Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie inhibitorów ureazy do zmniejszania emisji amoniaku z nawozów mocznikowych RSM®

Marczewski Mateusz, Pankalla Ewa

Przemysł Chemiczny

|

2022

|

T. 101, nr 10

827--833

PL

Przedstawiono badania nad poznaniem enzymu ureazy, zrozumieniem mechanizmu jego działania, funkcji oraz wagi przyrodniczej. Mocznik stanowiący główny składnik nawozowy jest hydrolizowany przez ureazę glebową z częstą stratą dla roślin uprawnych, ale także środowiska naturalnego. Proces ten jest procesem zależnym od aktywności enzymatycznej gleby. Przejawem skutecznego przeciwdziałania negatywnemu wpływowi enzymu jest zastosowanie różnorakich dodatków, w tym inhibitorów ureazy. Odkrycie skutecznych, ale także nieszkodliwych dla środowiska naturalnego inhibitorów ureazy wymaga połączonej pracy wielu naukowców z różnych dziedzin wiedzy.

EN

Review of knowledge on the urease enzyme, the genesis of its discovery and understanding of its structure, properties and functions, as well as the mechanism of its catalytic action was discussed. The negative impact of urease on the environment in the context of urea fertilization and the use of various environmentally harmless additives, including urease inhibitors, were discussed. A number of compounds inhibiting the activity of soil urease were presented.

2

Effect of Fertilization with Sludge-Ash Granulates on the Activity of Selected Soil Enzymes

Możdżer Ewa

Journal of Ecological Engineering

|

2022

|

Vol. 23, nr 4

137--144

EN

In the two-factorial vegetation experiment, the activity of dehydrogenase, phosphatase and urease was examined under the influence of the applied sludge-ash granulates produced from waste (sewage sludge, ash, sawdust). The research scheme included a control object, four types of fertilizer granulates, three doses and four dates of enzymatic activity indicators determination. The experiment was established in four replications. The size of granulate doses was determined on the basis of their nitrogen content. Dose I, II and III were: 0.24 g, 0.48 g and 0.72 g N•pot, respectively. The test plant was rapeseed of Larissa cultivar. The sludge-ash granulates were applied to the pots filled with the soil, in accordance with the experimental scheme. The soil samples for chemical analyses were taken from the top layer (0–20 cm) of spring rape cultivation four times: May 16, June 2, July 2 – dates from I to III, respectively, and August 2 after harvest – date IV. In average soil samples, the enzymatic activity of dehydrogenase, urease and phosphatase was determined. The research revealed that the highest increase in enzymatic dehydrogenase activity was obtained after applying granulate B, while phosphatases and urease after the application of granulate D. The smallest increase in dehydrogenase and phosphatase activity was obtained after the application of granulate C. The dose size of the applied granulates and date of uptake had a significant impact on the growth activity of the enzymes studied. The activity of dehydrogenase, phosphatases and urease, depending on the type of applied granulate, dose and date of soil sampling, was on average 7.28%, 30.5% and 7.94% higher, respectively, compared to the control. The correlation coefficient between dehydrogenase activity and urease and phosphatase was positively associated and amounted to r = 0.569 and r = 0.553, respectively. The applied fertilization with sludge-ash granulates A, B, C and D stimulated the increase in dehydrogenase, urease, and phosphatase activities in all fertilizer objects.

3

Podstawy i możliwości wykorzystania procesu biomineralizacji węglanu wapnia

Krajewska Barbara, Raczak Kinga

Ochrona Środowiska

|

2019

|

Vol. 41, nr 1

31--37

PL

Węglan wapnia CaCO3 jest substancją szeroko rozpowszechnioną w przyrodzie i znajduje liczne zastosowania praktyczne. W przyrodzie jego biomineralizacja jest między innymi wynikiem procesów strącania indukowanych mikrobiologicznie. Jednym z nich jest strącanie indukowane przez bakterie ureolityczne. Proces ten, jeśli prowadzony biomimetycznie, zachodzi w łagodnych warunkach i co ważne, może być zastosowany w warunkach polowych in situ. W ten sposób stanowi on ekoprzyjazną i energooszczędną technikę do wykorzystania jako ekologiczna alternatywa dla obecnie stosowanych technik w wielorakich obszarach inżynieryjnych. W obszarach tych wytrącany CaCO3 spełnia rolę czynnika remediacyjnego i cementującego, na przykład w celu (1) oczyszczania wód z jonów metali toksycznych i radionuklidów, (2) wzmacniania i konsolidacji gruntu i piasku, (3) uszczelniania formacji geologicznych, (4) naprawy obiektów budowlanych i (5) ochrony powierzchni tych obiektów warstwami ochronnymi. Choć stosowana z powodzeniem w sektorze ochrony i restauracji budowli historycznych, technika ta pozostaje ciągle na etapie badań i procesów optymalizacyjnych. By stać się w pełni niezawodną i ekonomiczną techniką wymaga ona dalszych badań, których zadaniem jest rozwiązanie ograniczeń i parametryczna optymalizacja, oraz testy w pełnowymiarowych eksperymentach polowych. Jest to zadanie interdyscyplinarne dla inżynierów budownictwa, geologów, chemików, mikrobiologów i konserwatorów zabytków, którego efektem będzie wprowadzenie tej ekoprzyjaznej i innowacyjnej techniki na rynek inżynierski do wykorzystania w inżynierii środowiska i lądowej, geotechnice i konserwacji zabytków. W kontekście ekopotencjału i innowacyjności tej techniki, w niniejszym artykule przedstawiono jej podstawy, obszary jej zastosowań oraz zalety i ograniczenia.

