. The results assessment was carried out after 24 and 48 hours of incubation. The procedure used allows the observation of microorganisms’ behaviour in response to the influence of antimicrobial drugs and the determination of sensitivity limit for the microorganisms. It was possible to assess the adaptability of each micro-bicenosis. The main advantage of the method was the obtaining of information quickly (even 11 determinations on 1 test plate). Additionally, the whole procedure is not expensive and it does not require a specialized equipment. However, its applicability is limited to the environmental samples containing a sufficient frequency of microorganisms.

2

Ozonowanie leków sulfonamidowych w środowisku wodnym

Baran W., Adamek E., Szymkiewicz A., Wilk J., Cholewiński M., Madej D.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 1

131--138

PL

Leki z grupy sulfonamidów są obecnie wykorzystywane głównie w weterynarii. Ich pozostałości trafiają do środowiska w formie niezmienionej lub jako nietrwałe chemicznie N-podstawione metabolity. Jedną z potencjalnych metod ich usuwania może być proces ozonowania. W trakcie tego procesu sulfonamidy mogą ulegać mineralizacji lub jedynie częściowej transformacji do półproduktów organicznych. Celem pracy było wyznaczenie różnic w podatności wybranych leków sulfonamidowych na ozonowanie w roztworach wodnych oraz w ściekach syntetycznych przygotowanych wg normy ISO 9887:1992(E). W badaniach uwzględniono sulfanilamid i siedem jego pochodnych, w których wodór amidowy został podstawiony przez pięcio- lub sześcioczłonowy układ heterocykliczny. Badane próbki były ozonowane za pomocą generatora ozonu DST-15 (Blue Planet) zasilanego wyłącznie tlenem medycznym. Wyniki oceniano na podstawie analiz wykonanych techniką HPLC oraz zmian wartości OWO oznaczanej metodą Langego. Stwierdzono, że wybrane do badań sulfonamidy uległy niemal całkowitej degradacji, choć jednocześnie stopień ich mineralizacji wynosił zaledwie od 3 do 20 %. Ponadto, szybkości degradacji poszczególnych sulfonamidów różniły się nawet dwukrotnie, a zakwaszenie środowiska reakcji miało pozytywne skutki dla jej przebiegu. Inne, poza sulfonamidami, substancje obecne w roztworze (tzn. składniki ścieków syntetycznych) w trakcie ozonowania zmniejszyły efektywność degradacji badanych leków tylko w niewielkim stopniu.

EN

At present, the sulfonamide class of drugs are used predominantly in veterinary medicine. They get into the environment unchanged or as chemically unstable N-substituted metabolites. One of the potential methods to remove the sulfonamides residues may be an ozonation. During this process the sulfonamides may undergo mineralization or only degradation to a simpler organic intermediates. The aim of the study was to determine differences in the susceptibility of sulfonamide drugs to ozonation in the aqueous solutions and in the synthetic wastewater prepared according to ISO 9887:1992 (E) procedure. Sulfanilamide and seven its derivatives in which the amide hydrogen was substituted by five- or six-membered heterocyclic system were used in the experiment. The tested samples were ozonated using the ozone generator DS-15 (Blue Planet) supplied only with medical oxygen. The results were evaluated based on the analysis performed by HPLC method and changes of the TOC value (determined by Lange method). It was found that sulfonamides selected to the experiment undergo complete degradation but the mineralization degree was only from 3 to 20 %. Additionally, the differences in degradation rate of some sulfonamides can be more than 2. An acidification of the reaction medium may have positive effects on the degradation. Substances present in the solution but other than sulfonamides (i.e. wastewaters ingredients) decrease the degradation efficiency of the used drugs to a small extent.

3

Kinetyka biodegradacji sulfatiazolu i charakterystyka produktów tego procesu

Baran W., Adamek E., Szymkiewicz A., Wilk J.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

393--399

PL

Pochodne sulfanilamidu to leki bakteriostatyczne bardzo często stosowane w hodowli zwierząt. Z tego powodu trafiają do środowiska w bardzo dużych stężeniach. Efektem tego mogą być występujące lokalnie poważne zaburzenia w biocenozach bakteryjnych. Celem pracy było badanie biodegradacji występującej w dużych stężeniach jednej z pochodnych sulfanilamidu - sulfatiazolu. Proces biodegradacji prowadzono w warunkach laboratoryjnych w odcieku z pola uprawianego z użyciem nawozów naturalnych oraz w osadzie czynnym z mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków komunalnych. Ocenie poddano kinetykę tego procesu, metodą UPLC-QTOF zidentyfikowano jego produkty oraz oceniono ich sumaryczną toksyczność chroniczną za pomocą testu MARA®. Stwierdzono, że w obu matrycach sulfatiazol ulegał całkowitemu rozkładowi. Jego czas półtrwania wynosił od 12 do 20 dni. Stwierdzono również, że biodegradacji badanego leku towarzyszyło obniżenie toksyczności chronicznej próbek.

EN

Most of sulfanilamide derivatives belong to the group of bacteriostatic agents and they are often used in animal breeding. Therefore, their residues enter the environment in very high level. This may result in a local occurrence of serious disturbances in bacterial biocenosis. The aim of the study was to assess a biodegradation of sulfathiazole, one of the sulfanilamide derivatives, occurring in the environment in high concentration. Biodegradation process was conducted under laboratory conditions in a leachate from a cultivated field using natural fertilizers (fresh manure) and in activated sludge from a mechanical-biological wastewater treatment plant. After ending the experiment the biodegradation kinetics was assessed. The resulting products were identified using UPLC-QTOF method and their total chronic toxicity was determined using MARA® bioassay. Sulfathiazole underwent the complete degradation in both environmental matrices. The half-life was from 12 to 20 days. Additionally, the decrease in chronic toxicity of the studied samples occurred during sulfonamide biodegradation.

