Aktualnie obserwowane tendencje w badaniach nad wytwarzaniem polimerów z surowców odnawialnych, a także w zakresie ich analizy wskazują na systematyczny wzrost zainteresowania tego rodzaju materiałami polimerowymi. Zastosowanie wyrobów wykonanych z polimerów biodegradowalnych, które po okresie użytkowania podlegają recyklingowi organicznemu znacznie obniża obciążenie środowiska zużytymi opakowaniami i pozwala na ich racjonalną utylizację w wyniku kompostowania przemysłowego. Zasadniczą rolę podczas doboru polimeru do konkretnych zastosowań odgrywa precyzyjna charakterystyka materiału. Techniki analityczne stosowane w tym obszarze to między innymi różnicowa kalorymetria skaningowa (DSC), chromatografia żelowa (GPC), wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC), dynamiczna analiza właściwości mechanicznych (DMA), spektrometria mas (np. ESI-MSn, MALDI-MS, APCI-MS), spektroskopia NMR oraz spektroskopia absorpcyjna (IR, UV-VIS), a także techniki mikroskopowe (np. mikroskopia sił atomowych, AFM). W artykule omówiono wybrane polimery biodegradowalne i techniki analityczne związane z prowadzonymi badaniami własnymi.
EN
Current trends in research on the production of polymers from renewable resources as well as in the field of their analysis indicate a systematic increase in interest in such polymeric materials. The use of products made from biodegradable polymers, which after usage are subjected to organic recycling, significantly reduce the environmental burden of the used packaging and allows for their rational disposal by industrial composting. The precise characteristic of the material plays a crucial role in the selection of polymer for the specific applications. The analytical techniques applied in this area include differential scanning calorimetry (DSC), gel permeation chromatography (GPC), high performance liquid chromatography (HPLC), dynamic mechanical analysis (DMA), mass spectrometry (ESI-MSn, MALDI-MS, APCI-MS), nuclear magnetic resonance (NMR) and absorption spectroscopy (IR, UV-VIS) as well microscopic techniques (e.g. atomic force microscopy, AFM). The article discusses selected biodegradable polymers and analytical techniques related to own research.
Innovative functional flours with the trade name Q-Farin were used in the preparation of biopolymer materials with properties adequate to the production of biodegradable multifunctional packaging. To meet the assumed goal, it was necessary for the modification and functionalization of starch-protein material derived from the milling of purified wheat grain to confer hydrophobic, thermoplastic and barrier properties upon it. Unmodified and modified functional flour with the tradename Q-Farin C1000 was plasticized by pressure-thermal treatment in a mixture with typical plasticizers: glycerol, sorbitol & ethylene glycol. The modification of starch was accomplished by its esterification with acetic acid, enzymatic esterification with oleic acid or by oxidation with hydrogen peroxide. Mechanical and viscoelastic properties of the granulated thermoplastic compositions were examined. Their structure (microscopic and SEM observation), thermoplastic and processing properties as well as their susceptibility to biodegradation and phytotoxicity were also assessed. Selected thermoplastic compositions with adequate properties were processed into film and shapes. The materials obtained were examined for their physical properties like grammage and strength. Parameters of the technology processes involved were also prepared.
PL
Innowacyjne mąki funkcyjne o nazwie handlowej Q-Farin użyto jako surowiec w procesie wytwarzania materiałów biopolimerowych o właściwościach, odpowiednich do wytwarzania biodegradowalnych wielofunkcyjnych opakowań biomateriałowych. Osiągnięcie założonego celu wymagało przeprowadzenia modyfikacji i funkcjonalizacji surowca skrobiowo-białkowego otrzymywanego z przemiału oczyszczonego ziarna pszenicy w celu nadania mu właściwości hydrofobowych, termoplastycznych, i barierowych. W prezentowanej pracy niemodyfikowaną i modyfikowaną przez estryfikację kwasem octowym, estryfikację enzymatyczną kwasem oleinowym lub utlenianie nadtlenkiem wodoru mąkę funkcjonalną o nazwie handlowej Q-Farin C1000 poddano plastyfikacji poprzez obróbkę ciśnieniowo - termiczną z udziałem typowych plastyfikatorów tj. gliceryna, sorbitol, oraz glikol etylenowy Dla otrzymanych kompozycji termoplastycznych w postaci granulatu wykonano badania właściwości mechanicznych, lepko-sprężystych, oceniono, ich strukturę (badania mikroskopowe, SEM) oraz właściwości termoplastyczne, przerobowe, podatność na biodegradację i fitotoksyczność. Wybrane kompozycje termoplastyczne o odpowiednich właściwościach przerobowych przetwarzano na folie i kształtki. Otrzymane materiały poddano badaniom właściwości fizycznych, tj. gramatura i wytrzymałość oraz opracowano optymalne parametry procesów przetwórczych ich wytwarzania.
Dla zwiększania efektywności i jakości produkcji rolnej nadal olbrzymie znaczenie mają pestycydy, w tym herbicydy. Herbicydy stosowane w rolnictwie do ochrony roślin mogą mieć jednocześnie negatywny wpływ na rośliny inne niż docelowe, np. rośliny uprawne. Przeprowadzone badania miały na celu określenie wpływu herbicydu fotodynamicznego 1,10-fenantroliny (1,10-Phe), o stężeniach 2.5, 5.0, 7.5 i 10.0 mM na aktywność katalazy (EC 1.11.1.6) i peroksydazy (EC 1.11.1.7) oraz zawartość chlorofilu i karotenoidów w liściach selera naciowego (Apium graveolens L. var. dulce (Mill.) Pers.). Rośliny traktowane 1,10-Phe charakteryzowały się wyższą aktywnością peroksydazy i niższą aktywnością katalazy niż rośliny nietraktowane tym związkiem. Poziom chlorofilu całkowitego i karotenoidów w liściach selera naciowego uzależniony był także od zastosowanych stężeń 1,10-Phe. Rośliny opryskane 1,10-Phe o mniejszych stężeniach cechowały się podwyższonym poziomem chlorofilu całkowitego, podczas gdy wyższe stężenia 1,10-Phe wywołały spadek zawartości tego barwnika w odniesieniu do roślin kontrolnych. Przy wyższych stężeniach tego herbicydu wystąpił ponadto wzrost zawartości karotenoidów w liściach roślin.