EN

Calcium carbonate (CaCO3) is a substance widespread in nature and used in numerous practical applications. In nature, its biomineralization relies, among others, on microbiologically induced precipitation processes. One of such processes is precipitation induced by ureolytic bacteria. If performed in a biomimetic manner, the process is carried out under mild conditions and, most importantly, can be employed in field applications in situ. Therefore, the process constitutes an eco-friendly and energy-saving technique to be used as an ecological alternative to conventional techniques in a variety of engineering fields. In these fields, CaCO3 serves as a remediating and cementing agent, for instance to (1) clean waste- and groundwater from toxic metals and radionuclides, (2) strengthen and consolidate soil and sand, (3) seal geological formations to enhance oil recovery and geologic CO2 sequestration, (4) repair stone and concrete structures, and (5) cover surfaces of these structures with protective layers. Although already in use in the sector of protection and renovation of stone monuments, to date the technique has remained mostly under research and optimization. To become fully implementable as a reliable and economically viable technique, it still requires further research in order to address its limitations, focus on parametrical optimization, up-scaling and life-size field experiments. All these, in an interdisciplinary effort of geologists, microbiologists, chemists, civil engineers and conservators of historic monuments, will move this eco-friendly and innovative branch of engineering from laboratory to field applications in the environmental and civil engineering, geotechnology and conservation of historic buildings. Given its eco-potential and innovativeness, in this study the principles of the technique, advantages, possible applications and challenges are reviewed.

4

Influence of Storage Conditions on a Quality of Pelletized Waste-Derived Fertilizer

Pawłowska Małgorzata, Bielińska Jolanta E., Kasprzycka Agnieszka

Journal of Ecological Engineering

|

2019

|

Vol. 20, nr 3

226--233

EN

A mixture of digestates from biogas plant and bottom ashes from biomass combustion can be a valuable source of nutrients and organic substances as well as an improver of the adsorption capacity and water-air properties of the soil. Pelletization of such a mixture makes its composition more stable and the handling easier. However, the properties of pelletized fertilizer are affected by the external factors. The paper presents the results of the research on the impact of air accessibility during the storage of fertilizer pellets produced on the basis of digestate from biogas plants, bottom ashes derived from the biomass combustion and mineral additives (quicklime, zeolite and bentonite) on their fertilizing properties, enzymatic activity and technical parameters, such as resistance to mechanical loads. The research showed that the fertilizers stored under the roof, exposed to the atmospheric air for 1 year, contained by 5.5% more water compared to the samples shielded from the air. These more humid fertilizers were also characterized by slightly higher nitrogen content and 1.7-fold lower enzymatic activity of dehydrogenases and 1.6-fold higher activity of phosphatases, but their resistance to mechanical loads, both static and dynamic was lower. On the other hand, the effects of storage conditions on the urease activity and the content of potassium, phosphorus and heavy metals were not observed. Generally, the storage of fertilizers in airtight containers is more advantageous, because under such conditions the changes in the fertilizing properties are insignificant, while their resistance to mechanical loads is much higher.

5

Rola bakterii ureolitycznych w procesach biocementacji gruntów – aktualny stan badań

Misiołek K.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2018

|

Vol. 9, no. 2

75--79

PL

Celem artykułu jest przedstawienie mikrobiologicznego procesu otrzymywania osadu wapnia (MICP, z ang. Microbially Induced Calcite Precipitation). Podstawą technologii MICP jest aktywność komórek bakterii, które są w stanie zmagazynować produkt metaboliczny CO32-, który następnie reaguje z jonami wapnia w środowisku naturalnym, w wyniku czego uzyskiwana jest struktura minerału. Bakterie ureolityczne, prowadzące proces hydrolizy mocznika przy udziale enzymu ureazy, okazały się najefektywniejsze przy tworzeniu osadu węglanu wapnia, a tym samym najbardziej odpowiednie do celów biocementacji gruntów. Artykuł przedstawia przegląd metod hodowli bakterii oraz prac eksperymentalnych mających na celu osiągnięcie najlepszych parametrów badanego materiału.

EN

The aim of the paper is to present and describe the use of microbially induced calcite precipitation process (MICP). The basis of MICP process is bacterial metabolic activity which thereby promotes the precipitation of calcium carbonate in the form of calcite. Ureolytic bacteria that hydrolyze urea, proved to be the most effective to perform precipitation of calcium carbonate. Therefore their application seems to be beneficial in the processes biocementation of soils. The paper presents the methods of obtaining the urease active bacteria and describes laboratory methods in order to achieve the best strength parameters of tested soil.

6

Assessment of Napropamide Dissipation and its Effect on Soil Enzymatic Activity

Onyszko M., Telesiński A., Płatkowski M., Stręk M., Śnioszek M.