4

Badanie wpływu inhibitorów procesu fotokatalitycznego na degradację wybranych leków sulfonamidowych

Adamek E., Baran W., Cholewiński M., Pelczar B.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

383--391

PL

Powszechnie przyjmuje się, że mechanizmy reakcji fotokatalitycznych przebiegających z udziałem substancji o podobnej budowie chemicznej również są podobne. Obserwowane różnice w szybkości tych reakcji tłumaczy się najczęściej różnicami w efektywności sorpcji substratu na powierzchni heterogenicznego katalizatora. W przypadku procesów fotokatalitycznych reakcje propagacji z udziałem rozkładanego substratu są poprzedzane inicjacją wolnych rodników. Drogi tych procesów mogą być różne, a ustalenie najbardziej prawdopodobnego przebiegu jest możliwe dzięki zastosowaniu selektywnych inhibitorów reakcji fotokatalitycznych. Celem badań była obserwacja wpływu kilku selektywnych inhibitorów (jodku sodu, izopropanolu i benzochinonu) na fotokatalityczną degradację sulfanilamidu i 8 jego pochodnych, a więc cząsteczek różniących się jedynie rodzajem podstawnika amidowego. Reakcję inicjowano promieniowaniem UVA w obecności TiO2-P25 jako fotokatalizatora. Stwierdzono, że mechanizmy degradacji sulfonamidów o podobnej budowie mogą być jednak różne i ponadto mogą ulegać istotnym zmianom w zależności od pH. Przykładowo, każdy z badanych wolnych rodników, niezależnie od rodzaju, powoduje rozkład sulfisoksazolu w środowisku kwaśnym. Fakt ten może mieć istotne znaczenie praktyczne, ponieważ wskazuje, że jest możliwe sterowanie selektywnością reakcji fotokatalitycznych wykorzystywanych do usuwania zanieczyszczeń ze środowiska wodnego.

EN

It is commonly assumed that the mechanisms of photocatalytic reactions of the compounds having a similar chemical structure are also similar. The observed differences in the reactions rate are most often explained by the difference in the sorption efficiency of substrates on a heterogeneous catalyst surface. In the photocatalytic processes, the free radicals generation is followed by the propagation reactions with the degraded substrates. The pathways of these processes may be different and the use of selective inhibitors allows to observe the reaction mechanism. The aim of our study was to observe the effect of selective inhibitors (i.e., sodium iodide, isopropanol and benzoquinone) on the photocatalytic degradation of sulfanilamide and its eight derivatives differing only in the nature of the amide substituent. The reaction was initiated by UVA irradiation in the presence of TiO2-P25 as a photocatalyst. It was found that the degradation mechanisms of sulfonamides having even a similar structure may be different and may be significantly affected by pH values. For example, regardless of the type of free radicals, they degrade sulfisoxazole in an acidic medium. This fact can have important practical meaning because it is likely possible to direct the selectivity of photocatalytic reactions during removal of contaminants from the aquatic environment.

5

Badanie mechanizmów inicjacji procesu fotokatalitycznej degradacji leków sulfonamidowych w układzie TiO2/FeCl3

Baran W., Adamek E., Wiśniewska K., Cholewiński M.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

401--407

PL

Proces fotokatalityczny prowadzony w obecności mieszaniny TiO2/FeCl3 jest jedną z bardziej skutecznych metod degradacyjnego usuwania farmaceutyków (zwłaszcza sulfonamidów) ze środowiska wodnego. Kinetyka tego procesu zależy jednak w dużym stopniu od rodzaju degradowanego substratu. Celem pracy była ocena wpływu pH, warunków tlenowych i selektywnych inhibitorów procesu fotokatalitycznego na kinetykę fotodegradacji wybranych sulfonamidów (sulfanilamidu, sulfatiazolu, sulfafurazolu i sulfadiazyny). Proces fotokatalityczny inicjowano promieniowaniem UVA w obecności układu katalitycznego zawierającego suspensję TiO2-P25 (Aeroxide®) i roztwór FeCl3. W warunkach anaerobowych doświadczenie prowadzono w atmosferze argonu, a jako selektywnych inhibitorów użyto metanolu i t-butanolu. Stwierdzono, że fotodegradacja sulfafurazolu ma odmienny mechanizm niż w przypadku trzech pozostałych sulfonamidów. Lek ten ulega rozkładowi głównie w efekcie reakcji z rodnikami O2·-. Rozkład sulfanilamidu, sulfatiazolu i sulfadiazyny jest limitowany przede wszystkim przez dostępność dziur elektronowych katalizatora. W każdym przypadku dla degradacji sulfonamidów istotna była obecność jonu Fe(OH)2+.

EN

A photocatalytic process conducted in the presence of TiO2/FeCl3 mixture is one of the most effective methods to degrade of pharmaceuticals, including sulfonamides, from an aquatic environment. However, its kinetics depends largely on the type of degraded substrate. The objective of the study was to assess the effect of pH, aerobic conditions and selective inhibitors of the photocatalytic process on the kinetics of degradation of the selected sulfonamides (sulfanilamide, sulfathiazole, sulfafurazole and sulfadiazine). The photocatalytic process was initiated by UVA irradiation in the presence of catalytic system composed of TiO2-P25 (Aeroxide®) suspension and a FeCl3 solution. Under anaerobic conditions, the experiment was conducted in an argon atmosphere and methanol and t-butanole was used as selective inhibitors. It was stated that photocatalytic degradation of sulfafurazole proceeded according to the different mechanism than in other three sulfonamides. Sulfafurazole was degraded mainly by HO2· radicals. Contrary, sulfanilamide, sulfathiazole and sulfadiazine degradation was limited mainly by availability of photogenerated holes on the catalyst surface. Additionally, in each case, the presence of Fe(OH)2+ ions was important for the degradation of sulfonamides.

6

Wpływ sposobu umieszczenia sondy pomiarowej względem ładunku materiału wybuchowego na prędkość detonacji

Mertuszka P., Fuławka K., Baran W., Waczur J.

