Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Badania nad stanem higieny wybiegów dla trzody chlewnej w wybranych gospodarstwach województwa poznańskiego. Część I. Badania biologiczne

100%

Adamek E.

Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu. Zootechnika

|

1976

|

tom 22

2

The counteraction of ascorbic acid in caused by F-ions the inhibition of antioxidant enzymes activity in hepatocytes in vitro

63%

Adamek E. , Wardaw W.

|

tom 53

|

nr Supplement 1

3

Wychów jagniąt bez matek

63%

Chwojnowski A. , Adamek E.

|

tom 10

4

Pomiary odbiorcze i gwarancyjne instalacji odsiarczania spalin

63%

Adamek E. , Głowacki E.

|

tom nr 9

99-105

PL

Pomiary gwarancyjne IOS wykonane przez Energopomiar wykazały, że pracujące obecnie w krajowej energetyce zawodowej instalacje dotrzymują gwarancji procesowych w zakresie skuteczności odsiarczania, emisji pyłów, zużycia surowców i energii oraz jakości produktu odsiarczania. Problemy dotyczą poziomu głośności urządzeń i jakości ścieków.

EN

Guarantee measurements of De-SOx plant carried out by Energopomiar proves, that installations operating at present in national power sector meet process guaranties in the field de-sulphurisation efficiency, fly ash emission, consumption of materials an electric energy and quality of de-sulphurisation product. The problems are only with noise of equipment and sewage quality.

5

Assessment of Sulfonamides Occurrence in the Biosphere

51%

Baran W. , Adamek E. , Makowski A. , Sobczak A.

|

2012

|

tom Vol. 19, nr 10

1153--1171

EN

Sulfonamides, derivatives of p-aminobenzenesulfonic acid, have been used in the treatment of patients with bacterial diseases since 1940s. According to the Anatomical Therapeutic Chemical Classification (ATC) they are included in a group of antibacterial agents, intended mainly for internal use, commonly known as antibiotics. Sulfonamides are also used as herbicides and feed additives in agriculture. It is estimated that their annual world consumption in veterinary medicine only can be up to 15 thousand Mg (tons). At present, sulfonamides are detected in almost 100 % of environmental samples which are checked from the point of view of antibiotics contents. Typically, the determined concentrations of sulfonamides are lower than g dm–3 but in liquid manure they were even detected at the 100 mg kg–1 level. An environmental risk caused by sulfonamides, estimated based on their ecotoxicity, is not great. However, there are evidences that they take part in generating drug resistance of microorganisms. Newly arisen drugresistance genes can be transferred between different strains of bacteria, eg by conjugation. As a result, these genes may occur in pathogenic bacteria present in the ecosystems that have not previously been exposed to antibiotics. The aim of this paper was to present the problems connected with the occurrence of sulfonamides in different ecosystems. Based on the available literature from 2004 to 2010 the characterization of the potential resistance of sulfonamides in the environment and their ecotoxicity was carried out. Moreover, the problems of drugresistance to sulfonamides and the risk assessment with allowing their antimicrobial activity were presented.

