Химическая безопасность

Экстракт из борщевика Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.) как стимулятор роста микроорганизмов

Втр, 05 Дек 2023 00:00:00 +0300

Борщевик Сосновского (БС) (Heracleum sosnowskyi Manden.) на протяжении многих лет считается одной из самых распространенных фитоинвазий на территории России. БС не пригоден для скармливания сельскохозяйственным животным, а также вызывает контактный фитофотодерматит. Тем не менее, БС обладает и рядом положительных свойств: болеутоляющим, противовоспалительным и ранозаживляющим действиями. Кроме того, химический состав БС довольно сложен и интересен для исследования. В связи с вышеизложенным, а также с необходимостью решения проблемы сдерживание распространения и утилизации БС, актуальным представляется разработка способов получения из него биологически активного сырья для последующего применения в различных областях. В статье представлены данные о получении водного экстракта БС с помощью кавитации, анализ его состава, а также влияние на санитарно-показательные микроорганизмы: Escherichia coli (штамм 1257), Staphylococcus aureus (штамм 209-P) и Bacillus cereus (штамм 96). Было установлено, что водный экстракт БС стабилен в процессе хранения при температуре 4±2 °С в течение 9 мес. Анализ экстракта хромато-масс-спектрометрическим методом показал присутствие различных соединений, бóльшую часть из которых составили 2-гидрокси-пропионовая (55,32%) и янтарная (23,27%) кислоты. С помощью электронной абсорбционной спектроскопии в нем были детектированы 5- и 8-метоксипсоралены в концентрации 58,1±1,3 мкг/мл. Проведение микробиологического теста продемонстрировало отсутствие ингибирующего действия экстракта на E. coli, S. aureus и B. cereus, в том числе, и при изменении рН до значений 1,5 и 0,5. Однако, был отмечен его стимулирующий эффект на данные микроорганизмы, что может объясняться содержанием органических кислот. Результаты, полученные при исследовании влияния экстракта БС на E. coli и S. aureus, позволяют сделать предположение о возможной стимуляции роста других микроорганизмов аналогичных групп устойчивости, что представляет потенциальную опасность в случае контаминации ими поврежденного кожного эпителия и слизистых оболочек. Благотворное влияние экстракта на почвенную бактерию B. cereus, вероятно, может также обуславливать опосредованную стимуляцию роста сельскохозяйственных растений. Однако, данные предположения требуют проведения дальнейших исследований.

Химическое пространство опасных веществ

И. К. Журкович, Б. Л. Мильман — Втр, 05 Дек 2023 14:40:14 +0300

Общая химическая опасность представлена как множество существующих опасных веществ, как их пространство. Для описания составляющих этого и других химических пространств (соединений и веществ) и оценки размера последних хорошо подходят химические базы данных. Размер пространства опасных веществ составляет приблизительно 1,2 млн соединений и веществ и имеет тенденцию к росту. Выделено подпространство веществ, вызывающих растущую озабоченность («новые загрязнители» окружающей среды, несколько процентов множества опасных веществ) и попадающих в новые регулирующие документы, которые обеспечивают химическую безопасность.

Инновационные технологии ликвидации последствий разливов нефти адсорбционным разделением нефти и воды. Обзор

Р. А. Исмайлова, Е. Н. Алиев, С. А. Герайбейли — Втр, 05 Дек 2023 14:43:05 +0300

Abstract - The transportation of crude and refined oil by land and sea includes the facts of the risk for the emergence of one of the sources of pollution of our planet, which is a consequence of an oil spill. The preservation of the ecological stability of the environment can be ensured by reducing the risk of accidents, as well as technologies that eliminate their consequences. The article discusses the proposed new technologies over the past three years regarding the adsorption separation of oil and water, which contribute to the elimination of the consequences of oil spills, including in water areas. The achievements of recent years regarding the choice of modifying agents, as well as the modification conditions that provide an increase in the adsorption capacity of the obtained composites, are presented. Composite materials are presented, obtained by modifying traditional adsorbents, endowed with such properties as superhydrophobicity, resistance to biological decomposition, buoyancy, and the possibility of repeated use. The individual advantages of sorbents, which are composite sponges, membranes, aerogels, hydrophobic paper, films of their polymeric microspheres and magnetic composites, are noted.