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2018

|

nr 1

5--16

PL

Jednym z podstawowych parametrów charakteryzujących materiał wybuchowy jest prędkość detonacji, która opisuje, z jaką prędkością wewnątrz ładunku materiału wybuchowego przemieszcza się fala detonacyjna. Parametr ten zależy od szeregu czynników, dlatego też jego wartość może się zmieniać, szczególnie w warunkach kopalń podziemnych. Dzięki nowoczesnym technikom pomiarowym, prędkość detonacji może być oznaczana w warunkach ruchowych zakładu górniczego, tj. podczas detonacji ładunków w otworach strzałowych. W trakcie prowadzenia badań kontrolnych materiałów wybuchowych, z wykorzystaniem sond pomiarowych w postaci rurek koncentrycznych, pojawiło się wiele pytań, związanych z wpływem sposobu ich umieszczania względem ładunku MW na prędkość detonacji. Zgodnie z procedurą badawczą, opracowaną przez producenta aparatury pomiarowej, sondę umieszcza się wew-nątrz ładunku. Jednak po przeprowadzeniu szeregu badań pojawiły się wątpliwości, czy umieszczanie sond pomiarowych wewnątrz ładunków nie wpływa na obniżenie prędkości detonacji materiału wybuchowego, szczególnie przy badaniach MW nabojowanych o stosunkowo niewielkich średnicach. W ramach niniejszego artykułu przedstawiono wyniki badań wpływu wybranych sposobów umieszczenia sondy pomiarowej względem badanego ładunku MW na prędkość detonacji, z wykorzystaniem ciągłego systemu rejestracji MicroTrapTM.

EN

Velocity of detonation is one of the basic parameters characterizing the explosives and describes how fast the detonation wave travels along the charge. This parameter depends on a number of factors. Thus, detonation velocity varies significantly, especially in underground mining conditions. Thanks to modern measurement techniques, velocity of detonation can be determined in-situ, i.e. during firing of explosives in blastholes. During the control tests of explosives with the use of proberods, questions related to impact of their position along the explosive sample on detonation velocity arose. According to the testing procedure de-veloped by the manufacturer of applied measuring system, the probe is inserted axially in the sample of explosives. However, after conducting a number of tests, some doubts emerged, whether the inserting of the probes inside the samples does not contribute to reduction of detonation velocity, especially when testing of small-diameter packaged explos-ives. This paper presents the results of investigations on the impact of selected proberod positions along the explosive sample on detonation velocity using the continuous MicroTrapTM recording system.

7

Ecotoxicity studies of e-liquids for e-cigarettes

Madej D., Baran W., Adamek E., Lipska I.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 1

37--44

EN

E-cigarette has gained popularity as a “healthier” alternative to receiving nicotine, which reduces the side effects of smoking traditional cigarettes. Consequently, the question arose how solutions for filling the electronic cigarettes (e-liquids) impact on the environment. They contain, among others, nicotine, propylene glycol and/or glycerin and flavorings. The aim of this study was to evaluate the impact and toxicity degree of selected e-liquids on microorganisms come from two different aquatic ecosystems. Studies were conducted using 96-well microtiter plates where a medium (peptone from soybean) containing the tetrazolium hydrochloride and selected for testing e-liquids with the nicotine concentration gradient were applied. An inoculum was the water from the Brynica River and an effluent was from a waste water treatment plant. The results were evaluated after two days incubation at 30°C. As a measure of the ecotoxicity degree of tested samples used the value of microbial toxic concentration (MTC) which was determined using the MARA® procedure (NCBI, Scotland). All tested e-liquids triggered off an inhibition of microorganism growth only after two or eightfold dilution. It was found that obtained MTC values were slightly varied for base components and individual e-liquids.The amount of nicotine in the e-liquids had no influence on the microorganisms growth.To a greater extent, only some flavorings might have had an impact on microorganisms.

PL

E-papieros zyskał popularność jako „zdrowsza” alternatywa przyjmowania nikotyny, która ogranicza skutki uboczne palenia tradycyjnych papierosów. W związku z tym pojawiło się pytanie, jak wpływają na środowisko roztwory służące do napełniania e-papierosów (e-liquidy). Zawierają one m.in. nikotynę, propanodiol i/lub glicerynę oraz substancje smakowe. Celem pracy była ocena wpływu i stopnia toksyczności wybranych e-liquidów na mikroorganizmy pochodzące z dwóch różnych ekosystemów wodnych. Badania przeprowadzono z użyciem 96-dołkowych płytek mikrotitracyjnych, na których aplikowano pożywkę (pepton sojowy) zawierającą chlorowodorek tetrazoliny i gradient stężeń wytypowanych do badań e-liquidów. Inokulum stanowiła woda z rzeki Brynicy oraz efluent z oczyszczalni ścieków. Wyniki oceniano po inkubacji trwającej dwie doby w temperaturze 30°C. Jako miarę stopnia ekotoksyczności badanych próbek wykorzystano wartość mikrobiologicznego stężenia toksycznego (MTC), wyznaczanego za pomocą programu procedury MARA® (NCBI, Szkocja).Wszystkie badane e-liquidy powodowały inhibicję wzrostu mikroorganizmów jedynie po dwukrotnym lub ośmiokrotnym rozcieńczeniu. Stwierdzono, że uzyskane wartości MTC były zróżnicowane w niewielkim stopniu dla składników bazy i poszczególnych e-liquidów. Ilość nikotyny w e-liquidach nie miała wpływu na wzrost mikroorganizmów. W większym stopniu na mikroorganizmy mogły oddziaływać jedynie niektóre z dodatków smakowych.

8

Dynamika biodegradacji tylozyny i identyfikacja produktów tego procesu

Baran W., Adamek E., Szymkiewicz A., Wilk J.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 1

123--129

PL

Tylozyna, należąca do grupy antybiotyków makrolidowych, jest powszechnie stosowana w hodowli zwierząt. Pozostałości tego leku wraz z odchodami zwierząt trafiają do wód powierzchniowych i gleb. Celem pracy było wyznaczenie dynamiki i ustalenie produktów degradacji tylozyny aplikowanej w dużych dawkach (od 30 do 200 mg/dm3) do osadu czynnego z oczyszczalni ścieków komunalnych, do odcieków glebowych pochodzących z pola uprawianego w sposób naturalny (tzn. nawożonego nawozem naturalnym) oraz z mieszanego ekosystemu leśnego. Proces biodegradacji prowadzono w warunkach aerobowych. Badania były poprzedzone wstępną oceną wrażliwości mikroorganizmów na tylozynę. Produkty degradacji antybiotyku w odciekach glebowych identyfikowano metodą UPLC/MS detektorem Q-TOF. Stwierdzono, że stężenie tylozyny wynoszące 80 mg/dm3 nie spowodowało zahamowania aktywności osadu czynnego. W tych warunkach uległa ona biotransformacji w czasie krótszym niż jedna doba. Najwyższe zastosowane stężenie tylozyny (200 mg/dm3) spowodowało zahamowanie wzrostu mikroorganizmów pochodzących ze wszystkich badanych próbek. Jedynie w próbkach odcieku z pola uprawnego po adaptacji zaobserwowano powolne, ale systematyczne obniżanie stężenia tego związku. Czas jego półtrwania (t0,5) wyniósł ok. 38 dni. W tych próbkach zidentyfikowano również sześć produktów rozkładu tylozyny. Jej degradacja przebiegała najprawdopodobniej poprzez eliminację cząsteczek cukrowych, a następnie wskutek utlenienia laktenocyny i pierścienia laktonowego.