EN
Pesticides, in that herbicides still play an important role in enhancing the efficiency and quality of agricultural production. Herbicides used in agriculture for plant protection can have a negative effect on nontarget plants as well, for example cultivated plants. The aim of this research was to determine the effect of photodynamic herbicide 1,10-phenanthroline (1,10- Phe), in the concentrations of 2.5, 5.0, 7.5, and 10.0 mM, on catalase (EC 1.11.1.6) and peroxidase (EC 1.11.1.7) activity and total chlorophyll and carotenoides contents in the leaf celery (Apium graveolens L. var. dulce (Mill.) Pers.) leaves. Plants treated with 1,10-Phe were characterized by higher activity of peroxidase and lower activity of catalase as compared with nontreated plants. The total chlorophyll level and carotenoids level in celery leaves depended on the concentration of 1,10-Phe. The plants sprayed with 1,10-Phe at lower concentrations were characterized by a higher total chlorophyll level, whilst the higher 1,10-Phe concentrations caused the chlorophyll level decrease as compared with the control plants. Higher concentration of this herbicide resulted in an increase in the content of carotenoids in plants leaves.
Głównym celem prezentowanej pracy było zbadanie przebiegu degradacji hydrolitycznej porowatych rusztowań komórkowych wykonanych z bioresorbowalnych terpolimerów z pamięcią kształtu; L-laktydu, glikolidu i węglanu trimetylenu, oraz L-laktydu, glikolidu i ε-kaprolaktonu. W trakcie prowadzonej hydrolizy odnotowywano spadki masy i średnich mas cząsteczkowych, oraz niewielkie zmiany chłonności wody badanych materiałów. Za pomocą mikroskopii skaningowej (SEM) śledzono zmiany morfologii powierzchni rusztowań zachodzące podczas prowadzonej degradacji in vitro. Przeprowadzone badania wykazały, że podłoża komórkowe formowane z terpolimerów L-LA/GA/ o-TMC i L-LA/GA/ε-CL ulegają stopniowej degradacji hydrolitycznej, a udział enzymu – lipazy wyraźnie przyspieszał ten proces zwłaszcza w wypadku rusztowania formowanego z kopolimeru zawierającego mikrobloki węglanowe. Najniższy ubytek masy odnotowano dla próbki zawierającej jednostki węglanowe, wynosił on około 10% masy wyjściowej rusztowań po 112 dniach, a w wypadku obecności lipazy masa tego materiału była niższa o ponad 24%. Wysoki stopień porowatości otrzymanych rusztowań, a co za tym idzie ich duża powierzchnia właściwa powoduje, że materiały te podatne są w znacznie większym stopniu na degradację enzymatyczną, niż podobne lite materiały wykonane z tych samych terpolimerów. Spadek liczbowo średniej masy cząsteczkowej był obserwowany w przypadku obu rodzajów terpolimerów, jednak dla terpolimeru z jednostkami kaproilowymi był on wyraźnie większy (po 112 dniach z około 40 tys. g/mol do około 2 tys. g/ mol). Warte uwagi jest to, że stopień degradacji próbek wykonanych z terpolimeru L-LA/GA/o-TMC, podczas trzech pierwszych tygodni, był stosunkowo mały, a dopiero wyraźne silne przyspieszenie tego procesu nastąpiło po 30 dniach. W przypadku degradacji prowadzonej w obecności lipazy zanotowano w czasie 112 dni spadek liczbowo średniej masy cząsteczkowej tego materiału z około 40 tys. g/mol do 9 tys. g/mol. Z punktu widzenia inżynierii tkankowej powolny proces degradacji terpolimeru L-LA/GA/o-TMC w ciągu pierwszych dwóch - trzech tygodni jest bardzo korzystny, ponieważ komórki mają wystarczająco dużo czasu na migrację, adhezję i namnażanie.
EN
The main aim of this work was to check the degradation course of polymeric scaffolds in medium with and without of enzyme - pancreatic lipase. Based on the conducted degradation studies the usefulness of the formed scaffolds was confirmed. Scaffolds have been prepared using two types of terpolymers varying in composition: L-lactide, glycolide, trimethylene carbonate, and L-lactide, glycolide and ε-caprolactone. The weight loss, water absorption, molecular weight distribution (by GPC) as well as changes in surface morphology using SEM during degradation process have been evaluated. The results have proved the degradation process of scaffolds, both in the hydrolytic and enzymatic ways has been occurred. Addition of an enzyme - lipase facilitates the degradation process of the samples, especially those containing carbonate segments. High porosity of the scaffolds and their huge specific surface area make these materials more susceptible to degradation as compared to solid materials i.e. blown, extruded polymers. Decrease in the number average molecular weight was observed in the case of both degraded scaffolds; however in that containing caproyl units it was higher. It is worth noting, that degradation rate of sample L-LA/GA/o-TMC during first three weeks is quite slow showing almost the same behaviour for both enzymatic and hydrolytic degradation. From the tissue engineering point of view the slow degradation process of the terpolymer L-LA/GA/o-TMC during first two - three weeks is very promising because cells would have enough time for migration, adhesion and proliferation.
Do najważniejszych parametrów jakościowych odbitek nakładowych i próbnych należą barwa nadruku i różnica barw (ΔE). Spektrofotometry i spektrodensytometry – urządzenia kontrolnopomiarowe, za pomocą których dokonuje się pomiaru barwy, obecne dzisiaj w każdej drukarni – są niezbędne w procesach standaryzacji druku. Do niedawna za pomocą takich urządzeń drukarze w dużym stopniu radzili sobie z kontrolą barwy w druku, a warunki pomiaru, których trzeba było przestrzegać w trakcie pomiaru, u jęte b yły w normie ISO 13655:1996. Coraz większe rozpowszechnienie optycznych środków rozjaśniających (wybielaczy optycznych) w podłożach drukowych oraz farb zawierających związki fluorescencyjne (np. farby gazetowe) spowodowało, że wyniki uzyskane taką metodą pomiarową nie całkiem zgadzały się z postrzeganiem wizualnym. W celu rozwiązania tego problemu ISO w 2009 r. wprowadziła zmiany do normy 13655, w wyniku czego zgodnie z ISO 13655:2009 zalecano cztery warunki pomiaru: M0, M1, M2, M3. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu warunków pomiaru barwy (M0, M1 i M2) na wynik pomiaru barwy nadruku wykonanego na papierach zawierających i niezawierających optyczne środki rozjaśniające.