Перспективы разработки методов очистки коллоидных осадков шлам-лигнина ОАО «Байкальского целлюлозного комбината» полимерными электролитами

Втр, 05 Дек 2023 15:02:35 +0300

В работе проведен анализ шламовых осадков карт-наполнителей (КН) Байкальского целлюлозного комбината (БЦК) на содержание солей металлов, накопленных как в результате производственной деятельности БЦК, так и сброса зольных отходов теплостанций и бытового мусора. Установлена зависимость содержания солей металлов от концентрации серосодержащих соединений, кислотности среды и содержания солей жесткости. Изучена эффективность взаимодействия полимерных коагулянтов/флокулянтов на основе четвертичных аммониевых соединений (Q⁺X^-) с неорганическими солями металлов состава 1:2 (MeX₂) в широком диапазоне кислотности от сильнощелочных до сильнокислых сред. Показано, что в зависимости от природы металла в кислых хлоридных средах образуются преимущественно двойные соли (Q⁺Cl^-)₂·MeCl₂ или комплексные соединения типа Q⁺₂[MeCl₄]^-2, в случае солей Cd возможно образование комплексных полианионов. В щелочных средах полиэлектролит прочно адсорбируется на поверхности твердых гидроокисей и гидроксихлоридов металлов, что приводит к полимерному эффекту укрупнения размеров частиц по мостиковому механизму. Установленный тип взаимодействия позволяет разработать эффективные методы очистки шламового осадка КН от солей металлов, концентрации которых превышают значения ПДК (Pb, Cd, Ni). с помощью полиэлектролитов на основе четвертичных аммониевых солей.

Получение микрогеля пектина и оценка его сорбционной емкости ионами меди(II)

В. А. Фомичев, А. В. Лобанов — Втр, 05 Дек 2023 15:08:20 +0300

Разработана технология получения пектина, включающая стадии экстрагирования пектинсодержащего (яблочного) сырья смесью кислот, фильтрации и выделения пектина из водно-изопропиловой смеси. Установлено, что высушенный пектин имеет массовую долю влаги 4,7 %. С помощью метода ИК-спектроскопии подтверждено наличие метоксилированных карбоксильных групп. Показано, что водный раствор пектина в смеси с сахарозой и лимонной кислотой образует устойчивую гелеобразную систему, а также установлена степень этерификации – 71%, соответствующая высокоэтерифицированному пектину. Раствор микрогеля (6%-ый) эффективно сорбирует ионы Cu²⁺ в первые секунды после смешения, через 40 мин концентрация Cu²⁺ в растворе уменьшается в ~3,3 раза. Анализ размеров частиц микрогеля показал образование частиц со средним диаметром около 70 нм, в то время как после сорбции Cu²⁺ эта величина возросла до 3350 нм. Величина ζ-потенциала изменялась с -20 до +1,56 мВ после сорбции Cu²⁺.

Кожура граната как эффективный адсорбент для извлечения фурфурола из водных растворов

Г. О. Торосян, М. З. Петросян, А. М. Галоян, Н. Р. Оганесян — Втр, 05 Дек 2023 15:45:16 +0300

Исследована адсорбция фурфурола из водных растворов на экологически чистом биосорбенте на основе высушенной и измельченной кожуры граната. Показано, что кожура граната, обработанная фосфорной кислотой (модифицированная), имеет в 2 раза более высокую адсорбционную способность по сравнению с не обработанной кожурой. В результате проведенных экспериментов установлено, что процесс адсорбции может быть описан уравнением изотермы Ленгмюра. Использование кожуры граната дает минимизацию экономических и экологических рисков по сравнению с получением активированного угля из той же кожуры.