EN

Tylosin, an antibiotic belonging to the class of macrolide antibiotics, is commonly used in animal husbandry. Its residues enter the surface water and soil with animal waste. The aim of the study was to determine the dynamics and products of tylosin degradation. The antibiotic was added at high concentration (from 30 to 200 mg/dm3) to the activated sludge from municipal WWTP, to the soil leachate (from natural farming, i.e. field fertilized with manure) and to the mixed forest ecosystem. The biodegradation process was carried out under aerobic conditions. The experiment was preceded by a preliminary assessment of the microorganisms sensitivity to tylosin. Antibiotic degradation products in the leachate samples were identified by UPLC/MS methods using a Q-TOF detector. It was found that tylosin at a concentration of 80 mg/dm3 did not inhibit the sludge activity. In these samples the biotransformation of antibiotic proceeded fast in the time shorter than one day. Tylosin at the highest concentration (200 mg/dm3) inhibited the growth of microorganisms present in all environmental samples. However, a slow but systematic decrease in tylosin concentration was observed in leachate samples from cultivated field after their adaptation (t0.5 ~ 38 days). Six degradation products of tylosin were identified in these samples. Tylosine degradation likely proceeds through an elimination of the sugar molecules and subsequent oxidation of the lactone ring and lactenocin.

9

Ocena skuteczności metod oczyszczania ścieków zawierających wysokie stężenia leków przeciwinfekcyjnych

Baran W., Adamek E., Adamczyk R., Cholewiński M., Wilk J., Szymkiewicz A., Szołtysek-Bołdys I.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 2

587--593

PL

Szacuje się, że niemal 70% wyprodukowanych obecnie leków przeciwinfekcyjnych jest wykorzystywanych w hodowli zwierząt. Leki te i/lub ich metabolity są wprowadzane do środowiska wraz z odchodami zwierząt. Zwiększa to ryzyko rozprzestrzeniania się mikroorganizmów lekoopornych i stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia ludzi. Z tego powodu obecne w odpadach leki przeciwinfekcyjne powinny być usuwane i rozkładane do substancji nieaktywnych przeciwdrobnoustrojowo. Celem pracy była ocena skuteczności wybranych procesów degradacyjnych wykorzystywanych do oczyszczania ścieków. Ocenie poddano procesy fotokatalityczne (homegeniczne i heterogeniczne), proces Fentona, elektrokoagulację, ozonowanie oraz biodegradację aerobową. Jako kryterium przyjęto efektywność degradacji oraz mineralizacji czterech wybranych leków przeciwinfekcyjnych (ampicyliny, doksycykliny, tylozyny i sulfatiazolu) oraz zmiany ekotoksyczności produktów ich degradacji. W badaniach wykorzystano technikę HPLC oraz pomiary stężeń ogólnego węgla organicznego metodą Langego. Zmiany ekotoksyczności roztworów wodnych zawierających leki i produkty ich rozkładu wyznaczano względem wyselekcjonowanych mikroorganizmów środowiskowych (test MARA ®) oraz mikroorganizmów nieselekcjonowanych (z rzeki i z oczyszczalni ścieków).

EN

It is estimated that nearly 70% of the produced anti-infectives are used in animal husbandry. These drugs and/or their metabolites are released into the environment with the faeces of animals. It may increase the risk of the spread of drug-resistant microbes and can pose a serious threat to human health. Therefore, the anti-infectives residuals present in wastes should be removed and decomposed to substances having no antimicrobial activity. The aim of our study was to assess the efficiency of the selected degradation processes, i.e. the photocatalytic processes (homogeneous and heterogeneous), the Fenton’s process, the electrocoagulation, the ozonolysis and the aerobic biodegradation, used in wastewater treatment. The degradation and mineralization levels of four anti-infectives drugs (i.e., ampicillin, doxycycline, tylosin and sulfathiazole) and changes in the ecotoxicity of their degradation products have been used as criteria for the assessment. HPLC technique and a measurement of total organic carbon (TOC) concentrations (Lange's method) were used in the experiments. Changes in the ecotoxicity of aqueous solutions containing anti-infectives drugs and their degradation products were determined in relation to the selected environmental microorganisms (MARA® assay) and unselected microorganisms (from rivers and wastewater treatment plants).

10

Stateczność żeber usztywniających poszycia lejów zasobników stalowych

Żmuda J., Baran W.

Inżynieria i Budownictwo

|

2016

|

R. 72, nr 11

601--603

PL

Przedstawiono metodę wyznaczania momentów krytycznych zwichrzenia żeber, których część składowa przekroju, tj. blacha poszycia leja, jest równocześnie stężeniem uniemożliwiającym przemieszczenie translatacyjne i ograniczające przemieszczenia rotacyjne przekroju współpracującego żebra. W celu wyznaczenia wzoru na moment krytyczny zwichrzenia analizowano postać funkcjonału energii potencjalnej i funkcje Ritza.

EN

At the report a method of setting critical moments of tousling ribs was being analysed, of which component parts of the diameter a metal sheet of the forest floor is which leu is a concentration making it impossible to transfer at the same time translational displacements and ribs limiting rotational transfers of the cooperating diameter. For fixing the model momentarily critical tousling was being analysed it to appear functional form of potential energy and Ritza functions.

11

Ocena wrażliwości mikroorganizmów środowiskowych na antybiotyki z wykorzystaniem testów płytkowych

Baran W., Adamek E., Sobczak A.

