Kinetyka procesu biosorpcji jonów Cr(III) przez niebieskozieloną algę Spirulina maxima
Przedstawiono wyniki badań kinetyki procesu biosorpcji jonów chromu(III) przez mikroalgę Spirulina maxima. Do opisu wyników wykorzystano model pseudo-drugorzędowy. Badano wpływ pH (3-5), stężenia początkowego jonów Cr(III) (100-300 mg/L) oraz stężenia biomasy (0,1-5 g/L) na pojemność biosorpcyjną w stanie równowagi i stałą szybkości. Największą pojemność biosorpcyjną 165 mg/g uzyskano dla początkowego stężenia Cr(III) 300 mg/L i stężenia biomasy 0,1 g/L. W wyniku przeprowadzonych doświadczeń wybrano najlepsze warunki prowadzenia procesu biosorpcji pH 5, temp. 20°C, stężenie biomasy 1 g/L i stężenie początkowe jonów Cr(III) 200 mg/L (biorąc pod uwagę wydajność i szybkość, jak również opłacalność). Prowadząc proces w takich warunkach możliwe jest uzyskanie pojemności biosorp[...]
Niskoodpadowa technologia produkcji mineralnych dodatków paszowych na bazie Spirulina maxima
Przedstawiono wyniki badań biosorpcji jonów Cr(III) przez cyjanobakterię Spirulina maxima w układzie zamkniętym, z wielokrotnym wykorzystaniem tego samego roztworu. Badania prowadzono przy pH 5, stężeniu początkowym jonów Cr(III) 300 mg/dm3 i stężeniu biomasy 1 g/dm3. Roztwór zawracano 7 razy. Odnotowano wzrastające stężenie jonów metali alkalicznych i ziem alkalicznych w roztworze po kolejnych cyklach biosorpcji. Po pierwszym cyklu do roztworu uwolnione zostało 8 meq/dm3, po siódmym stężenie to wzrosło do ponad 22 meq/dm3. Największy udział w ilości uwalnianych jonów stanowiły odpowiednio jony Na(I), K(I), Mg(II) i Ca(II). Nie zaobserwowano statystycznie istotnego spadku pojemności biosorpcyjnej jonów Cr(III) w kolejnych cyklach biosorpcji w układzie zamkniętym. Wykazano następujące korelacje pomiędzy uwalnianymi przez biomasę jonami do roztworu: K(I)-Ca(II) R 0,678 (p<0,1), Mg(II)- Ca(II) R 0,805 (p<0,05), K(I)-Ma(II) R 0,932 (p<0,05), Mn(II)-H(I) R -0,705 (p<0,1). Przedstawione wyniki potwierdziły, że głównym mechanizmem procesu biosorpcji jest wymiana jonowa i pokazały możliwość prowadzenia procesu wzbogacania biomasy cyjanobakterii w mikroelementy w układzie zamkniętym. Biosorption of Cr(III) ions by Spirulina maxima cyanobacteria was studied in a closed system at pH 5, initial concn. of Cr 300 mg/L and biomass concn. 1 g/L in 7 cycles. A release of Na, K, Mg and Ca ions was obsd. No significant decrease in the Cr biosorption capacity in subsequent cycles was evidenced. The Cr biosorption mechanism was based on the ion exchange. Kady proces w przemyle spoywczym i rolniczym oddziauje na otaczajce rodowisko1). Projektujc nowe preparaty i ich procesy produkcyjne powinno si mie na uwadze ich wpyw na rodowisko naturalne. Celem zrównowaonego rozwoju jest osignicie produkcji i prz[...]
Sposób wytwarzania nowego preparatu mikroelementowego z cynkiem do pasz. Część I. Produkcja w skali półtechnicznej
Wytworzono dodatek paszowy nowej generacji
z Zn(II), w którym mikroelement związano
z nośnikiem biologicznym metodą biosorpcji.