EN
The most important parameters regarding quality of prints are colour and colour difference (ΔE). Spectrophotometers or spectrodensitometers – instruments used to measure and control colour – are nowadays used in almost every printing facility, no matter what size, and are essential for standardizing the whole printing process. Until recently using of these instruments was generally enough for printers to control the printed colour, and necessary measurement conditions were specified in ISO 13655:1996. Increasing amount of optical brightening agents (optical brighteners) used in printing materials and dyes containing fluorescent components (e.g. newsprint dyes) caused difference between colorimetric data, received from existing measurement conditions, and visual perception. To address this problem in 2009 ISO introduced changes in norm 13655, that were specified in ISO 13655:2009 as four different measurement conditions (M0, M1, M2 and M3). Following article presents results of research on how measurement conditions M0, M1 and M2 may affect the colour measurements of prints on papers containing the optical brightener and papers without those compounds.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Ionic liquids have attracted considerable interest in various areas as new, non-volatile and non-flammable organic solvents, catalysts, reaction additives, ligands, drugs and other dedicated materials etc. Their general use, sometimes in bulky quantities, requires determination of their potential ecotoxicity on selected organisms. In the present work, influence of triphenylmethylphosphonium iodide (1) and triphenylhexadecylphosphonium iodide (2), introduced to soil, on germination and early stages of growth and development of superior plants was investigated using the plant growth test based on the OECD/OCDE 208/2006. In this test, the seeds of selected species, i.e. land superior plants - spring barley (Hordeum vulgare) and common radish (Raphanus sativus L. subvar. radicula Pers.) were planted in pots containing soil to which a test chemical compound had been added and in pots with control soil. To evaluate the phytotoxicity of ionic liquids 1 and 2 germination and weight (dry and fresh) of control plant seedlings were determined and compared with the germination and weight (dry and fresh) of the seedlings of plants grown in the soil watered with appropriate amounts of the test chemicals. The visual assessment of any types of damage to the test species, such as growth inhibition, chlorosis and necrosis, was also carried out and documented by digital photographs. Based on the obtained results, magnitudes of the LOEC - the lowest concentration causing observable effects in the form of reduction in growth and germination compared with the control and the NOEC - the highest concentration not causing observable, toxic effects - were also determined.
PL
Ciecze jonowe wzbudziły duże zainteresowanie w różnych dziedzinach jako nowe nielotne i niepalne rozpuszczalniki organiczne, katalizatory, dodatki do reakcji, ligandy, leki itp. Jednocześnie powszechne stosowanie cieczy jonowych, czasem w dużych ilościach, wymaga określenia ich potencjalnej ekotoksyczności dla wybranych organizmów. W przedstawionej pracy wpływ jodku trifenylometylofosfoniowego (1) i jodku trifenyloheksadecylofosfoniowego (2), wprowadzonych do gleby w różnych stężeniach, na wschody i wczesne stadia wzrostu i rozwoju roślin wyższych, określono w badaniach fitotoksyczności w oparciu o przewodnik OECD/OCDE 208/2006. W przeprowadzonym eksperymencie nasiona wybranych gatunków lądowych roślin wyższych - jęczmienia jarego (Hordeum vulgare) i rzodkiewki zwyczajnej (Raphanus sativus L. subvar. radicula Pers.) wysiano do wazonów zawierających glebę, do której dodano badany związek chemiczny, i do wazonów zawierających glebę kontrolną. Oceniając fitotoksyczność związków (1) i (2), określono i porównano wschody i masę (suchą i zieloną) pędów roślin kontrolnych ze wschodami i masą (suchą i zieloną) pędów roślin rosnących na glebie, do której wprowadzono odpowiednie ilości związków. Dokonano ponadto oceny wizualnej wszystkich uszkodzeń badanych gatunków roślin, takich jak zahamowanie wzrostu, nekroza i chloroza, czego odzwierciedleniem są wykonane zdjęcia cyfrowe roślin doświadczalnych. Na podstawie otrzymanych wyników określono wielkości LOEC (najniższe stężenie wywołujące zauważalne skutki w postaci obniżki we wzroście i wschodach w porównaniu z kontrolą) oraz NOEC (najwyższe stężenie niewywołujące zauważalnych, toksycznych skutków).
Studies were conducted using a 10-chamber Micro-Oxymax (Columbus, OH, USA) respirometer to determine the effect of bioaugmentation, biostimulation and combination of them on enhancing intrinsic biodegradation of oil hydrocarbons in soil. Contaminated soil was collected from a former military airport in Kluczewo, Poland. Bioaugmentation was realized by addition of indigenous or exogenous bacteria to soil. Biostimulation was done by aerated water supply and surfactant addition. Bioaugmentation + addition of a surfactant was applied as the combined treatment. The intrinsic and enhanced hydrocarbons biodegradation rates were estimated from the slopes of linear regressions of cumulative curves of O2 uptake. Pertinent biodegradation rates were recalculated on the basis of the stoichiometric reaction (mass balance equation) and conversion equation. The results showed that combined treatment (indigenous bacteria bioaugmentation + addition of a surfactant) was the most effective method of biodegradation enhancement as the 20-fold increase of biodegradation rate was observed.