Journal of Ecological Engineering

|

2017

|

Vol. 18, nr 6

64--70

EN

This paper assesses the dissipation of napropamide and its impact on the activity of dehydrogenases, alkaline phosphatase, acid phosphatase, and urease in sandy clay loam. The experiment was carried out on soil samples with organic carbon content of 12.08 g·kg-1, total nitrogen content of 0.97 g·kg-1, and pH 5.24 with the following variable factors: (a) dose of Devrinol 450 SC formation (containing 450 g of naprop-amide in dm3): 0 (control), 0.5, 1, 2, 4, 8, and 16-fold hold of field dose; (b) day of experiment: 1, 7, 14, 28, 56, and 112. The half-life of napropamide ranged from 33.50 to 71.42 days. The use of napropamide at the dose recommended by the manufacturer and at the dose reduced by half appeared to exhibit low toxicity in relation to enzymes determined. In contrast, the application of elevated napropamide doses decreased the values of biochemical parameters of the soil in most cases. The Pearson’s correlation coefficients showed statistically significant negative correlation between the content of napropamide residues and the enzymatic activity of the soil.

7

Effects of cotton stalk, maize stalk and almond bark on some soil microbial activities

Küçük Ç., Tekgül Y. T.

Archives of Environmental Protection

|

2017

|

Vol. 43, no. 3

91--96

EN

With the increase of agricultural production, residues of crop are the main source of organic matter in the soil and they are alternatives to inorganic fertilizers. For this purpose, effects of organic residues (cotton stalk, maize stalk, almond bark) commonly grown in Turkey were investigated for some soil microbial activity in clay soil. In this study, incubation experiment was set up. Five doses (0%, 2%, 4%, 6% and 8%) of organic residues (maize stalks, cotton stalks or almond bark) were applied to soil. Soil microbiological properties of soil samples such as CO2 respiration, dehydrogenase and urease activity were determined. According to the results obtained, maize stalk, cotton stalks and almond bark applications increased some soil microbiological activities, such as CO2 respiration, dehydrogenase and urease activities according to control soil. Maize stalk in comparison to other residues affects better on the biological properties of the soil. It is determined that enhancing effects of the added organic residues (maize stalk, cotton stalk, almond bark) into the soil were changed according to the type of organic residues, dosage and application terms.

8

Ocena strat amoniaku z nawozów modyfikowanych inhibitorami ureazy

Dawidowicz M., Rusek P., Rolewicz M., Bogusz P.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 5

784-786

PL

Przedstawiono wyniki badań podatności nawozów zawierających jon amidowy do utraty azotu w formie gazowego amoniaku. Badaniom poddano zarówno nawozy już obecne na rynku (mocznik, RSM, Pulaska), jak i opracowane oraz testowo wyprodukowane przez Zakład Nawozów Instytutu Nowych Syntez Chemicznych (USP oraz saletromocznik). Stwierdzono, że chemiczne wiązanie mocznika poprzez wiązania koordynacyjne nie ma znaczącego wpływu na odporność jonu amidowego na przemianę w jon amonowy pod wpływem ureazy. Dodatek komercyjnego inhibitora ureazy zahamował aktywność tego enzymu i znacząco ograniczył emisję gazową amoniaku ze wszystkich badanych nawozów.

EN

Com. BuNHP(S)(NH₂)₂ urease inhibitor was added to 3 com. and 2 exptl. fertilizers to study NH₃ evolution from soil for 7 days. The retardation of NH₃ losses was 82–87% in all cases when compared to the control group (without ihibitor).

9

Wpływ wapnowania i materiałów organicznych na aktywność ureazy i dehydrogenaz w glebie zanieczyszczonej niklem

Kalembasa D., Kuziemska B, Kalembasa S

Inżynieria Ekologiczna

|

2014

|

Nr 36

7--17

PL

W glebie pobranej po dwuletnim doświadczeniu wazonowym oznaczono aktywność ureazy, dehydrogenazy i zawartość azotu. W doświadczeniu uwzględniono trzy czynniki: 1 – ilość Ni w glebie (0, 75, 150 i 225 mg kg-1 gleby); 2 – wapnowanie (0 i Ca wg 1 Hh); 3 –materiały organiczne (słoma żytnia i węgiel brunatny). Rośliną testową była kupkówka pospolita, której w każdym sezonie wegetacyjnym zebrano po 4 pokosy. Analizowano glebę po każdym pokosie trawy, w obu latach doświadczenia. Stwierdzono, że Ni w dawce 75 mg kg-1 gleby aktywuje badane enzymy, natomiast dawki większe powodują ich wyraźną dezaktywację. Zarówno wapnowanie jak i materiały organiczne ograniczały negatywny wpływ większych dawek niklu na aktywność dehydrogenaz i ureazy. Jednocześnie słoma i węgiel brunatny powodowały niewielkie zwiększenie zawartości azotu w glebie.