Proceedings of ECOpole

|

2015

|

Vol. 9, No. 2

533--540

PL

Ogromna konsumpcja antybiotyków wynikająca z ich powszechnego, globalnego zastosowania zarówno w farmakoterapii, jak i w hodowli zwierząt przyczyniła się do znacznego zwiększenia ich stężeń w środowisku. Obecne w środowisku antybiotyki wpływają na mikroorganizmy i sprzyjają powstawaniu lekoopornych szczepów bakterii. Celem pracy była ocena wrażliwości mikroorganizmów środowiskowych na cztery wybrane antybiotyki (Ampicylinę, Doksycyklinę, Tylozynę i Sulfatiazol), należące do grup najczęściej wykorzystywanych w gospodarce rolnej. Wielkość ta ma istotne znaczenie podczas projektowania biologicznych systemów oczyszczania ścieków zawierających znaczne ilości antybiotyków oraz - pośrednio - może służyć jako wskaźnik stopnia narażenia określonych ekosystemów na długotrwałą ekspozycję na antybiotyki. Jako miarę wrażliwości mikroorganizmów na wymienione wyżej antybiotyki przyjęto wartości MTC (Microbial Toxic Concentrations), wyznaczane z wykorzystaniem komercyjnego testu płytkowego MARA®. Stosując procedury wykorzystywane w tym teście, wyznaczono również wartości MTC badanych antybiotyków względem nieselekcjonowanych mikroorganizmów pochodzących z rzeki Brynicy oraz wchodzących w skład osadu czynnego oczyszczalni ścieków Radocha II w Sosnowcu. Stwierdzono, że w przypadku testu MARA® po 48-godzinnej inkubacji najniższe wartości MTC w obecności Doksycykliny i Tylozyny uzyskano dla Microbacterium spp. (odpowiednio 0,0053±0,0003 i 0,042±0,010 mg/dm3). Szczepem najbardziej wrażliwym na Ampicylinę okazał się Staphylococcus warneri (MTC = 0,019±0,003 mg/dm3), a na Sulfatiazol Brevundimonas diminuta (MTC = 9,4±1,1 mg/dm3). Jednocześnie stwierdzono, że spośród mikroorganizmów testowych szczególnie mało wrażliwe na wszystkie badane antybiotyki okazały się Citrobacter freundii oraz Pseudomonas aurantiaca. W przypadku mikroorganizmów nieselekcjonowanych te pochodzace z Brynicy okazały się znacznie bardziej wrażliwe od pozyskanych z oczyszczalni. Wartości MTC dla mikroorganizmów rzecznych względem Ampicyliny, Doksycykliny, Tylozyny i Sulfatiazolu wynosiły odpowiednio 50±23, 1,5±1,0, 33±11 i 42±18 mg/dm3.

EN

High consumption of antibiotics, resulting from their widespread global use both in the pharmacotherapy as well as in the animal husbandry, has contributed to significant increase their concentrations in the environment. The residual of antibiotics in the environment affect the micro-organisms and conducive to the formation of drug-resistant bacteria strains. The aim of the study was to assess the sensitivity of environmental microorganisms to four selected antibiotics (Ampicillin, Doxycycline, Tylosin and Sulfatiazol) that belong to the most commonly groups used in agriculture. The sensitivity of environmental microorganisms is important during the design process of biological wastewater treatment systems containing significant amounts of antibiotics and indirectly - can serve as an indicator of exposure of specific ecosystems to a long exposure to antibiotics. The Microbial Toxic Concentrations (MTC) values, determined using a commercial MARA® microbiotest, were used as a measure of microorganisms sensitivity to the selected antibiotics. Additionally, the MTC values of these antibiotics to unselected microorganisms from Brynica river and microbes included in the activated sludge from the wastewater treatment plant (Radocha II in Sosnowiec) were determined based on the procedures used in MARA® test. In the case of MARA® biotest, the lowest MTC values of doxycycline and tylosin were obtained for Microbacterium spp. (0.0053 ± 0.0003 and 0.042 ± 0.010 mg/dm3, respectively) after 48 hours of incubation. The most sensitive strains was Staphylococcus warneri to Ampicillin (MTC = 0.019 ± 0.003 mg/dm3) and Brevundimonas diminuta to Sulfathiazole (MTC = 9.4±1.1 mg/dm3). Simultaneously, Citrobacter freundii and Pseudomonas aurantiaca were especially very insensitive to the all selected antibiotics among the test microorganisms. In the case of unselected microorganisms, these from Brynica river were much more sensitive than those from the wastewater treatment plant. The MTC values of Ampicillin, Doxycycline, Tylosin and Sulfatiazol relative to river microorganisms were 50 ± 23, 1.5 ± 1.0, 33 ± 11 and 42 ± 18 mg/dm3, respectively.

12

Ocena efektywności procesu fotodegradacji barwników azowych w obecności tlenku cynku

Adamek E., Baran W., Szołtysek-Bołdys I., Sobczak A.

Proceedings of ECOpole

|

2015

|

Vol. 9, No. 2

523--531

PL

Trudności w usuwaniu zanieczyszczeń pochodzących z przemysłu włókienniczego (tzw. barwne ścieki) stanowią ważny problem, głównie w krajach rozwijających się. Jest to spowodowane m.in. trwałością i odpornością barwników na procesy biodegradacji oraz niecałkowitym usuwaniem w oczyszczalniach ścieków. Jednym z rozwiązań może być połączenie konwencjonalnego oczyszczania z tzw. metodami pogłębionego utleniania, do których zalicza się procesy fotokatalityczne. Celem niniejszej pracy była ocena efektywności procesu fotokatalitycznej degradacji barwników azowych (kationowych i anionowych) w ich roztworach wzorcowych w obecności tlenku cynku (ZnO) jako fotokatalizatora. Dla roztworu każdego barwnika, przy różnym pH (3,0-10,5) oraz dla różnych ilości ZnO (25-500 mg), wyznaczano stopień adsorpcji, stopień fotodegradacji oraz stałe szybkości reakcji degradacji. Stwierdzono, że wszystkie badane barwniki były odporne na fotolizę, a w obecności ZnO i pod wpływem promieniowania UV uległy fotokatalitycznej degradacji. Omawiane procesy rozkładu przebiegały każdorazowo zgodnie z kinetyką reakcji pseudopierwszego rzędu względem degradowanego barwnika. Najkorzystniejsze warunki do przeprowadzenia fotokatalitycznej degradacji dla prawie wszystkich barwników to pH 8,5-9,5 oraz 1,0 g ZnO/dm3. Wykazano również zależność pomiędzy stopniem adsorpcji barwników na powierzchni fotokatalizatora i stopniem ich fotodegradacji a pH roztworu i budową barwnika.