PL
Przeprowadzono badania mające na celu określenie efektywności wspomagania biodegradacji węglowodorów ropopochodnych w gruncie w wyniku zastosowania bioaugmentacji, biostymulacji lub metody kombinowanej. Próbki gruntu użyte do badań zostały pobrane z terenu Centralnej Stacji Tankowania (CST) lotniska Kluczewo niedaleko Stargardu Szczecińskiego. Bioaugmentację przeprowadzono z użyciem autochtonicznych i allochtonicznych mikroorganizmów zdolnych do rozkładu węglowodorów ropopochodnych. Z kolei biostymulacja obejmowała wprowadzenie napowietrzonej wody lub substancji powierzchniowo czynnej (SPC) do zanieczyszczonego gruntu. Biodegradację węglowodorów ropopochodnych szacowano na podstawie konsumpcji O2 przy użyciu respirometru Micro-Oxymax V6.0 COLUMBUS INSTRUMENTS. Średnie szybkości konsumpcji O2 podczas biodegradacji węglowodorów wyznaczono z równań aproksymacji liniowej krzywych kumulacyjnych. Na podstawie równania bilansu masy i wyznaczonych szybkości konsumpcji O2 obliczono szybkość biodegradacji węglowodorów, tj. szybkość ubytku substratu w czasie. Z przeprowadzonych badań wynika, że metoda kombinowana (kombinacja bioaugmentacji z dodatkiem SPC) była najbardziej efektywną metodą wspomagania biodegradacji węglowodorów ropopochodnych w gruncie - odnotowano wtedy 20-krotny wzrost szybkości biodegradacji.
W przeprowadzonym doświadczeniu wazonowym przebadano wpływ nawożenia azotem (25, 50, 75, 100, 150 mg · kg–1 gleby), fosforem (20, 50, 75, 100 mg · kg–1 gleby), potasem (30, 75, 100, 150 mg · kg–1 gleby) i łącznego nawożenia tymi składnikami (NPK) na plon suchej masy pora (Allium porrum L.) oraz zawartość składników mineralnych (N-ogółem, fosforu, potasu, wapnia i magnezu). Zastosowane kombinacje nawozowe prowadziły do zwiększenia plonu suchej masy pora, największy wzrost plonu wystąpił pod wpływem łącznego nawożenia azotem, fosforem i potasem (NPK). Zastosowane w doświadczeniu nawożenia w sposób istotny wpłynęły także na skład mineralny liści pora. Badania wykazały ponadto, że optymalne dawki nawożenia ze względu na zawartość składników mineralnych różnią się od dawek optymalnych ze względu na plon.
EN
In the pot experiments, the effect of mineral fertilization using nitrogen (25, 50, 75, 100, 150 mg · kg–1 of the soil), phosphorus (20, 50, 75, 100 mg · kg–1 soil), potassium (30, 75, 100, 150 mg · kg–1 soil) as well different levels of complex NPK fertilization on the dry matter yield of leek (Allium porrum L.) and mineral elements content (N-total, phosphorus, potassium, calcium, magnesium) has been investigated. Applied fertilizer combinations increased the dry matter yield of leek, the highest crop has been harvested for complex NPK fertilization. Fertilizer applied in the experiment which significantly affected the mineral composition of leek leaves. Moreover, fertilizing rates optimal for mineral elements content and yield of leek was different.
W przeprowadzonych badaniach określono wpływ herbicydu fotodynamicznego 1,10-fenantroliny (1,10-Phe), o stężeniach 2,5; 7,5 i 10,0 mM, na aktywność katalazy (EC 1.11.1.6) i peroksydazy (EC 1.11.1.7) oraz zawartość chlorofilu całkowitego i karotenoidów w liściach fasoli szparagowej (Phaseolus vulgaris L., cv Złota Saxa). Rośliny traktowane 1,10-Phe charakteryzowały się wyższą aktywnością peroksydazy i niższą aktywnością katalazy niż rośliny nietraktowane tym związkiem. Poziom chlorofilu całkowitego i karotenoidów w liściach fasoli szparagowej także uzależniony był od zastosowanych stężeń 1,10-Phe. Rośliny opryskane 1,10-Phe o mniejszych stężeniach cechowały się podwyższonym poziomem chlorofilu całkowitego, podczas gdy największe stężenie 1,10-Phe wywołało spadek zawartości chlorofilu w odniesieniu do roślin kontrolnych. Przy wyższych stężeniach tego herbicydu wystąpił ponadto wzrost zawartości karotenoidów w liściach roślin.
EN
Effect of photodynamic herbicide 1,10-phenathroline (1,10-Phe), in the concentration of 2.5, 7.5 and 10.0 mM, on catalase (EC 1.11.1.6) and peroxidase (EC 1.11.1.7) activity and total chlorophyll and carotenoides contents in leaves of French bean (Phaseolus vulgaris L., cv Golds Saxa) have been determined. Plants treated with 1,10-Phe were characterized by higher activity of peroxidase and lower activity of catalase, as compared with non-treated plants. The total chlorophyll level and carotenoids level in French bean leaves depended on the concentration of 1,10-Phe. The plants sprayed with Phe at lower concentrations were characterized by a higher total chlorophyll level, whilst the highest 1,10-Phe concentration - 10 mM caused the chlorophyll level decrease, as compared with the control plants. Higher concentration of this herbicide resulted in a increase in the content of carotenoids in plants leaves.
Ciecze jonowe cieszą się obecnie znacznym zainteresowaniem jako doskonała alternatywa dla rozpuszczalników organicznych, które mogą być wykorzystane w chemicznych procesach jednorodnych i wielofazowych. Związki te są nielotne, niepalne, a ich „zielony” charakter jest związany z nieznacznym ciśnieniem par. Jednakże wprowadzenie do obrotu jakichkolwiek substancji chemicznych wymaga określenia ich wpływu na wszystkie elementy przyrody. Oznaczenie potencjalnej ekotoksyczności nowych związków chemicznych wiąże się z prowadzeniem badań dotyczących oddziaływania tych substancji na wzrost i rozwój wybranych organizmów. W przedstawionej pracy określono wpływ dimetylofosforanu 1-etylo-3-metyloimidazoliowego, wprowadzonego do gleby, na wschody i wczesne stadia wzrostu i rozwoju roślin wyższych, zgodnie z normą ISO-11269-2:1995. W przeprowadzonym eksperymencie nasiona wybranych gatunków lądowych roślin wyższych - jęczmienia jarego (Hordeum vulgare) i rzodkiewki zwyczajnej (Raphanus sativus L. subvar. radicula Pers.) wysiano do wazonów zawierających glebę, do której dodano badanego związku chemicznego i do wazonów zawierających glebę kontrolną. Przez cały okres prowadzenia badań utrzymywano optymalne warunki wzrostu i rozwoju dla wybranych gatunków roślin. Oceniając fitotoksyczność dimetylofosforanu 1-etylo-3-metyloimidazoliowego, określono i porównano wschody i masę (suchą i zieloną) pędów roślin kontrolnych ze wschodami i masą (suchą i zieloną) pędów roślin rosnących na glebie, do której wprowadzono odpowiednie ilości tego związku. Dokonano również oceny wizualnej wszystkich uszkodzeń badanych gatunków roślin, takich jak zahamowanie wzrostu, zmiany chloro- i nekrotyczne.