EN

In soil sampled after a two-year pot experiment, the activity of urease and dehydrogenase and content of nitrogen have been determined. The experiment included three factors: 1. the amount of nickel added to the soil (0, 75, 150 and 225 mg kg-1 of soil), 2. liming (0 and Ca according to 1 Hh hydrolytic acidity), 3. organic materials (straw of rye and brown coal). Test plant was cocksfoot, which four cuts were collected in each growing season. It was found that nickel added to the soli in dose of 75 mg kg -1 activates enzymes studied, whereas higher doses cause them explicit deactivation. Both liming and waste organic materials limited the negative effect of higher doses of nickel on the activity of dehydrogenase and urease. Simultaneously, both straw and brown coal caused a slight increase in the amount of nitrogen in the soil.

10

Reakcja wybranych hydrolaz na zanieczyszczenie gleby kadmem

Strachel R., Wyszkowska J., Zaborowska M.

Ekologia i Technika

|

2014

|

R. 22, nr 4

165--171

PL

Celem badań było określenie wpływu zanieczyszczenia gleby kadmem na aktywność fosfatazy kwaśnej, fosfatazy alkalicznej oraz ureazy. Doświadczenie wykonano w warunkach laboratoryjnych w 3 powtórzeniach. Glinę piaszczystą zanieczyszczono kadmem w postaci wodnego roztworu CdCl2-2,5H2O w ilości odpowiadającej: O, 20, 40 oraz 60 mg Cd2+ kg-1 s.m. gleby. Materiał glebowy inkubowano w temperaturze 25 °C utrzymując wilgotność równą 50% kapilarnej pojemności wodnej. Aktywność fosfatazy kwaśnej, fosfatazy alkalicznej oraz ureazy oznaczono w 15. i 90. dniu doświadczenia. Kadm jest silnym inhibitorem aktywności enzymatycznej gleby. Reakcję enzymów na jego negatywne oddziaływanie można uszeregować następująco: ureaza > fosfataza kwaśna > fosfataza alkaliczna. Wszystkie enzymy okazały się czułymi wskaźnikami zmian zaistniałych po stresie związanym ze wzrastającym zanieczyszczeniem gleby kadmem. Testowany metal spowodował trwałe zmiany w badanej glebie, nie dając jej szansy na osiągnięcie równowagi. Prognozy są bardziej optymistyczne oceniając stan gleby przez pryzmat fosfatazy alkalicznej (RL= 0,107).

EN

The aim of the study was to determine the effect of soil contamination with cadmium on the activity of acid phosphatase, alkaline phosphatase and urease. The experiment was performed in the laboratory conditions with 3 replications. Sandy loam contaminated by aqueous solution of CdCl2•2,5H2O in an amount corresponding to: O, 20, 40 and 60 mg Cd2+ kg-1 DM soil. The soil material was incubated at 25˚C, keeping the 50% of the maximum water capacity. The activity of acid phosphatase, alkaline phosphatase and urease was marked in 15th and 90th day of experiment. Cadmium was a strong inhibitor of the enzymes activity. The range of cadmium inhibitory effects on enzymes was as follows: urease > acid phosphatase > alkaline phosphatase. Urease was the most sensitive of the marked enzymes in soil contaminated with increasing doses of cadmium. Tested metal caused permanent changes in soil, not giving a chance to achieve a balance. Forecasts are more optimistic in assessing the state of the soil only through the prism of alkaline phosphatase (RL= 0,107).

11

Zróżnicowanie zawartości N-ogółem oraz aktywności enzymów przemian azotu w glebie płowej i czarnej ziemi regionu Pomorza i Kujaw

Piotrowska-Długosz A., Długosz J., Kobierski M., Wilczewski E.

Proceedings of ECOpole

|

2013

|

Vol. 7, No. 1

229--235

PL

Celem badań było określenie zróżnicowania zawartości N-ogółem (NOG) oraz aktywności ureazy (UR), nitroreduktazy (NR) i poziomu amonifikacji argininy (ADA) w poziomie powierzchniowym gleby płowej oraz czarnej ziemi regionu Pomorza i Kujaw. W tym celu w kwietniu 2007 roku z obu obszarów pobrano po 50 próbek glebowych z punktów zlokalizowanych w sztywnej siatce kwadratów (10m x 10m). Wyniki badań opracowano metodami statystycznymi, a zmienność przestrzenną wybranych parametrów określono za pomocą map rastrowych oraz korelogramów, przedstawiających korelacje przestrzenne badanych zmiennych. Średnia zawartość N-ogółem w glebie płowej wynosiła 0,80 g•kg–1, natomiast w czarnej ziemi 1,80 g•kg–1. Aktywność ureazy mieściła się w zakresie 7,30-19,3 mg NH4 +•kg–1•h–1 w czarnej ziemi oraz 0,16-0,68 mg NH4 +•kg–1•h–1 w glebie płowej, natomiast poziom amonifikacji argininy wynosił średnio 4,09 mg NH4 +•kg–1•h–1 w czarnej ziemi oraz 1,31 mg NH4 +•kg–1•h–1 w glebie płowej. Aktywność nitroreduktazy była zbliżona w obu typach badanych gleb. Wyniki aktywności NR cechowały się wysokim zróżnicowaniem, co potwierdziły współczynniki zmienności wynoszące CV = 41,9% w glebie płowej oraz CV = 106,2% w czarnej ziemi, natomiast aktywność UR i ADA oraz zawartość N-ogółem wykazywała średnie zróżnicowanie (CV od 16 do 35%). Większość badanych zmiennych miała skośność dodatnią, a jedynie wyniki zawartości NOG w czarnej ziemi oraz aktywności UR w glebie płowej wykazywały ujemne wartości skośności. Kurtoza mieściła się w zakresie od –1,369 do 8,909 i dla większość badanych cech była ona dodatnia, co świadczy o większej koncentracji wyników wokół średniej w porównaniu do rozkładu normalnego. W obu badanych glebach najwyższe współczynniki korelacji prostej uzyskano pomiędzy zawartością CORG i NOG. Korelogramy wykazały, że badane zmienne charakteryzowały się zróżnicowaną korelacją przestrzenną, a największą korelację wykazywała aktywność NR w próbkach czarnej ziemi. Mapy przestrzennego rozmieszczenia wyników badanych zmiennych wykazały, że rozmieszczenie wartości każdej z nich wykazywało inny kierunek. Ponadto wartości danej cechy były odmiennie rozmieszczone w obu typach gleb.