Nośnikiem tym była biomasa roślinna,
stanowiąca tradycyjną mieszankę paszową
dla tuczników. Wytworzono aplikacyjną partię
produktu w skali półtechnicznej. Zastosowano
pH 5, stężenie biomasy 1 g/dm3 oraz stężenie
jonów cynku 300 mg/dm3. Proces prowadzono
w reaktorze mieszalnikowym o pojemności
10 m3 w trybie półokresowym, odbierając
materiał z szybkością 5 kg/h, jednocześnie
dodając do roztworu taką samą ilość biomasy
niewzbogaconej. Zawartość cynku w biomasie
wzrosła ze 117 mg/kg do 5592 mg/kg. W celu
pokrycia zapotrzebowania tuczników na cynk
należałoby dodać 17,9 g wytworzonego dodatku
do każdego kilograma paszy.
ZnSO4·7H2O was added to water-dispersed (1 g/L) com.
biomass (used as a fodder for fatteners) at 20°C, pH 5 and
Zn(II) conc. 300 mg/L in a pilot plant (10 m3). After biosorption
and filtration, the Zn content in the biomass increased
from 117 mg/kg up to 5592 mg/kg.
Mikroelementy to pierwiastki śladowe w diecie zwierząt (Zn, Cu, Co,
Mn, Mo, I, Fe, Se, Cr)1, 2), pełniące wiele zasadniczych funkcji w organizmie.
Ich niedobór może mieć poważne skutki dla zdrowia3). Spośród nich
cynk jest pierwiastkiem biorącym udział w wielu procesach metabolicznych,
a jednocześnie bardzo łatwo wchodzącym w niekorzystne interakcje
z innymi składnikami pokarmowymi4). Jego obecność jest kluczowa dla
wzrostu i prawidłowego funkcjonowania organizmu5). Odpowiada on
m.in. za stabilizację błon komórkowych w syntezie i przemianie białek,
tłuszczów, kwasów nukleinowych oraz za transport ditlenku węgla przez
czerwone krwinki2, 6). Pełni również ważną funkcję jako aktywator
metabolizmu2, 7-9). Niedobór cynku może zwiększyć podatność zwierząt na
choroby2) i tym samym przyczynić się do strat hodowców.
Zawartość mikroelementów w paszach najczęściej nie pokrywa zapotrzebowania
organizmu, szczególnie w odniesieniu [...]
Wpływ czynników środowiskowych, dietetycznych oraz indywidualnych na zawartość wapnia i magnezu we włosach ludzkich
Celem badań była ocena zawartości Ca i Mg
we włosach ludzkich oraz wskazanie czynników
wpływających na poziom tych pierwiastków.
Statystycznie istotne różnice odnotowano
nie tylko w zawartości Ca i Mg we
włosach kobiet (farbujących i niefarbujących
włosy) oraz mężczyzn, ale również w czynnikach
różnicujących ich poziom. We włosach
kobiet stosujących preparaty na odchudzanie,
spożywających napoje z puszek odnotowano
istotnie wyższy poziom Ca. We włosach
mężczyzn większa zawartość Ca i Mg była
wynikiem spożywania sera białego i miodu.
Wyższy stosunek zawartości Ca/Mg odnotowano
w przypadku zażywania preparatów
witaminowych, leków przeciwbólowych oraz
nabiału. Statystycznie istotne różnice stosunku
Ca/Mg występowały również w przypadku
takich dolegliwości, jak anoreksja, rozstępy,
nadwaga i nadpobudliwość.
The Ca and Mg contents in human hair were detd. by
inductively coupled plasma spectroscopy to evaluate
effect of intake beverages; foods and drugs and of the
health problems on the Ca/Mg ratio.
Analiza włosów, w odróżnieniu od badań płynów ustrojowych,
w których pierwiastki ulegają względnie szybkiemu metabolizmowi,
dostarcza wielu informacji na temat bliskiej i dalekiej historii
przyjmowania substancji lub narażenia na nie. Obecnie uważa się,
że większość pierwiastków, jak również leków wprowadzana różnymi
drogami do organizmu, wbudowuje się w strukturę włosa1, 2).