EN
Ionic liquids have attracted considerable interest as excellent alternatives to organic solvents for use in homogeneous and biphasic processes. Ionic liquids are non-volatile, non-flammable and their “green” character has usually been justified with their negligible vapor pressure. However, the marketing of any chemical substance, requires the determination of their impact on all the elements of nature. Determination of the potential ecotoxicity of new chemical compounds associated with the conduct of research on the effects of those compounds on the growth and development of selected organism. In the present work, the influence of 1-ethyl-3-methylimidazolium dimethyl phosphate, introduced to the soil on germination and early stages of growth and development of superior plants was investigated using the plant growth test based on the ISO-11269-2:1995 International Standard. In this test, the seeds of selected species of land superior plants - spring barley (Hordeum vulgare) and common radish (Raphanus sativus L. subvar. radicula Pers.) were planted in pots containing soil to which a test chemical compound had been added and in pots with control soil. Optimum conditions for growth and development of the selected plant species were maintained for the duration of the experiment. To evaluate the phytotoxicity of the applied concentrations of the 1-ethyl-3-methylimidazolium dimethyl phosphate, the germination and (dry and fresh) mass of control plant seedlings were determined and compared with the germination and (dry and fresh) mass of the seedlings of plants grown in the soil with appropriate amounts of the test chemicals added. The visual assessment of any types of damage to the test species, such as growth inhibition, chlorosis and necrosis, was also carried out.
W eksperymencie wazonowym przebadano wpływ wzrastających dawek azotu (25, 50, 75, 100 i 150 mg/kg gleby), fosforu (20, 50, 75 i 100 mg/kg gleby), potasu (30, 75, 100 i 150 mg/kg gleby) i zróżnicowanych poziomów łącznego nawożenia tymi składnikami (NPK) na plon suchej masy selera naciowego (Apium graveolens L. var. dulce (Mill.) Pers.) oraz zmiany zawartości składników mineralnych: N-ogółem, fosforu, potasu, wapnia i magnezu. Wszystkie z zastosowanych kombinacji nawozowych prowadziły do zwiększenia plonu suchej masy selera naciowego. Największy wzrost plonu wystąpił pod wpływem łącznego nawożenia NPK oraz jednostronnego nawożenie azotem. Zastosowane w doświadczeniu nawożenia azotem, fosforem i potasem oraz nawożenie NPK w sposób istotny wpłynęły na skład mineralny liści selera naciowego, najkorzystniejsze okazało się kompleksowe nawożenie NPK. Badania z selerem naciowym wykazały ponadto, iż optymalne dawki nawożenia ze względu na zawartość składników mineralnych różnią się od dawek optymalnych ze względu na plon.
EN
In the pot experiments, the effect of increasing amount of nitrogen (25, 50, 75, 100 and 150 mg/kg of the soil), phosphorus (20, 50, 75 and 100 mg/kg soil), potassium (30, 75, 100 and 150 mg/kg soil) as well different levels of complex NPK fertilization on the dry matter yield of leaf celery has been investigated. Changes in the content of mineral elements (N-total, phosphorus, potassium, calcium, magnesium) in tested plant has been also determined. Applied fertilizer combinations increased the dry matter yield of leaf celery. The highest crop has been harvested for NPK fertilization and single fertilization with nitrogen. The single fertilization with nitrogen, phosphorus, and potassium, and NPK co-fertilization applied in the experiment which significantly affected the mineral composition of leaf celery, complex NPK fertilization was found to be the most favourable. Moreover, fertilizing rates optimal for mineral elements content and yield of leaf celery was different.
W doświadczeniu wazonowym badano wpływ nawożenia azotem, fosforem, potasem oraz łącznego nawożenia tymi składnikami (NPK) na poziom suchej masy, cukrów rozpuszczalnych, chlorofilu i kwasu askorbinowego w liściach selera naciowego (Apium graveolens L. var. dulce (Mill.) Pers.). Wyniki przeprowadzonych badań dowiodły, że duża zawartość azotu, fosforu i potasu w glebie prowadzi do pogorszenia wartości biologicznej roślin. Badania z selerem naciowym wykazały ponadto, iż optymalne dawki nawożenia ze względu na plon nie gwarantują największej wartości odżywczej warzyw. Wysoki poziom nawożenia mineralnego powodował spadek zawartości chlorofilu i kwasu askorbinowego w liściach selera naciowego. Podnoszenie zasobności gleby w azot, fosfor i potas obniżało poziom cukrów w warzywach.
EN
The effect of mineral fertilization using nitrogen, phosphorus, and potassium, and NPK complex on changes of dry matter, sugars, chlorophyll and ascorbic acid content in the leaves of leaf celery (Apium graveolens L. var. dulce (Mill.) Pers.) at the pot experiment has been investigated. The results of the investigation showed that high nitrogen, phosphorus, and potassium content in the soil leads to depletion of the biological values of the plants. Moreover, test with leaf celery have shown that the fertilizing rates optimal for yield do not guarantee the highest nutritional value of the vegetable. The high level of mineral fertilization caused a decrease in the contents of ascorbic acid and chlorophyll in the leaves of the leaf celery. Raising the contents of nitrogen, phosphorus and potassium in the soil resulted in a decrease of the level of sugars in the vegetables.