EN

The objective of this study was to evaluate and compare the spatial differentiation of total-N content and urease (UR), nitrate reductase (NR) and arginine deaminase (ADA) activities in the surface horizon of Luvisol and Phaeozem of the Pomorze and Kujawy region. 50 soil samples from both study areas were collected in April 2007 in a square sampling grid (90 m x 40 m). The results were evaluated with the use of classic statistical and modern geostatistical methods. Spatial variability of the investigated parameters was evaluated by using empirical semivariograms with adjusted theoretical mathematical model of variograms. Raster maps of the studied properties were drawn. Mean value of total-N content in Luvisol samples was 0.80 g•kg–1, while in case of Phaeozem it amounted to 1.80 g•kg–1. Urease activity ranged 7.30-19.3 mg NH4•kg–1•h–1, while arginine deaminase activity was 4.09 mg NH4•kg–1•h–1 in Phaeozem and 1.31 mg NH4•kg–1•h–1 in Luvisol. The nitrate reductase activity was similar in samples of both types of soils. Differentiation of NR activity was very high, what was confirmed by coefficients of variation values (CV%) amounting for 41.9% in Luvisol and 106.2% in Phaeozem, while UR, ADA activity and total-N content showed a moderate variability (CV = 16-35%). The kurtosis ranged from –1.369 to 8.909 and most of variables studied shown the positive values of this parameter, suggesting higher concentration of the data around the average value compared with the normal distribution. In both soil studied the highest positive correlation coefficients were found between CORG and NTOT content. Correlograms displayed various spatial correlation of properties determined and the highest spatial correlation was calculated for NR activity in Phaeozem. The raster maps showed that the distribution of each variable had the different direction in the area studied and the same variable was distributed diversely in both topsoils.

12

Analysis of the Soil Enzymatic Activity for Lands Reclaimed From Brown-Coal Strip Mines in Stryzhivka

Levytska O., Davydova I.

Logistyka

|

2013

|

nr 4

EN

We discuss a way to estimate results of forest recultivation process of lands affected by brown-coal strip mines in Stryzhivka. Biochemical transformation of organic compounds on affected lands is studied with the help of analysis of soil enzymatic activity as an important part of the process. Results of the analysis let us divide experimental plots into three categories: areas with higher levels of soil enzymatic activity, areas with a certain degree of inhibition of enzymatic activity, and areas with poor levels of enzyme activity. Achieved results show extents of effectiveness of biological stage of lands reclamation from brown-coal strip mines in Stryzhivka.

PL

W artykule przedstawiono wyniki procesu rekultywacji leśnej terenów, na których prowadzona była działalność górnicza kopalni odkrywkowej węgla brunatnego w mieście Stryzhivka, Ukraina. Zbadano biochemiczną transformację elementów organicznych na tych terenach za pomocą analizy enzymatycznej aktywności gleby. Wynik analizy pozwolił podzielić badany teren na trzy kategorie: obszary o wysokim poziomie enzymatycznej aktywności gleby, obszary o wysokim średnim enzymatycznej aktywności gleby oraz obszary o niskim poziomie enzymatycznej aktywności gleby. Otrzymane wyniki pozwalają określić określić poziom rekultywacji biologicznej terenów, na których prowadzona była działalność górnicza kopalni odkrywkowej węgla brunatnego w mieście Stryzhivka.

13

Spatial Differentiation of Total Nitrogen Content and the Activity of n-transforming Enzymes in a Soil

Piotrowska-Długosz A., Rybacki M., Długosz J., Kobierski M., Wilczewski E.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

Vol. 20, nr 6

663--674

EN

The objective of this study was to evaluate and compare the spatial differentiation of total N (NTOT) content and urease (UR), nitrate reductase (NR) and arginine deaminase (ADA) activities in the surface horizon of Luvisol and Phaeozem of the Pomerania and Cuiavia region. 50 soil samples from both study areas were collected in April 2007 in a square sampling grid (90 × 40 m). The results were evaluated with the use of geostatistical methods. Spatial variability of the investigated parameters was evaluated by using empirical semivariograms with adjusted theoretical mathematical model of variograms. Raster maps of the studied properties were drawn. The concentration of chemical properties (TN, TOC, pHKCl) and the activity of UR and ADA was significantly higher in Phaeozem compared to Luvisol. Only the nitrate reductase activity was similar in samples of both types of soils. To characterise the spatial variability of the properties studied, spherical or mixed (spherical/linear) models with or without the nugget effect (only NR activity in Luvisol), were fitted to the calculated semivariograms. Total N content, NR activity in Phaeozem and ADA activity in Luvisol were in the strong variability class (the nugget effect < 25 %), while UR activity in both soil types and ADA activity in Phaeozem were situated in the moderate variability class (the nugget effect between 25 and 75 %). The ranges of influence calculated for properties studied ranged from 9.0 to 17 m. The raster maps showed that the distribution of each variable had a different pattern on the area studied. A specific variable was distributed in both topsoils in a different way.