PL

Sulfonamidy, pochodne kwasu p-aminobenzenosulfonowego są znanymi od lat 30. XX w. lekami przeciwbakteryjnymi. Według klasyfikacji anatomiczno-terapeutyczno-chemicznej (ATC) zaliczane są do grupy leków przeciwbakteryjnych do stosowania wewnętrznego powszechnie nazywanych antybiotykami. Mają one również właściwości roślinobójcze oraz są wykorzystywane jako dodatki do pasz w rolnictwie. Szacuje się, że jedynie w weterynarii ich roczne światowe zużycie może wynosić nawet 15 tys. Mg (ton). Obecnie w niemal 100 % próbek środowiskowych badanych pod kontem zawartości antybiotyków wykrywane są sulfonamidy. Zazwyczaj ich oznaczane stężenia są niższe niż 1 g dm–3, niemniej w gnojowicy wykrywano sulfonamidy w ilościach przekraczających nawet 100 mg kg–1. Ryzyko środowiskowe powodowane przez sulfonamidy oceniane na podstawie ich ekotoksyczności nie jest wielkie. Jednak istnieją dowody na to, że biorą one udział w generowaniu lekooporności mikroorganizmów. Takie geny lekooporności mogą być przenoszone pomiędzy różnymi szczepami bakterii, np. na drodze koniugacji. W rezultacie geny te mogą się pojawić u bakterii chorobotwórczych obecnych w ekosystemach uprzednio nie narażonych na kontakt z antybiotykami. Celem pracy jest omówienie problematyki występowania sulfonamidów w poszczególnych ekosystemach. Na podstawie dostępnej literatury obejmującej ostatnią dekadę dokonano charakterystyki potencjalnej trwałości w środowisku i ekotoksyczności sulfonamidów. Omówiono również problematykę lekooporności na sulfonamidy i dokonano oceny ryzyka z uwzględnieniem ich działania przeciwbakteryjnego.

6

Ocena wrażliwości mikroorganizmów środowiskowych na antybiotyki z wykorzystaniem testów płytkowych

51%

Baran W. , Adamek E. , Sobczak A.

|

2015

|

tom 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.

7

Ocena efektywności procesu fotodegradacji barwników azowych w obecności tlenku cynku

51%

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

|

2015

|

tom 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.

8

Ecotoxicity studies of e-liquids for e-cigarettes

51%

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

|

tom 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.

9

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

51%

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

|

tom 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.

10

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

51%

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

|

tom 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.

11

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

51%

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

|

tom 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.

12

Fotokatalityczna degradacja gentamycyny w roztworach wodnych

51%

Makowski A. , Baran W. , Adamek E. , Nocoń W.

|

tom Vol. 5, No. 2

561--566

PL

Metody zawansowanego utleniania polegające na powstawaniu wysokoreaktywnych rodników hydroksylowych są stosowane do usuwania substancji leczniczych z roztworów wodnych. Mogą być stosowane do degradacji antybiotyków i ich metabolitów do związków przejściowych, które następnie ulegają łatwiejszej biodegradacji. Same antybiotyki należą do tzw. związków refrakcyjnych, czyli nieulegających łatwo biodegradacji. Roztwory gentamycyny naświetlano promieniowaniem UV λ = 366 nm w obecności fotokatalizatora P 25 Degussa. Zawartość gentamycyny badano metodą HPLC. Stałe szybkości fotokatalitycznego rozkładu wyznaczano z zależności logC/Co od czasu trwania procesu. Jony żelaza i kobaltu przyspieszają proces fotokatalitycznego rozpadu gentamycyny, natomiast jony miedzi, wapnia i magnezu spowalniają ten proces. Na powierzchni P 25 następuje proces adsorpcji gentamycyny; proces ten nasila się w obecności jonów metali, zwłaszcza jonów żelaza. Najszybsza mineralizacja gentamycyny następuje również w obecności jonów żelaza. Jony żelaza, wapnia i magnezu tworzą kompleksy z gentamycyną o stosunku molowym 1:1, rozpadające się w trakcie naświetlania. Jony miedzi osadzają się na powierzchni fotokatalizatora podczas procesu fotokatalitycznego.

EN

Drugs and their metabolites belong to the group of compounds which can be micropollutants present in surface waters, sewage and soil. The widespread use of pharmaceuticals for the human health care results in their undesirable accumulation in the environment. The most hazardous groups of drugs are antibiotics because they are hardly biodegradable and can cause the formation of a drug resistance in numerous bacteria strains. The aim of the work was to investigate of the photocatalytic degradation of aminoglycoside antibiotic, namely gentamicin, the influence of metal ions (Fe2+, Co2+, Cu2+, Mg2+ and Ca2+). It was stated that the iron and cobalt ions accelerated the process of the photocatalytic degradation of gentamicin, while copper, calcium and magnesium slowed down this process. It was observed the adsorption of gentamicin on the photocatalyst surface. The fastest mineralization of organic substances was obtained in the presence of iron ions. It was found that the iron ions formed stable complexes with gentamicin (in the molar ratio 1:1).