W ostatnich latach okazało się również, że skład wielopierwiastkowy
włosów ludzkich jest silnie związany z cechami osobniczymi,
takimi jak wiek, płeć, kolor włosów, zabiegi kosmetyczne wykonywane
na włosach (farbowanie, trwała ondulacja, szampony),
struktura włosa i szybkość wzrostu, rasa, a nawet l[...]
Technologia produkcji mineralnych dodatków paszowych na bazie mikroalg
Zaproponowano nowy sposób wprowadzenia
do diety zwierząt kationów o znaczeniu paszowym
w formie związanej z bardzo dobrze
przyswajalną matrycą biologiczną, jaką jest
biomasa mikroalg. Zaproponowano koncepcję
technologii otrzymywania algowego dodatku
z mikroelementami do pasz w trybie szarżowym.
W projekcie procesowym przewidziano
węzeł regulacji pH oraz układ zawrotu zużytego
roztworu. Proces otrzymywania mikroelementowego
dodatku paszowego prowadzono
w biosorberze, natomiast etap przygotowania
roztworu do procesu biosorpcji w mieszalniku
(oba o poj. 40 m3). W jednej szarży uzyskiwano
35 kg produktu. Instalacja została wyposażona
w układ filtracji (filtr ciśnieniowy) i układ
suszenia, składający się z suszarki rozpyłowej,
cyklonu i filtru powietrza. Prowadząc
proces w zaproponowanej instalacji można
uzyskać 3850 kg dodatku mikroelementowego
na rok, przy założeniu że instalacja pracuje
przez 5 miesięcy w roku (110 szarż/r).
New batch process for prodn. of feed additives by biosorption
of Cu2+ ions on microalgae biomass was designed
(plant capacity 25 Mg/yr).
Polska znajduje się w czołówce państw Unii Europejskiej posiadających
najliczniejsze stada zwierząt gospodarskich, co nie przekłada
się jednak na ilość i jakość produktów. Polskie gospodarstwa rolne
są na ogół mniejsze i mniej produktywne niż w Niemczech, Francji
lub Danii. Gdyby produktywność polskich gospodarstw hodowlanych
Politechnika Wrocławska
Agnieszka Zielińska*, Katarzyna Chojnac ka, Małgorzata Labuda
Technologia produkcji mineralnych dodatków
paszowych na bazie mikroalg
Technology for production of mineral feed additives based
on microalgal biomass
osiągnęła poziom np. z Belgii, Włoch, Irlandii lub Francji, to Polska
stałaby się potentatem rolniczym UE1).
Przyczyn takiej sytuacji może być wiele. Polskie rolnictwo ma
charakter półintensywny z niskim zużyciem nawozów mineralnych
i innych chemikaliów. Pomimo tego, że udział premiksów w mieszance
dla drobiu[...]
Analiza wielopierwiastkowa włosów ludzkich jako metoda biomonitoringu jako metoda biomonitoringu w środowisku i żywności
Przedstawiono wyniki badań analizy wielopierwiastkowej włosów pochodzących od osób (N=66) zamieszkujących teren przemysłowy zurbanizowany (aglomeracja miasta Wrocławia) pod kątem biomonitoringu zanieczyszczeń pochodzenia przemysłowego, m.in. As, Cd, Hg, Pb, Ni, Cr, Sb, Sn oraz mikroelementów i makroelementów, w latach 2006-2009. Oznaczenia wykonano techniką ICP-OES z nebulizacją pneumatyczną (makroelementy) i ultradźwiękową (mikroelementy i pierwiastki toksyczne). Wybór techniki analitycznej podyktowany był koniecznością jednoczesnego zapewnienia dużej czułości oraz relatywnie niskich kosztów analizy. Celem badań było wyznaczenie wstępnych wartości referencyjnych stężeń pierwiastków we włosach ludzkich dla polskich terenów zurbanizowanych. W populacji wydzielono grupę kob[...]