EN

Difficulties in removing of pollutants from textile industry (the so-called coloured effluent) are a significant problem, particularly in the developing countries. It is caused by, among other, stability and resistance of dyes to biodegradation processes and incomplete removal of dyes in wastewater treatment plants. One of the solutions may be a combination of the conventional, mechanical-biological treatment with advanced oxidation processes, which include photocatalytic processes. The aim of this study was to evaluate the efficiency of photocatalytic degradation of azo dyes (cationic and anionic) in the standard solutions in the presence of zinc oxide (ZnO) as a photocatalyst. The degree of dyes adsorption, the degree of photodegradation and reaction rate constants were determined in each dye solution at different pH values (3.0-10.5) and at different amounts of ZnO (25-500 mg). All the investigated azo-dyes were resistant to photolysis and they underwent the photocatalytic degradation in the presence of ZnO and under UV-irradiation. In each case the processes were carried out in accordance with the kinetics of pseudo-first order reaction with respect to the degraded dye. The most favourable conditions to the photocatalytic degradation for almost all azo-dyes were: pH 8.5-9.5 and 1.0 g ZnO/dm3. Additionally, a relationship between the degree of dyes adsorption on the photocatalyst surface, the degree of photodegradation and pH of the dyes solutions and the dye structure was also stated.

13

Efektywność procesów biodegradacji zastosowanych do usuwania leków przeciwbakteryjnych ze ścieków i wody rzecznej

Adamek E., Baran W., Szołtysek-Bołdys I., Sobczak A.

Proceedings of ECOpole

|

2015

|

Vol. 9, No. 1

155--162

PL

Celem pracy była ocena skuteczności procesów biodegradacji aerobowej i anaerobowej zastosowanych do usuwania leków przeciwbakteryjnych, tj. ampicyliny, doksycykliny, tylozyny i sulfatiazolu, za pomocą osadów czynnych pochodzących z oczyszczalni ścieków Radocha II w Sosnowcu oraz wody z rzeki Brynicy. Stężenia leków wykorzystywane w eksperymentach były zbliżone do wartości microbial toxic concentration (MTC). Stwierdzono, że z wyjątkiem sulfatiazolu pozostałe antybiotyki bardzo szybko ulegają biologicznemu rozkładowi (zazwyczaj w czasie krótszym niż 24 godziny). Jednak rozkład tych leków w każdym przypadku prowadził do powstania niezidentyfikowanych, bardziej polarnych i trwałych biologicznie związków organicznych. W przypadku sulfatiazolu całkowitemu rozkładowi uległ on jedynie przy zastosowaniu osadu czynnego po 23 dniach w procesie aerobowym. W pozostałych badanych przypadkach lek ten okazał się odporny na biodegradację.

EN

Nowadays, antibiotics are used on a large scale, both in veterinary and human medicine as well as in animal husbandry as feed additives. These drugs with municipal and hospital wastewater and with liquid manure can get into the hydrosphere resulting in, among others, changes in the biocenosis. In addition, the consequence of excessive and improper use of antibiotics can be the spread of bacteria and parasites that are resistant to them. In result, an increasing number of pathogenic bacteria strains is insensitive to antibiotics and a choice of effective pharmacotherapy may become more difficult. The aim of this study was to assess the efficiency of aerobic and anaerobic biodegradation processes for the removal of antimicrobial drugs, ie ampicillin, doxycycline, tylosin and sulfathiazole using the active sludge from the wastewater treatment plant “Radocha II” in Sosnowiec and water from the Brynica river. The antibiotics concentrations used in the experiments were similar to the Microbial Toxic Concentrations (MTC) values. It was found that ampicillin, doxycycline and tylosin were biodegradable rapidly within less than 24 hours. However, in each case, the degradation of these antibiotics led to the formation of unidentified, more polar and biologically persistent organic compounds. Contrary, sulfathiazole was completely degraded after 23 days in aerobic process using activated sludge and it was resistant to biodegradation in the other experiments.

14

Badania wstępne nad degradacją i mineralizacją wybranych antybiotyków metodą Fentona

Baran W., Adamek E., Szołtysek-Bołdys I., Sobczak A.

Proceedings of ECOpole

|

2015

|

Vol. 9, No. 1

163--170

PL

Celem pracy było wyznaczenie efektywności metody Fentona (inicjowanej małymi dawkami FeSO4 i H2O2) w procesach degradacji oraz mineralizacji dużych dawek ampicyliny, doksycykliny, tylozyny i sulfotiazolu w środowisku wodnym oraz w ściekach przygotowanych zgodnie z normą ISO 9887;1992. W trakcie badań określono również zależność pomiędzy efektywnością degradacji sulfatiazolu a stężeniami substratów reakcji Fentona. Stwierdzono, że badany proces degradacji jest pierwszorzędowy względem degradowanego substratu. Możliwe było osiągnięcie praktycznie 100% degradacji badanych leków przy niskich stężeniach FeSO4 i H2O2. W roztworach wodnych zawierających 0,2 mmol/dm3 antybiotyku wynosiły one odpowiednio < 0,2 i < 2 mmol/dm3, a dla ścieków < 1,5 i < 20 mmol/dm3 FeSO4 i H2O2. Jednak w zastosowanych warunkach praktycznie nie obserwowano mineralizacji roztworów badanych antybiotyków pomimo znacznego wydłużania czasu reakcji. Oznacza to, że roztwory te zawierają trwałe, organiczne produkty transformacji tych leków o nieustalonej aktywności przeciwbakteryjnej.

EN

The aim of study was to determine the efficiency of the Fenton method (initiated by small amounts of FeSO4 and H2O2) during the degradation and the mineralization of high doses of ampicillin, doxycycline, tylosin and sulfathiazole. The experiments were carried out in the aquatic environment and in synthetic wastewater prepared in accordance with ISO 9887; 1992 standard. In the experiments, the relationship between efficiency of sulfathiazole degradation and reactants concentrations used in the Fenton method was also determined. It was found that the degradation process was a first order with respect to degraded substrate. It was possible to achieve almost 100% degradation of the selected drugs at low concentrations of FeSO4 and H2O2. To degrade antibiotics in the aqueous solutions (0.2 mmol antibiotic/dm3) the concentrations of FeSO4 and H2O2 were < 0.2 and < 2 mmol/dm3, respectively. To degrade antibiotics in synthetic wastewater (0.2 mmol antibiotic/dm3) their concentrations were < 1.5 and < 20 mmol/dm3, respectively. However, under the experimental conditions, the mineralization of antibiotics solutions was practically not observed despite a significant prolongation of the reaction time. This indicates that these solutions contain stable organic products of drugs transformation having an unknown antibacterial activity.