13

Changes of Toxicity and Biodegrability of Sulfonamides Solutions during Their Photocatalytic Degradation

45%

Baran W. , Adamek E. , Makowski A. , Sochacka J. , Sobczak A.

|

2009

|

tom Vol. 16, nr 4

327-336

EN

The aim of this study was to estimate the applicability of the photocatalytic process to: (1) sulfa-drugs degradation in aqueous solutions, (2) a decrease in their toxicity and (3) an increase in the biodegradability. Photocatalytic process initiated by UV-A radiation was carried out in open reactors containing a catalyst (TiO2 suspension) and solutions of five sulfonamides. After a definite irradiation time the change of sulfa-drugs concentration in solutions was estimated using HPLC method. Moreover, changes of total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD5) as well as changes of sulfonamides toxicity relative to Chlorella vulgaris were examined. The biodegradability investigated sulfonamides and their photocatalytic degradation products was determined based on BOD5/COD ratio. It was found that under experimental conditions all investigated sulfonamides underwent the photocatalytic degradation and the decrease in TOC and COD of sulfa-drugs solutions was observed. Simultaneously, products of this process were less toxic and more biodegradable than initial sulfonamides.

PL

Celem badań było określenie możliwości wykorzystania procesu fotokatalitycznego do degradacji leków sulfonamidowych w roztworach wodnych oraz do zmniejszenia ich toksyczności i zwiększenia podatności na biodegradację. Proces fotokatalityczny inicjowany za pomocą promieniowania UV-A oraz światła słonecznego prowadzono w otwartych reaktorach zawierających katalizator (zawiesinę TiO2) oraz roztwory pięciu wybranych sulfonamidów. W roztworach uzyskanych po fotokatalitycznej degradacji oznaczano: stężenie sulfonamidów (metodą HPLC), stężenie ogólnego węgla organicznego (OWO) oraz zmiany chemicznego (ChZT) i 5-dobowego biochemicznego (BZT5) zapotrzebowania na tlen. Ponadto, sulfonamidy i produkty ich fotokatalitycznej degradacji oceniano pod względem ich toksyczności wobec Chlorella vulgaris oraz podatności na biodegradację (BZT5/ChZT). Stwierdzono, że w stosowanych warunkach wszystkie badane sulfonamidy ulegały fotokatalitycznej degradacji ze zmniejszeniem OWO i ChZT roztworów. Jednocześnie produkty tego procesu okazały się mniej toksyczne i bardziej podatne na biodegradację niż wyjściowe sulfonamidy.

14

Proces fotokatalityczny z udziałem katalizatora immobilizowanego

45%

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

|

2013

|

tom 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.

15

Wstępne rezultaty degradacji sulfanilamidu w rzeczywistych ściekach metodą fotokatalityczną z TiO2 i FeCl3

45%

Ziemiańska J. , Adamek E. , Baran W. , Makowski A. , Sobczak A.