The aim of this research was to determine the effect of diverse salinity levels of the soil by NaCl and CaCl2 on the chlorophyll, protein, sugars as well as ascorbic acid content in the root celery (Apium graveolens L.var. rapaceum. (Mill.) DC) leaves. In the pot experiment the plants were watered with a solution of sodium chloride and calcium chloride containing (100 and 300 mM NaCl) and (50 and 150 mM CaCl2), respectively. The results have shown that contents of tested components in celery leaves to a large extent were dependent upon both the levels of basic salinity and used salt. Basic salinity of both NaCl and CaCl2 caused decreased content of the total chlorophyll, protein and soluble sugars in leaves of celery; the stronger the soil salinity was the greater the change was. Soil salinity to large extend influenced also ascorbic acid level in the leaves of celery. Salinity of the soil by CaCl2 at both doses caused an increase of ascorbic acid level of the celery leaves. The other reaction appeared using NaCl, at lower salinity concentration an increase of ascorbic acid was observed, whilst at higher salinity of the soil a decrease of this vitamin has been noticed.
PL
Przeprowadzone badania miały na celu określenie wpływu zróżnicowanego zasolenia podłoża NaCl i CaCl2 na zawartooeć chlorofilu, białka, cukrów i kwasu askorbinowego w liściach selera korzeniowego (Apium graveolens L. var. rapaceum. (Mill.) DC). W eksperymencie wazonowym rośliny potraktowano doglebowo roztworami chlorku sodu (100 i 300 mM NaCl) i chlorku wapnia (50 i 150 mM CaCl2). Uzyskane wyniki pozwalają wnioskować, że zawartość analizowanych składników w liściach selera była uzależniona od poziomu zasolenia podłoża oraz od soli użytej do zasalania. Zasolenie podłoża zarówno NaCl, jak i CaCl2 prowadziło do obniżenia zawartości chlorofilu całkowitego, białka i cukrów rozpuszczalnych w liściach selera, przy czym odnotowane spadki zawartości tych składników były tym większe, im wyższy był poziom zasolenia gleby. Zasolenie gleby w dużym stopniu wpłynęło także na poziom kwasu askorbinowego w liściach selera. Zasolenie gleby CaCl2, przy obu dawkach, powodowało wzrost poziomu kwasu askorbinowego. Inna reakcja wystąpiła pod wpływem NaCl, przy niższym poziomie zasolenia obserwowano wzrost zawartości witaminy C, podczas gdy przy wyższym poziomie zasolenia gleby odnotowano spadek zawartości tej witaminy.
W warunkach kompostowania przemysłowego poddano degradacji wybrane syntetyczne poliestry: poliester alifatyczny - poli(L-laktyd)(PLLA) oraz alifatyczno-aromatyczny kopoliester: kwas tereftalowy/kwas adypinowy/1,4-butanodiol - produkt handlowy o nazwie Ecoflex®. Po dwóch tygodniach degradacji materiałów polimerowych dokonano analizy kompostów. Nie stwierdzono znacznych różnic właściwości fizykochemicznych (pH, gęstość objętościowa, sucha masa, substancje organiczne, konduktancja) kompostów, w których ulegały degradacji badane materiały polimerowe w porównaniu do kompostów kontrolnych. Dla badanych próbek kompostu w warunkach laboratoryjnych przeprowadzono test wzrostu roślin na jęczmieniu jarym (Hordeum vulgare), rzodkiewce (Raphanus sativus L. subvar. radicula Pers) oraz rzeżusze ogrodowej (Lepidium sativum L.). Na podstawie testu fitotoksyczności nie stwierdzono niekorzystnego wpływu kompostów, w których degradowały poliestry na wzrost i rozwój roślin.
EN
The degradation process of selected synthetic polyester: aliphatic polyester poly(L-lactide) PLLA and aliphatic-aromatic copolyester terepthalic acid/1,4-butanodiol/adipic acid under the trade mark Ecoflex® in industrial compost heap has been performed. The basic parameters of compost after 14 days degradation of polymers have been evaluated. It can be concluded that there is almost no polymeric sample effect on the measured compost parameters (pH, bulk density, conductivity and content of dry mass and organic matter) as compared with control medium. Plant growth test for compost after degradation of polyesters using barley (Hordeum Vulgare), as well as common radish (Raphanus sativus L. subvar. Radicula Pers.) and cress (Lepidium sativum L.) in laboratory conditions was performed. On the basis of the results of phytotoxicity test, no harmful effect of post-degradation compost, on the selected plants growth has been noticed.
W przeprowadzonym eksperymencie wazonowym określono wpływ zróżnicowanego zasolenia podłoża na aktywność katalazy i peroksydazy oraz zawartość chlorofilu całkowitego i karotenoidów w liściach fasoli szparagowej (Phaseolus vulgaris L., cv Złota Saxa). Rośliny potraktowano doglebowo roztworami chlorku sodu zawierającymi: 5, 10, 20 i 30 mM NaCl. Uzyskane wyniki wykazały, że zarówno zmiany aktywności badanych enzymów, jak i zawartości barwników asymilacyjnych w liściach roślin były w dużym stopniu zależne od poziomu zasolenia gleby. Zasolenie podłoża prowadziło do wzrostu aktywności peroksydazy w liściach fasoli, wielkość zmian była wprost proporcjonalna do poziomu zasolenia. Aktywność katalazy w liściach fasoli rosnącej na podłożu o niższych poziomach zasolenia była zbliżona do aktywności w roślinach kontrolnych, podczas gdy wyższe zasolenia wywołały spadek aktywności tego enzymu. Zasolenie podłoża wpłynęło także na obniżenie zawartości chlorofilu i karotenoidów w liściach fasoli, przy czym zmiany te były tym większe im wyższy był poziom zasolenia gleby.