PL

Celem badań było określenie zmienności przestrzennej zawartości N-ogółem (TN) oraz aktywności ureazy (UR), nitroreduktazy (NR) i poziomu deaminacji argininy (ADA) w poziomie powierzchniowym gleby płowej oraz czarnej ziemi regionu Pomorza i Kujaw. W kwietniu 2007 r. z obu obszarów pobrano po 50 próbek glebowych z punktów zlokalizowanych w sztywnej siatce kwadratów (90 × 40 m). Wyniki zmienności przestrzennej badanych parametrów określono za pomocą empirycznych variogramów oraz map rastrowych. Zawartość parametrów chemicznych (TN, TOC, pHKCl) oraz aktywność UR i ADA były większe w czarnej ziemi w porównaniu do gleby płowej. Jedynie aktywność nitroreduktazy była zbliżona w obu typach badanych gleb. Zmienność przestrzenną badanych parametrów przedstawiono za pomocą sferycznych lub mieszanych (sferyczno-liniowych) modeli semivariogamów. Zawartość N ogółem, aktywność NR w czarnej ziemi oraz ADA w glebie płowej znajdowały się w niskiej klasie zmienności (wariancja samorodka < 25 %) natomiast aktywność UR w obu typach gleb oraz ADA w czarnej ziemi zaliczono do średniej klasy zmienności. Zakresy autokorelacji badanych zmiennych wynosiły od 9 do 17 m. Mapy przestrzennego rozmieszczenia wyników badanych zmiennych wykazały, że rozmieszczenie wartości każdej z nich wykazywało inny kierunek. Ponadto wartości danej cechy były odmiennie rozmieszczone w obu typach gleb.

14

Effect of Varied Content of Molybdenum and Boron in Soil on Urease Activity

Kalembasa S., Kuziemska B.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

Vol. 20, nr 6

611--620

EN

The aim of the study was to determine the effect of varied content of molybdenum and boron in soil on urease activity. Soil in a three-year pot experiment, to which different amounts of molybdenum (0, 0.05, 0.1 and 0.15 mgMo kg–1 of soil on a one-off basis as an aqueous solution of Na2MoO4 2 H2O) and boron (5, 10, 15 mgB kg–1 of soil as an aqueous solution of borax Na2B4O7 10 H2O) were used for analyses. Orchard grass and crimson clover were cultivated in the experiment. Four re-growths of the test plants were harvested during each vegetation period. Soil during each year of the experiment was analysed, after each re-growth of the test plants. Urease activity was determined by the Hoffman and Teicher method based on colorimetric determination of ammonia following enzymatic hydrolysis of urea. The application of increased amounts of molybdenum significantly increased the enzyme activity in soil samples taken after the grass and clover were harvested. Urease activity in soil samples taken after clover harvest was higher each year than in soil taken after grass harvest. No effect of increasing boron content on urease activity was observed in soil taken after the cultivation of test plants.

15

Application of Enzyme Labeled Antibodies for Immunosensors Based on Electrochem ical Detection

Kazimierczak B., Pijanowska D., Torbicz W.

Polish Journal of Chemistry

|

2008

|

Vol. 82, nr 6

1255-1263

EN

In this paper, immunosensors based on electrochemical (potentiometric and amperometric) detection are presented. We developed ISFET type potentiometric immunosensor with urease as a label and a screen-printed amperometric immunosensor with alkaline phosphatase, utilizing ascorbic acid phosphate as a substrate. For the free alkaline phosphatase in concentration range 35-3500 pM, the response of amperometric sensors was at the level from 10 to 80 miA. It was stated that the potentiometric immunosensors can be applied for measurements of the to tal gamma-globulin concentration or for detection of gamma the selected IgG in concentration range 1.37 mg/L-4 g/L.

16

A New Polymeric Support for Enzyme Immobilization for Biomicroreactors

Łukowska E., Pijanowska D., Chwojnowski A.

Polish Journal of Chemistry

|

2008

|

Vol. 82, nr 6

1265-1272

EN

Preparation of three kinds of the modified polyacrylonitrile supports for enzymes used in microreactors is described. The polyacrylonitrile supports were produced using the phase inversion method, with dimethylformamide as a solvent. For conversion of the cyano groups into the carboxylic ones, the raw supports were treated with sodium hydroxide or, alternatively using a new method, with ammonium persulfate. The modified supports were used for urease immobilization. The comparison of the immobilization effectiveness and activity of the immobilized and free enzyme is presented. The effectiveness of urease immobilization was evaluated by two methods, spectrophotometric and potentiometric with use of the flow-through microreactor. It was stated that the two-layer structure films with the polyvinylpyrrolidone, as well as using of the ammonium persulfate for surface modification, made a significant improvement in efficiency of the enzyme immobilization.