|

tom Vol. 5, No. 2

643--648

PL

Sulfonamidy należą do leków przeciwinfekcyjnych, obecnie głównie stosowanych w weterynarii. Ich śladowa obecność jest coraz częściej wykrywana w różnych elementach środowiska. Pojawiają się one zarówno w glebie, jak i w środowisku wodnym i mogą w nich długo pozostawać, powodując rym samym wiele negatywnych skutków. Celem badań było określenie kinetyki i optymalnych warunków procesu fotokatalitycznej degradacji modelowego sulfonamidu - sulfanilamidu w czasie naświetlania jego roztworów promieniowaniem UVA. Procesy fotokatalityczne prowadzono w obecności układu katalitycznego zawierającego fotokatalizator komercyjny TiO2--P25 firmy Aeroxide oraz FeCU. Środowiskiem reakcji była woda destylowana oraz rzeczywiste ścieki komunalne aplikowane sulfanilamidem. Stwierdzono, że w zastosowanych warunkach sulfanilamid ulega fotokatalitycznej degradacji zgodnie z kinetyką I rzędu. Badana reakcja charakteryzowała się bardzo dużą wydajnością kwantową w roztworach wodnych (max 0,34) i w ściekach (max 0,037). W badanym procesie fotokatalitycznym potwierdzono udział jonów Fe(OH)2+ oraz efekt synergiczny obu składników układu katalitycznego. Wysokie stopnie degradacji sulfanilamidu uzyskane w badaniach wskazują na potencjalną możliwość rzeczywistego wykorzystania metody fotokatalitycznej do usuwania sulfonamidów ze ścieków.

EN

Sulfonamides belong to the category of anti-infective drugs which are mainly used in veterinary medicine. They are increasingly detected at trace levels in the different parts of the environment (eg in soil, aquatic environment). Due to their resistance, sulfonamides can remain in them for long time causing many negative effects. The aim of this study was to determine the kinetics and optimal conditions for the process of photocatalytic degradation of the model sulfonamide (sulfanilamide), during irradiation of its solutions using UVA light. The photocatalytic processes carried out in the presence of a catalytic system containing commercial photocatalyst TiO2--P25 (Aeroxide) and FeClj. The experiments conducted in distilled water and the real municipal sewage with added sulfanilamide. It was found that under the used conditions the sulfanilamide underwent the photocatalytic degradation in accordance with the pseudo-first order kinetics. The studied reaction was characterized by a very high quantum efficiency in aqueous solutions (max. 0.34) and wastewater (max. 0.037). Moreover, it was confirmed the participation of Fe(OH)2+ and synergistic effect of both components of catalytic system. High degrees of sulfanilamide degradation indicate the potential possibility to use photocatalytic method for the removal of sulfonamides from wastewater.

16

Prognozowanie kumulacji trudno biodegradowalnych zanieczyszczeń w odciekach ze składowisk odpadów

45%

Baran W. , Adamek E. , Sochacka J. , Sobczak A. , Makowski A.

|

tom Vol. 3, No. 1

121--125

PL

Często stosowanym procesem do oczyszczania odcieków ze składowisk odpadów jest odwrócona osmoza (RO). Wadą tego procesu jest generowanie znacznej ilości odpadów, które ponownie trafiają na składowisko. W pracy przedstawiono model ilustrujący wzrost stężenia substancji trudno biodegradowalnych w odciekach ze składowisk odpadów po ich uprzednim oczyszczeniu metodą RO z refluksem. Model ten zakłada, że procesy biodegradacyjne opisuje równanie kinetyczne pierwszego rzędu. Stwierdzono, że zastosowanie RO z refluksem w przypadku, gdy czas półtrwania substancji jest dłuższy od czasu retencji, powoduje wzrost ilości tej substancji na składowisku odpadów. Postępująca w dłuższym przedziale czasowym kumulacja zanieczyszczeń odpornych na biodegradację może stwarzać poważne zagrożenie dla środowiska.

EN

Leachates from landfills have been often treated using physical processes eg reverse osmosis method (RO). However, this process generates a significant amount of wastes which get again onto landfills. In this study it was established the potential model illustrated an increase of concentration of substances resistant to biodegradation in leachates after their pre-treated using of RO and reflux methods. This model is based on generally accepted assumption that biodegradation processes are described according to the first-order kinetic equation. The results obtained show that using of RO with reflux, in the case when half-life of a compound is longer than a retention time, one observe the increased amount of this substance in landfill. In other words, pollutants resistant to biodegradation will accumulate there. Therefore, the use of reflux in a longer time intervals causes a serious environmental hazard.