EN
The effect of various soil salinities on changes of catalase and peroxidase activity, content of total chlorophyll and carotenoides in leaves of French bean (Phaseolus vulgaris L., cv Golds Saxa) in the pot experiments was determined. The plants were watered with a solution of sodium chloride containing 5, 10, 20 and 30 mM NaCl. The results have proved that the salinity levels applied to the basis influenced not only the change in the activity of the enzymes studied but also assimilation pigments content in leaves of plants. The basis salinity caused increase the peroxidase activity in leaves of bean and was directly proportional to the level of basis salinity. Activity of the catalase in leaves of bean growing in soil containing lower levels of salinity was similar to the activity in control plants, while higher salinities caused considerable drop in activity of these enzyme. As expected excessive salinity of soil caused decrease of chlorophyll and carotenoides level in tested plants. The higher salinity level was, the more erident changes were observed.
Obecnie w wielu gałęziach przemysłu niedegradowalne tworzywa sztuczne zastępuje się polimerami przyjaznymi środowisku. Wprowadzenie tych biodegradowalnych materiałów do codziennego użytku pomoże zredukować ilość powstających odpadów stałych, których recykling jest nieopłacalny. Chociaż biodegradowalne polimery są produkowane z myślą o ich kompostowaniu po zużyciu, niestety nie ma możliwości uniknięcia stosowania tzw. niewłaściwych praktyk (zaśmiecania), które prowadzą do powstawania nielegalnych, niekontrolowanych składowisk odpadów. Ponieważ wiadomo, że biopoliestry mogą ulegać degradacji w glebie w obecności szerokiej gamy mikroorganizmów, takich jak: bakterie, promieniowce czy grzyby, istnieje potrzeba badania oddziaływania tych materiałów na środowisko glebowe. Prezentowane wyniki dotyczą testu biodegradacji wybranych poliestrów (alifatyczno-aromatyczny kopolimer tereftalan-butanodiol/adypinian-butanodiol BTA, krystaliczny i amorficzny polilaktyd PLA, ataktyczny poli[(R,S)-3-hydroksymaślan] a-PHB) oraz ich mieszanin w glebie, przygotowanego w formie eksperymentu wazonowego, prowadzonego w warunkach kontrolowanych. Próbki tych poliestrów w postaci żyłek umieszczono w glebie, a następnie w określonych odstępach czasu dokonywano analizy na obecność mikroorganizmów. Zmiany liczebności mikroorganizmów glebowych w testowanych poliestrach wykrywano na różnych podłożach selektywnych: bakterie na podłożach YS, promieniowce na ekstrakcie glebowym i grzyby na podłożu DRBC. Rodzaj i liczebność bakterii rozkładających polimery oznaczano na podłożach zawierających BTA, PLA i a-PHB jako jedyne źródło węgla przy użyciu podłoży selektywnych. Zaobserwowano, że liczebność bakterii zdolnych do tworzenia kolonii zależała od czasu trwania doświadczenia i rodzaju zastosowanych polimerów. Liczebność bakterii obecnych na podłożu zawierającym a-PHB była większa w porównaniu do podłoży z pozostałymi poliestrami. Wśród bakterii zdolnych do rozkładu biopolimerów dominowały Gram-dodatnie laski przetrwalnikujące oraz Gram-ujemne pałeczki.
EN
Nowadays in a lot of industrial branches non-degradable plastics have been replaced by environmental friendly polymers. Introducing these biodegradable materials to human’s daily life help reduce harmful solid waste, which recycling is impractical and uneconomical. Generally, biodegradable polymers are produced to be composted after disposal, however there is no possibility to avoid improper practices dealing to produce illegal, uncontrolled landfill sites. As generally known, that biopolyesters can be degraded in soil by the action of a wide range of microorganisms such as bacteria, actinomycetales, and fungi, there is a big necessity for studying ecotoxicological impact of these materials placed in soil. The present results deals with biodegradation test of selected polyesters (aliphatic-aromatic copolymer (terepthalate-butylene/adipate-butylene, BTA, crystalline and amorphous polylactide PLA, and atactic poly[(R,S)-3-hydroxybutyrate], a-PHB) and their blends incubated in soil, performed under controlled conditions in the pot experiment. Samples of monofilaments prepared from mentioned above polyesters were placed in soil medium and analyzed for microbial activity after specified period of time. The changes of the number of soil microorganism on tested polyesters using a number of different selective media were detected on: YS - for bacteria, soil extract for actinomycetales, DRBC for fungi. Species and number of polymer-degrading microorganisms were estimated on media containing BTA, PLA, and a-PHB as only carbon sources using a number of different selective media. It was found that numbers of all tested culturable microorganisms were dependent upon both on tested polymers and time of experiment. In the presence of polymer BTA, PLA, and a-PHB in medium, more bacteria on a-PHB as only carbon sources, than the other have been noticed. Among bacteria capable of degrading tested polymers Gram-positive sporulated baccili and Gramnegative rods wasdominated.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań degradacji wybranych syntetycznych poliestrów, mianowicie poli(L-laktydu) (PLLA), poli[(DL)-laktydu] (PLA) oraz alifatyczno-aromatycznego kopoliestru kwas tereftalowy/kwas adypinowy/1,4-butanodiol (BTA) w warunkach kompostowania przemysłowego, a także w kompoście z osadem czynnym, w standaryzowanej glebie i w dynamicznej wodzie morskiej. Przebieg procesu degradacji śledzono oceniając zmiany ciężaru cząsteczkowego próbek metodą GPC, makroskopowe zmiany ich powierzchni oraz zmiany masy. Stwierdzono, że największe zmniejszenie ciężaru cząsteczkowego oraz wyraźna dezintegracja badanych materiałów polimerowych (zwłaszcza próbki PLA) zachodzi podczas degradacji w warunkach kompostowania przemysłowego. Jest to więc właściwe środowisko degradacyjne badanych, podatnych na kompostowanie polimerów, albowiem proces ich degradacji w pozostałych środowiskach zachodzi znacznie wolniej. Oceniono również zmiany charakterystycznych właściwości stosowanych środowisk w toku trwającego do 6 miesięcy procesu degradacji polimerów. Ponadto na podstawie testu fitotoksyczności stwierdzono brak jakiegokolwiek niekorzystnego wpływu produktów degradacji inkubowanych w glebie próbek PLLA oraz PLA na wzrost i rozwój wysianych w niej nasion roślin.