Technologia wytwarzania biologicznych dodatków paszowych z mikroelementami na bazie alg
Przedyskutowano rozwiązania technologiczne wytwarzania biologicznych dodatków paszowych z mikroelementami na bazie alg. Biomasa alg jest wzbogacana w mikroelementy o znaczeniu paszowym metodą biosorpcji. Przedstawiono przegląd piśmiennictwa w zakresie pozyskiwania biomasy alg do celów technologicznych oraz wytwarzania na ich bazie preparatów z mikroelementami. Rozwiązanie przedstawiono na przykładzie badań nad produkcją mineralnych dodatków paszowych na bazie alg, które przeprowadzono dla makroalg w skali wielkolaboratoryjnej i dla mikroalg w skali półtechnicznej. Biomasę makroalg pozyskano poprzez odławianie z Morza Bałtyckiego, natomiast biomasę mikroalg poprzez hodowlę szczepu Spirulina maxima w naświetlanym reaktorze mieszalnikowym o pojemności 10 m3. Biomasę alg nast[...]
Wytwarzanie preparatu mikroelementowego z cynkiem do pasz w skali półtechnicznej. Część II. Ocena właściwości użytkowych produktu
Dokonano oceny właściwości użytkowych
nowego preparatu biologicznego z cynkiem za
pomocą metod chemicznych oraz w badaniach
zootechnicznych. Oznaczono skład pierwiastkowy
wytworzonego suplementu. Potwierdzono,
że mechanizmem biosorpcji jest wymiana jonowa.
Stwierdzono, że zawartość pierwiastków
niepożądanych była znacznie poniżej wartości
dopuszczalnych przez polskie przepisy prawne
i normy. Preparat został przekazany do badań
na świniach w celu określenia, czy zapobiega
on zachorowaniu tych zwierząt na dyzenterię.
Zn-enriched biomass prepd. by biosorption of ZnSO4 in
pilot plant scale was analyzed for content of metals by
emission spectroscopy with inductively coupled plasma.
An increase in Hg, Se, P, Mg, S, Ag, B, Ba, Tl and V
contents was obsd. but the allowable concns. were not
exceeded in any case.
Racjonalne żywienie zwierząt to przede wszystkim zaspokajanie
ich potrzeb życiowych i produkcyjnych, z zapewnieniem optymalnych
ilości niezbędnych składników pokarmowych i odpowiednio dobranych
ich wzajemnych proporcji1). W organizmach zwierząt występuje
ponad 30 pierwiastków, Są to makroelementy, których zawartość
w organizmie wynosi ponad 50 mg/kg masy ciała, oraz mikroelementy,
występujące w ilościach mniejszych niż 50 mg/kg2). Od lat 80. XX w.
stosuje się też termin pierwiastki ultraśladowe, określający substancje
Mgr inż. Zuzanna WITKOWSKA - notkę biograficzną i fotografię Autorki
drukujemy w bieżącym numerze na str. 1066.
Dr hab. inż. Katarzyna CHOJNACKA, prof. PWr - notkę biograficzną
i fotografię Autorki drukujemy w bieżącym numerze na str. 707.
Instytut Technologii Nieorganicznej i Nawozów Mineralnych, Wydział
Chemiczny, Politechnika Wrocławska, ul. Smoluchowskiego 25, 50-369
Wrocław, tel.: (71) 320-28-97, fax: (71) 320-34-69, e-mail: zuzanna.witkowska@
pwr.wroc.pl
* Autor do korespondencji:
aPolitechnika Wrocławska; bCORP For Farm Animals
Zuzanna Witkowskaa,*, Katarzyna Chojnackaa, Agnieszka Zielińskaa, Michał Z[...]