17

Ocena skuteczności metod oczyszczania ścieków zawierających wysokie stężenia leków przeciwinfekcyjnych

38%

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

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

tom 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).

18

Fotokatalityczna degradacja doksycykliny w roztworach wodnych

38%

Makowski A. , Sobczak A. , Wcisło D. , Adamek E. , Baran W. , Kostecki M.

|

tom Vol. 3, No. 1

87--94

PL

Wśród substancji stanowiących mikrozanieczyszczenia wód powierzchniowych, ścieków i gleby znajdują się leki i ich metabolity. Najbardziej niebezpieczne są antybiotyki, gdyż są trudno biodegradowalne i wywołują powstawanie zjawiska lekooporności wielu szczepów bakterii. Zaawansowane procesy utleniania są powszechnie akceptowanymi technologiami oczyszczania ścieków, wód gruntowych i powierzchniowych z opornych i trudno biodegradowalnych zanieczyszczeń organicznych. Polegają one na generowaniu rodników hydroksylowych (•OH) o wysokim potencjale utleniającym, które są zdolne zmineralizować związki organiczne. Roztwory antybiotyków naświetlano promieniowaniem UV λ = 366 nm w obecności fotokatalizatora P 25 firmy Degussa. Zawartość doksycykliny i jej produktów przejściowych podczas fotokatalitycznej degradacji badano metodą HPLC. Stałe szybkości fotokatalitycznego rozkładu doksycykliny wyznaczano z zależności logC/Co od czasu trwania procesu. Jony żelaza i kobaltu przyśpieszają proces fotokatalitycznego rozpadu doksycykliny, natomiast jony miedzi, wapnia, magnezu i jony fosforanowe spowalniają ten proces. Na powierzchni P 25 następuje proces adsorpcji doksycykliny, największy w przypadku obecności w roztworze jonów żelaza. Jony miedzi ulegają w trakcie procesu redukcji i miedź osadza się na powierzchni fotokatalizatora. Optymalnym odczynem podczas procesu jest pH równe 6,8; nie znaleziono jednak korelacji pomiędzy stałymi szybkości rozpadu doksycykliny a pH roztworu.

EN

Drugs and their metabolites are among substances which micro-pollute surface waters, sewage and soil. Antibiotics are the most hazardous, as they are hardly biodegradable and trigger the formation of drug resistance of numerous bacteria strains. The advanced oxidation processes (OP) are widely accepted techniques for removing resistant and hardly biodegradable organic pollutants from sewage, as well as ground and surface waters. They involve generating hydroxylic radicals (•OH) with high oxidation potential, which are able to mineralize organic compounds. This work aims at testing the photocatalytic degradation of doxycycline and the influence of metal ions Fe3+, Cu2+, Ca2+, Mg2+, Co2+ and phosphate ions on this process, as well as at determining the optimum pH range for this process. The solutions were irradiated with UV λ = 366 nm in the presence of P 25 Degussa photocatalyst. The content of doxycycline and its transient products during photocatalytic degradation was tested using the HPLC method. To estimate the photocatalytic degradation rate constants of doxycycline, the relationship log C/Co from time of duration of photocatalytic process were determined. The iron and cobalt ions accelerate the process of photocatalytic doxycycline breakdown, while the copper, calcium, magnesium and phosphate ions slow down this process. The process of doxycycline adsorption takes place in the presence of metal ions, particularly iron. The fastest mineralization of organic substances takes place in the presence of iron ions. The copper ions are reduced during the process and copper forms a deposit on the photocatalyst. The optimum pH of the solution during the photocatalytic process is 6.8. However, no correlation was found between the constants of doxycycline breakdown rate and and pH of the solution.

19

Ozonowanie leków sulfonamidowych w środowisku wodnym

38%

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

|

tom 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.

20

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

38%

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

|

tom 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.