15

Wpływ właściwości inokulum na ocenę podatności leków przeciwbakteryjnych na biodegradację

Baran W., Adamek E., Lipska I., Sobczak A.

Proceedings of ECOpole

|

2014

|

Vol. 8, No. 1

111-118

PL

Celem pracy było określenie, jaki wpływ na wynik testu biodegradowalności czterech wybranych sulfonamidów (wykonanego zgodnie z normą ISO 9887:1992(E)) mają termin i miejsce pobrania inokulum. Dodatkowo porównano wyniki uzyskane zgodnie z ww. normą z rezultatami otrzymnymi podczas rozkładu tych sulfonamidów w warunkach aerobowych w rzeczywistych próbkach środowiskowych (tożsamych z próbkami służącymi do przygotowania inokulum). Próbki środowiskowe pobierano z nurtu Brynicy oraz Czarnej Przemszy co miesiąc, rozpoczynając od 29.02.2012 roku. W pobranych próbkach oznaczano ChZT, Abs254nm, pH, mętność oraz przewodnictwo. Próbki w dniu pobrania aplikowano wybranymi sulfonamidami lub przygotowywano z nich inokulum. Czas trwania testu wynosił każdorazowo 28 dni. Stwierdzono, że istnieje dodatnia korelacja pomiędzy szybkością biodegradacji sulfonamidów a średnią temperaturą miesiąca poprzedzającego pobór próbki. Istotny wpływ na biodegradację sulfonamidów ma również ich rodzaj oraz incydentalne zanieczyszczenie środowiska, z którego pobierano próbki. Wyniki uzyskane w znormalizowanym teście biodegradowalności w niektórych przypadkach znacznie różniły się od otrzymanych w rzeczywistych próbkach środowiskowych.

EN

The aim of this study was to determine the effect of date (meteorological conditions) and sampling of inoculum on biodegradability of the selected sulfonamides (test was made according to the ISO 9887:1992 (E) procedure) and to compare the results obtained according to the abovementioned procedure with the results of sulfonamides decomposition under aerobic conditions in the real environmental samples (consistent with the samples used to prepare the inoculum). Environmental samples (as well the inoculum) were obtained from the mainstream of Brynica and Czarna Przemsza rivers from 29/02/2012 once a month. In these samples COD, Abs254nm, pH, turbidity and conductivity were measured in the sampling day. The duration of the tests was 28 days. It was found a positive correlation between the biodegradation rate of sulfonamides and the average temperature for the month preceding sampling. In addition, a type of sulfonamides used and an incidental pollution of the environment, from which samples were taken, had a significant effect on the biodegradation. However, in some cases the results obtained in the biodegradability test differed significantly from those obtained in the real environmental samples.

16

Możliwości obliczeniowe a wymagania wg Eurokodu 3 przy wyznaczaniu sił przekrojowych konstrukcji powłokowych

Baran W.

Budownictwo i Architektura

|

2014

|

Vol. 13, nr 2

143--151

PL

W pracy opisano rodzaje analiz obliczeniowych przy projektowaniu powłok, zalecane wg Eurokodu 3. Przedstawiono rozwiązanie analityczne dla grupy powłok prostokreślnych, umożliwiające wyznaczanie sił wewnętrznych dla dowolnego sposobu obciążenia. Analizowano wpływ członów nieliniowych w związkach geometrycznych na wyniki obliczeń. Zwrócono uwagę na konieczność dobrego przygotowania badacza przy budowaniu modeli numerycznych powłok oraz konieczność ich weryfikacji metodami analitycznymi.

EN

This work presents various types of calculation analysis for shell designing, recommended by Eurokod 3. Analytical solutions for shell groups enabling calculating internal forces for any load are presented. The influence of nonlinear units in geometrical connections on calculation results was analyzed . Necessity of proper researcher preparation to build numerical models of shells and necessity to verify them by analytical models was underlined.

17

Konserwacja i restauracja wież katedry opolskiej

Baran W.

Przegląd Budowlany

|

2013

|

R. 84, nr 3

23-27

18

Wpływ soli Fe3+ na fotokatalityczny rozkład substancji promieniochronnych w wodnej zawiesinie TiO2

Adamek E., Baran W., Sobczak A., Szczepka N.

Proceedings of ECOpole

|

2013

|

Vol. 7, No. 1

273--279

PL

Przedmiotem badań były dwie substancje promieniochronne: benzofenon 4 (BP-4) i kwas fenylenobenzimidazolosulfonowy (PBSA). W pracy zbadano możliwość zwiększenia efektywności procesu fotokatalitycznego utleniania tych związków, prowadzonego w obecności TiO2 P25, po dodaniu soli Fe3+. Roztwory wodne zawierające próbki badanych substancji promieniochronnych naświetlano promieniowaniem UVA (λmax 366 nm) w obecności wyłącznie TiO2 P25 lub soli Fe3+ oraz w mieszaninie TiO2 P25 i soli Fe3+, w każdym przypadku przy pH~3. W próbkach pobieranych podczas naświetlania oznaczano metodą HPLC stężenie nierozłożonych substancji promieniochronnych. W pracy oceniano m.in. dynamikę zmian stężenia tych związków w trakcie procesu fotodegradacji oraz określono jego kinetykę. Stwierdzono, że w warunkach doświadczalnych obie substancje promieniochronne ulegały fotokatalitycznej degradacji, a jony Fe3+ miały wpływ na szybkość tego procesu. Efektywność ich fotodegradacji w mieszaninie TiO2 P25 i soli Fe3+ była większa w porównaniu z analogicznym procesem prowadzonym w obecności samego TiO2 P25. Stwierdzono też, że omawiany proces przebiegał zgodnie z kinetyką reakcji pseudopierwszego rzędu.