EN
The results of the study on degradation of selected synthetic polyesters namely poly(L-lactide) (PLLA), poly[(DL)-lactide] (PLA) and aliphatic - aromatic co-polyester terephthalic acid/ adipic acid/1,4-butanediol (BTA) in the industrial compost heap, a compost containing activated sludge, standardized soil or dynamic sea water were presented. The course of degradation process was monitored by evaluation of changes of molecular weights of the samples by GPC method (Fig. 1, 3, 4 and 7), macroscopic changes of the surface (Fig. 2) and weight loss. It has been found that most significant decrease in molecular weight and clear disintegration of the materials investigated (particularly PLA samples) took place during the degradation under the industrial composting conditions. So this is the proper degradation environment for the tested compostable polymers, for their degradation processes in the other environments go much more slowly. The changes in the characteristic properties of the environments used were also evaluated during the process of polymers' degradation up to six-month time (Table 1, 2 and 5). Additionally, on the basis of the results of phytotoxicity test, no harmful effects of the degradation products of PLA and PLLA samples, incubated in the soil, on the growth and development of the plants seeds sown in the soil has been found (Fig. 5 and 6, Table 3 and 4).
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Doświadczenie polowe wykonano w latach 1999-2001 w SD Lipki na glebie kompleksu żytniego dobrego. W doświadczeniu oceniano działanie czynnika wodnego (obiekty nie nawadniane i nawadniane ), nawozowego ( 0 NPK, 1 NPK, 2 NPK-220 kg ha-1), odmianowego (‘Elsanta’, ‘Senga Sengana’). Działanie wody zwiększało średnio plony owoców truskawek odmiany ‘Senga Sengana’ o 6,1 t ha-1 (20%) i ‘Elsanta’ o 4,6 t ha-1 (18 %). Zarówno w warunkach naturalnych jak i nawadniania uzasadnione plonotwórczo okazało się zastosowanie 110 kg NPK ha-1. W przeprowadzonym badaniu nawadnianie i nawożenie mineralne nie oddziaływało istotnie na zawartość składników chemicznych w owocach ocenianych odmian truskawek. Wystąpiły pewne tendencje wskazujące na to, że nawadnianie może zmniejszyć w owocach truskawek zawartość azotu azotanowego, kwasowość ogólną, witaminy C i cukru. Natomiast wysokie dawki NPK mogą sprzyjać gromadzeniu w nich azotanów, kwasów organicznych i zubażać je w witaminę C.
EN
In 1999-2001 results of drip irrigation and mineral fertilization applied to strawberry cv. Elsanta and Senga Sengana, cultivated on sandy soil were assessed. As effect of the applied irrigation the yield of Senga Sengana increased by 6.1 t ha-1 (20%), that of Elsanta by 4.6 t ha-1 (18%). Irrigation caused a decrease of dry matter, nitrates, vitamin C, sugar, organic acids contents in the fruit, whereas if irrigation was combined with high dose of mineral fertilizer it caused an increase of vitamin C and sugar content in the fruit.
W przeprowadzonym doświadczeniu wazonowym badano wpływ nawożenia magnezem na zawartość chlorofilu całkowitego, karotenoidów oraz białka w liściach selera korzeniowego (Apium graveolens L. var. rapaceum.(Mill.) DC) i fasoli szparagowej (Phaseolus vulgaris L.). Bezpośrednio przed posadzeniem rozsady selera oraz wysianiem fasoli zastosowane zostało nawożenie magnezem w celu doprowadzenia gleby do następującej zasobności: 50; 100; 150 mg MgO/dm3 gleby. Przeprowadzone badania wykazaly, że nawożenie magnezem wpływa na zawartość barwników asymilacyjnych i białka w liściach obu roślin eksperymentalnych, przy czym zmiany zależne były zarówno od zasobności gleby w magnez, jak i od terminu oznaczenia. W przypadku selera największą zawartością chlorofilu całkowitego cechowały się liście roślin rosnących na podłożu o zasobności w magnez równej 50 mg MgO/dm3 gleby. W fasoli szparagowej znaczny wzrost poziomu chlorofilu całkowitego w liściach wystąpił przy dwóch mniejszych dawkach magnezu. Wyniki oznaczenia zawartości karotenoidów w liściach selera i fasoli wykazały, że nawożenie mniejszymi dawkami magnezu wpływa na wzrost poziomu tego barwnika, podczas gdy przy największej zasobności podłoża w magnez odnotowano spadek zawartości tych barwników w liściach obu roślin eksperymentalnych. Wzbogacenie podłoża w magnez spowodowało wzrost zawartości białka w liściach selera i fasoli, przy czym największym poziomem białka cechowały się liście roślin rosnących na podłożu o zasobności w magnez równej 50 mg/dm3.
EN
In the pot experiment an effect of magnesium fertilization on the total chlorophyll, carotenoides and protein content in leaves of root celery (Apium graveolens L. var. rapaceum.(Mill.) DC) and of French bean (Phaseolus vulgaris L.) was investigated. Immediately before implant seedlings of celery and sow of bean was used magnesium fertilization conducing soil to following levels: 50, 100, 150 MgO/dm3 of soil. Performed investigations showed that magnesium fertilization influence on assimilation pigments and protein level in leaves of both experimental plants, the changes were dependent both on affluence soil for magnesium as well as on time - limit analysis. In case of celery highest content of total chlorophyll appeared in plant leaves growing on soil basis containing 50 mg magnesium per litr of soil. Considerable increase of the total chlorophyll level in French bean leaves at both lower magnesium doses was observed. Results of carotenoides contents in celery and bean leaves showed that lower fertilization doses of magnesium increasing pigment quantity, whilst at the highest affluance basis resulted in a decrease of these pigment contens in leaves of both experimental plants. Enrichment of the basis in the magnesium contents caused the increase of N-total and protein contents in bean and celery leaves, the highest protein levels were characteristic for leaves of plants growing on basis containing 50 mg magnesium per litre of soil.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.