Kształtowanie właściwości dzianin poprzez zastosowanie przędz polipropylenowych z włókien modyfikowanych
One of valuable parameters necessary to obtain certain properties of fabrics
is their production from proper sorts of raw materials. Expectations
for obtaining the best comfort of clothing usage direct the researchers for
supplementation of standard products with additional properties. To achieve
this goal, studies concerning fiber modification processes, particularly research
on parameters affecting properties of fabrics and knitwear, are carried
on. Recent data demonstrated that significant role for knitwear properties
play yarns constructed from polypropylene fibers. Their presence is noted in
underwear, sport and recreation products and in stocking industry. Among
numerous assortment of polypropylene yarns, particularly valuable are microfiber
yarns, antibacterial yarns and thermoactive yarns.
Wprowadzenie
W świetle rosnącej konkurencji na rynku wyrobów tekstylnych
zapewnienie wysokiego komfortu użytkowania staje się priorytetem
w oferowanych produktach. Analiza czynników składających
się na komfort użytkowania wskazuje, iż komfort jest pojęciem
wielowymiarowym i złożonym. Indywidualne odczucie komfortu
jest wynikiem skomplikowanych procesów, w których znacząca
liczba bodźców pochodząca od odzieży i wywoływana przez
zewnętrzne czynniki środowiskowe jest przekazywana do mózgu
w celu sformułowania subiektywnych odczuć użytkownika [1].
Komfort użytkowania określany może być przez wiele parametrów
biofizycznych, które wyznaczane są w oparciu o metody
znormalizowane, jak również na podstawie własnych procedur
badawczych opracowanych przez jednostki naukowe.
W celu kompleksowego scharakteryzowania danych wyrobów
pod kątem tych zjawisk najczęściej określane są podstawowe
parametry strukturalne oraz parametry biofizyczne takie jak: higroskopijność,
przepuszczalność powietrza, czas wysychania, opór
pary wodnej (przepuszczalność pary wodnej), opór cieplny czy
wskaźniki sorpcji (wartość średniej sorpcji, prędkość sorpcji) [2].
Istot[...]
Biomonitoring zanieczyszczeń przemysłowych i toksyn z wykorzystaniem analizy mineralnej włosów ludzkich
Analiza mineralna włosów ludzkich może dostarczyć cennych informacji nie tylko o stanie zanieczyszczenia środowiska naturalnego, ale również o zaburzeniach równowagi biopierwiastków w organizmie ludzkim, ich niedoborach, nadmiarach oraz o obecności metali toksycznych. Użyteczność tej techniki wynika z faktu, że zawartość pierwiastków we włosach stanowi odzwierciedlenie różnorodnych zwyczajów życiowych, w tym dietetycznych, jest związana z przyjmowanymi suplementami diety czy lekami oraz ze skażeniem środowiska. Human hair as a valuable bio-resource in toxicol. used for detn. of chem. exposure and environmental interactions, also from archaeolog. and historical perspectives. With 25 refs. W ostatnich latach obserwuje si wzrost znaczenia bada biomonitoringowych, które umoliwiaj nie tylko okrelenie adunku zanieczyszcze w rodowisku, ale przede wszystkim ocen ich biodostpnoci, reakcj na nie organizmów ywych oraz stopie bioakumulacji. Jako biomonitory wykorzystywane s mikroorganizmy, roliny, zwierzta i ludzie. Biomonitoring z wykorzystaniem matryc pochodzcych od czowieka wydaje si mie najwiksze znaczenie praktyczne, poniewa umoliwia bezporedni ocen ryzyka zwizanego z obecnoci zanieczyszcze w rodowisku i w ywnoci. Matryce pochodzce z organizmu czowieka mona podzieli na inwazyjne i nieinwazyjne1). Matryce inwazyjne nie maj praktycznego zastosowania w badaniach biomonitoringowych czy epidemiologicznych. Matryce nieinwazyjne obejmuj: mocz, mleko, lin oraz materiay keratynowe, takie jak wosy i paznokcie (r[...]