EN

The subjects of this study were two sunscreens: 2-hydroxy-4-methoxy benzophenone-5-sulphonic acid (benzophenone 4, BP-4) and 2-phenylbenzimidazole-5-sulfonic acid (PBSA). In this paper the possibility of increasing the photocatalytic oxidation efficiency of these compounds after the addition of Fe3+ salts to TiO2 P25 suspension was studied. Aqueous solutions containing the investigated compounds were irradiated with UVA radiation (λmax 366 nm) in the presence of TiO2 P25 or Fe3 + salt only and in a mixture of TiO2 P25 with Fe3+ salt in all cases at pH ~ 3. In the samples taken during irradiation, the concentrations of undecomposed sunscreens were Wpływ soli Fe3+ na fotokatalityczny rozkład substancji promieniochronnych w wodnej zawiesinie TiO2 279 determined using RP-HPLC method. Additionally, the dynamics of the concentration changes during the photodegradation process and its kinetics were determined. It was found that under experimental conditions, both sunscreens underwent the photocatalytic degradation and Fe3+ ions influenced the rate of this process. Their photodegradation efficiency in the presence of TiO2 P25 with Fe3+ salt was higher than that obtained in the process carried out in the presence of TiO2 P25 alone. Moreover, the process was in accordance with the first-order kinetics.

19

Proces fotoktalityczny wybranych sulfonamidów w obecności TiO2, FeCl3 i TiO2/FeCl3

Ziemiańska J., Papla P., Baran W., Adamek E., Sobczak A., Lipska I.

Proceedings of ECOpole

|

2013

|

Vol. 7, No. 1

427--434

PL

Powszechne stosowanie chemioterapeutyków niesie ze sobą wiele negatywnych skutków. Są one używane w weterynarii, medycynie, hodowli ryb, a także przy uprawie roślin. Sulfonamidy są przykładem takich leków. Są bakteriostatycznymi chemioterapeutykami, które obecnie są głównie stosowane w weterynarii. Gromadząc się w różnorodnych organizmach, często są wobec nich toksyczne. Poszukuje się różnorodnych metod, które mają na celu przeciwdziałanie rosnącemu zanieczyszczeniu środowiska. Jedną ze skutecznych metod jest fotokataliza, która zachodzi przy udziale katalizatora i w obecności promieniowania elektromagnetycznego. Związek organiczny poddany działaniu procesowi fotokatalitycznemu ulega rozkładowi, a następnie całkowitej mineralizacji. Celem pracy było zbadanie skuteczności procesu fotokatalitycznego w obecności wybranych sulfonamidów przy zastosowaniu wybranych układów katalitycznych. Procesy fotokatalityczne badano przy użyciu katalizatora TiO2 P25 Degussa Aeroxide®, FeCl3 oraz mieszaniny TiO2/FeCl3. Fotokataliza zachodziła we wszystkich układach katalitycznych. Stwierdzono, że mieszanina TiO2/FeCl3 jest najbardziej efektywnym układem katalitycznym. Dynamika procesu fotokatalitycznego była charakterystyczna dla reakcji pierwszorzędowych.

EN

The widespread use of chemotherapeutic carries with it many negative effects. They are used in veterinary, medicine, fish farming and the cultivation of plants. Sulfonamides are an example of such drugs. They are bacteriostatic chemotherapeutics, which are now mainly used in veterinary medicine. Cumulating at a variety of organisms, are often toxic to them. Aim is to find a variety of methods which prevent the increasing environmental pollution. One of the most effective methods is photocatalysis, which occurs with the participation of the catalyst in the presence of electromagnetic radiation. Organic compound subjected to photocatalysis is degraded, then undergoes the total mineralization. The aim of this study was to examine the effectiveness of the process of photocatalysis in the presence of selected sulfonamides using the selected catalytic systems. Photocatalytic processes have been studied using the catalyst TiO2-P25 Degussa Aeroxide®, and a mixture of FeCl3 and TiO2/FeCl3. Photocatalysis occurred in all the catalytic systems. It was found that the mixture TiO2/FeCl3 is the most efficient catalytic system. The dynamics of the process of photocatalytic reaction was typical for the first order reaction.

20

Proces fotokatalityczny z udziałem katalizatora immobilizowanego

Ziemiańska J., Baran W., Adamek E., Sobczak A., Lipska I.

Proceedings of ECOpole

|

2013

|

Vol. 7, No. 2

765--771

PL

Coraz większe zanieczyszczenie środowiska sprawia, że poszukiwane są skuteczne metody jego oczyszczania. W tym celu stosowane są różnorodne procesy fizykochemiczne i biologiczne. Jednym ze skutecznych sposobów degradacji szkodliwych związków jest fotokataliza, która należy do metod zaawansowanego utleniania (AOP). Dzięki tej technice dochodzi do rozkładu wielu substancji organicznych, w tym i leków w wyniku utleniania za pomocą generowanych w środowisku reakcji rodników hydroksylowych. Celem pracy było opracowanie efektywnej i zarazem taniej metody usuwania wybranych związków, wykorzystując proces fotokatalityczny. Stąd też został wykorzystany komercyjny katalizator TiO2-P25, immobilizowany na włóknie szklanym. Proces prowadzony był w otwartych reaktorach, które były naświetlane promieniowaniem UV-A. Optymalizację katalizatora prowadzono na podstawie badań fotokatalitycznej dekoloryzacji barwnika Acid Orange 7. W wyniku badań została porównana kinetyka procesów prowadzonych z suspensją i z immobilizowanym katalizatorem. Immobilizacja fotokatalizatora pozwala na znaczne ograniczenie jego zużycia.

EN

Growing environmental pollution caused that more and more efficient methods of sewage treatment are being developed. Various physicochemical and biological processes are used to achieve that aim. Photocatalysis is one of the most efficient methods of degradation of harmful chemical compounds. It is one of the advanced oxygenation processes (AOP). Thanks to that technique most of the organic compounds, including medicines is degraded as a result of reactions of free hydroxide radicals in the environment. Target of the research was to develop effective and cost efficient method of eradication of selected chemical compounds using photocatalytic process. To achieve that aim, commercial TiO2-P25 catalyst immobilized on fiberglass has been used. Reaction has been conducted in open reactors, which were irradiated with UV radiation. Method has been optimized as a result of studies on dye shade changes of Acid Orange 7 dye using the same method. In the result of studies, kinetics of reactions with suspended and immobilized catalyst were compared. Photocatalytic reaction with immobilization allows for lower catalyst use.