17

Biodegradation of diesel fuel in soils modified with compost or bentonite and with optimized strains of bacteria. Part II. Changes in microorganisms counts and activity

Nowak A., Nowak J., Hawrot-Paw M., Telesiński A., Błaszak M., Kłódka D., Przybulewska K., Smolik B., Szymczak J.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2008

|

Vol. 15, nr 7

607-622

EN

During diesel fuel biodegradation in the sandy and the clay soil, changes in bacteria, actinomycetes and fungi counts were determined. These determinations included also the counts of specific microorganism groups, ie diesel fuel-resistant and diesel fuel-metabolising bacteria and amylolytic, proteolytic and lipolytic microorganisms. Also the activity of soil enzymes, ie of urease and acid and alkaline phosphatases, was determined. The obtained results point to the increase of bacteria and fungi counts accompanying diesel fuel biodegradation, with a decrease in the actinomycetes count. A notably large increase was stated for bacteria resistant to diesel fuel and for those capable of its biodegradation, in particular in the soil modified with compost additive. Also an increase in the count of amylolytic and proteolytic microorganisms was observed in soil microflora, but the largest one in that of lipolytic microorganisms. The activity of urease increased only in the clay soil modified with compost, whereas that of acid and alkaline phosphatases increased in the two examined soils, also more distinctly when compost was added. The application of bioaugmentation treatment induced stimulation of microorganism growth, in particular of those resistant to diesel fuel and those capable of its degradation.

PL

Podczas biodegradacji oleju napędowego w glebie lekkiej i ciężkiej określano zmiany liczebności bakterii, promieniowców i grzybów, jak również różnych grup drobnoustrojów: bakterii odpornych na olej napędowy, bakterii zdolnych do biodegradacji oleju napędowego oraz mikroorganizmów amylolitycznych, proteolitycznych i lipolitycznych. Określano także aktywność enzymów glebowych: ureazy oraz kwaśnych i zasadowych fosfataz. Uzyskane wyniki wskazują na zwiększenie liczebności bakterii i grzybów podczas biodegradacji oleju napędowego, przy równoczesnym zmniejszeniu liczebności promieniowców. Nastąpiło również znaczne zwiększenie ilości bakterii odpornych na obecność oleju napędowego oraz zdolnych do jego biodegradacji, zwłaszcza w glebie modyfikowanej dodatkiem kompostu. Obserwowano także zwiększenie ilości mikroorganizmów amylolitycznych i proteolitycznych, a w jeszcze większym stopniu lipolitycznych. Aktywność ureazy zwiększała się jedynie w glebie ciężkiej modyfikowanej kompostem, podczas gdy aktywność kwaśnych i zasadowych fosfataz rosła w obydwu badanych glebach, również w większym stopniu po zastosowaniu kompostu. Zabieg bioaugumentacji stymulował wzrost mikroorganizmów, zwłaszcza odpornych na olej napędowy oraz zdolnych do jego biodegradacji.

18

Urease activity and ATP content in soil and plant related to copper concentration

Śnieg B., Nowak J.

Polish Journal of Ecology

|

2005

|

Vol. 53, nr 1

105-111

EN

This study aimed at the assessment of the influence of various Cu(NO3)2 doses added to soil on Cu content in soil and on its influence on the activity of urease and ATP content in soil and in plants of various growth stages. A two-factor pot experiment had been started in 2002 using as test plant - the pea (Pisum sativum L.). Soil was taken from 0-30 cm layer of an arable field (light silt loam, 1.2% C content, and neutral reaction). Four doses of copper (II) nitrate (V) as Cu(NO3)2 ·3H2O were applied (each in 4 replications) following: I - control (no salt), II - 0.05 mmol · kg-1 soil, III - 0.50 mmol kg-1 and IV - 5.00 mmol · kg-1 soil. According to six degrees classification of soil contamination by copper, application of 0.05 mmol of copper up to high level of natural content in soil (but still 0° of contamination), after application of 0.5 mmol·kg-1 - copper content increased to 1° of contamination, 5.00 mmol kg-1 Cu+2 dose caused high pollution (4° of contamination). Each pot was filled with 2 kg of the treated soil and 5 pea seeds were planted per pot. The experiment lasted 56 days. Soil moisture was maintained during the experiment at 60% water holding capacity. In the course of the experiment the following growth stages were noted: 2 pairs of leaves stage (day 14th), flowering stage (day 44th), mature stage (day 56th). At those times soil and plant samples were taken to assess copper content in soil (content of total and 1M HCl soluble Cu), urease activity and ATP levels. A high positive correlation was found between Cu content (total and 1M HCl soluble) in soil and in plants. High Cu content in soil (4° of contamination . high pollution) caused a decrease of urease activity and ATP content in soil. Elevated Cu content in plant caused a distinct inhibition of urease activity in all the analyzed growth stages, and markedly higher content of ATP at the stage of flowering and mature stage of Pisum sativum L.

19

Oznaczanie niklu w żywności i próbkach biologicznych

Błądek J., Knap M., Karaś Z.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2005

|

Vol. 54, nr 4

45-51

PL

Zaproponowano zmodyfikowaną metodykę oznaczeń dimetyloglioksymianu niklu. Oszacowano oznaczalność graniczną jonów niklu (5ng w paśmie chromatograficznym) oraz skuteczność ich ekstrakcji i oczyszczania (w zależności od rodzaju matrycy, odzysk kształtuje się na poziomie 90÷97 %, odchylenie zaś standardowe nie przekracza ± 0.043). W stosunkowo szerokim zakresie stężeń Ni²⁺ (do 150 ng) uzyskano liniową charakterystykę zmian sygnałów densynometrycznych w funkcji stężenia analitu. Zaproponowane rozwiązania analityczne wykorzystano do badań poziomu niklu w surowicy (w próbkach osobników uczulonych na nikiel) i żywotności.

EN

A modified methodology of determination of nickel dimethylglyoximate was proposed. The detection limit of nickel ions (5ng in the chromatographic band) and the effectiveness of their extraction and purification (the recovery equals to 90÷97 % and the standard deviation does not exceed ± 0.043) were estimated. In a comparatively wide range Ni²⁺ concentration, a linear characteristic of the densitometric signal dependence on the analyte concentration was obtained. The proposed solution was applied to determine to nickel concentration in serum (samples from individuals allergic to nickel) and food.

20

Kompozyty ceramiczne formowane z wykorzystaniem wybranych reakcji enzymatycznych

Tomaszewska-Grzęda A., Szafran M.

Kompozyty

|

2004

|

R. 4, nr 11

297-301

PL

Proces kontrolowanej koagulacji mas lejnych pod wptywem reakcji enzymatycznych (Direct Coagulation Casting) jest od kilku lat tematem prac prowadzonych w Zespole Ceramiki Specjalnej Zakładu Technologii Nieorganicznej i Ceramiki Wydziału Chemicznego Politechniki Warszawskiej. Polega on na zateżaniu masy lejnej poprzez wewnętrzną powolną zmianę pH (będącą wynikiem rozkładu pewnych substancji pod wpływem enzymów) wokół każdej cząstki proszku ceramicznego, co jest przyczyną zmiany budowy podwójnej warstwy elektrycznej wokół tego proszku zawieszonego w rozpuszczalniku. W pracy przedstawiono wyniki badań nad otrzymywaniem kompozytów ceramicznych na drodze kontrolowanej koagulacji ceramicznych mas lejnych z Al2O3, nZrO2 lub mieszaniny wodorotlenków cyrkonu, hafnu i itru. Praca polegała na otrzymaniu i zbadaniu właściwości kompozytów zawierających 95% obj. tlenku glinu i 5% obj. domieszki nZrO2, wprowadzonej na dwa sposoby - jako proszek i jako "żel", a następnie na porównaniu otrzymanych wyników. W tabeli 1 przedstawiono wyniki badań kształtek surowych otrzymanych z ceramicznych mas lejnych z tlenku glinu, z tlenku glinu z 5% dodatkiem nanoproszku tlenku cyrkonu oraz z tlenku glinu z dodatkiem "żelu" o całkowitym stężeniu fazy stałej 54,3% obj., a w tabelach 2-5 - kształtek spiekanych. Rysunki 1-4 przedstawiają kolejne powiększenia kształtki spiekanej otrzymanej metodą DCC z tlenku glinu i "żelu". Uzyskane wyniki badań wskazują na trafność wyboru mieszaniny wodorotlenków cyrkonu, hafnu i itru jako składników kompozytu Al2O3-nZrO2 w miejsce wcześniej stosowanego nZrO2.

EN

The direct coagulation casting by means of enzymatic reactions is the subject of research carried out m the Department of Specialty Ceramics of the Warsaw University of Technology Faculty of Chemistry Division of Inorganic Technology and Ceramics. This method consists in the concentration of the casting slip by internal, slow change of pH (resulting from the decomposition of certain substances by means of enzymes) round each particle of the ceramic powder. This is the reason for the change in the structure of the double electric layer round this powder suspended in a solvent. In the work the results of studies on the obtaining of ceramic composites by direct coagulation casting of slips with Al2O3, nZrO2 or a mixture of zirconium, hafnium and yttrium hydroxides are presented. The work consisted in the obtaining and studying the properties of composites comprising 95 vol.% of aluminum oxide and 5 vol.% of the ZrO2 additive, introduced by two methods - as a powder and as a "gel", and the comparison of the results obtained. Table 1 shows the results of studies of green samples obtained from ceramic casting slips with aluminum oxide, aluminum oxide with a 5 % additive of zirconium oxide nanopowder, and with aluminum oxide with the addition of a gel of total solid phase concentration of 54.3 vol.%. Tables 2-5 show the results of studics of sintered samples. Figures 1-4 show consecutive magnifications of the sintered sample obtained by the DCC method from aluminum oxide and gel. The obtained results of studies show the relevancy of selecting the mixture of zirconium, hafnium and yttrium hydroxides as components of the Al2O3-nZrO2 composite, instead of the earlier used nZrO2.