Переработка отходов биомассы и пластиков методом их совместного пиролиза. Обзор

Н. Ю. Ковалева — Втр, 05 Дек 2023 16:20:37 +0300

Рост количества отходов производства и потребления оказывает негативное воздействие на окружающую среду. Для решения проблем утилизации этих отходов рассматривается применение модернизированного способа термохимической конверсии ‒ совместный пиролиз отходов биомассы и пластиков. С экономической точки зрения сопиролиз оказался многообещающим вариантом технологии переработки биомассы для производства пиролизного масла (биомасло). В обзоре обсуждаются преимущества процесса совместного пиролиза, выходы продуктов, механизмы пиролиза биомассы с пластиками и синергетические эффекты между ними, влияние основных рабочих параметров, наиболее важные из которых это соотношение компонентов в исходном сырье и температура процесса. Представлены примеры исследований, проведенных на пилотных установках. Показано, что сопиролиз биомассы с отходами пластмассы более выгоден, чем обычный пиролиз биомассы. Это простое и эффективное решение для получения ценных углеводородных продуктов и достижения эффективного управления отходами. Приведен ряд важных формул для предварительной оценки возможности и эффективности процесса сопиролиза.

Совершенствование подхода к аналитическому контролю мышьяка и его соединений. Апробация на реальных объектах

В. Н. Ракитский, Л. Г. Бондарева, Н. Е. Федорова, А. C. Родионов — Втр, 05 Дек 2023 16:31:42 +0300

Анализ литературных источников показал наличие «слабых» мест при аналитическом контроле мышьяка в объектах ихтиофауны и водорослях, используемых в пищевой продукции. Для формулирования заключения о качестве рыбы необходимо выявления форм нахождения мышьяка: либо неорганическая (наиболее токсичная), либо органические соединения, являющиеся токсически инертными или малотоксичными. В результате проведения мониторинговых исследований было выявлено, что наибольшее валовое содержание мышьяка обнаружено в ламинарии – 1,510 мг/кг, при этом и доля неорганической формы самая высокая – до 70,5 % от всего количества мышьяка. В других образцах неорганический мышьяк не обнаружен. Во всех исследуемых образцах не обнаружено соединение ММА. Доля ДМА зависит от среды обитания и источников питания.

Выявление фальсификаций меда на основе физико-химического анализа

Д. В. Грузнов, О. А. Грузнова, А. В. Лобанов, А. Б. Сохликов — Втр, 05 Дек 2023 16:43:55 +0300

Натуральный пчелиный мед – ценный пищевой продукт, пользующийся большой популярностью во многих странах мира. Однако, высокий спрос на него привел к учащению случаев фальсификаций. В России наиболее распространенными и сложными для выявления представляются два фальсификата – «искусственный мед» и «сахарный мед». В соответствии с требованиями нормативной документации (НД) их определение основывается на физико-химическом анализе, что, к сожалению, не всегда дает возможность получить достоверные результаты. Согласно литературным данным, о качестве меда позволяют также судить такие показатели, как уровень активности каталазы и D-глюкозо-1-оксидазы, а также концентрация пероксида водорода (H₂O₂). В статье приведены данные по определению возможности выявления указанных фальсификатов на основе оценки физико-химических показателей, рекомендованных НД, и дополнительных критериев, с целью повышения объективности получаемых результатов. Полученные данные сравнивались как с критериями НД, так и с физико-химическими показателями задействованных в экспериментах образцов натурального гречишного меда. Было установлено, что фальсификат «искусственный мед» не соответствовал требованиям НД по всем параметрам кроме содержания влаги. Также, была детектирована низкая ферментативная активность и концентрация H₂O₂(в 74 раза меньше, чем в натуральном меде). Другой фальсификат – «сахарный мед», в целом, по всем критериям соответствовал НД, поэтому его выявление было более сложным. Активность ферментов хотя и была снижена, но не столь значительно. К наиболее показательным параметрам можно было отнести только низкую концентрацию H₂O₂(в 7,1 раза меньше, чем в натуральном меде). Кроме того, недостаточное содержание H₂O₂в фальсификатах обуславливало существенное снижение их антибактериальной активности в отношении Escherichia coli (штамм 1257) и Staphylococcus aureus (штамм 209-P). Таким образом, концентрация H₂O₂ – важный показатель натуральности меда, его использование может быть целесообразным при подозрении на фальсификацию в качестве дополнительного критерия.

Газохроматографическое и хромато-масс-спектрометрическое определение состава алкогольного напитка домашнего изготовления

Ю. Ю. Гайнуллина, И. И. Андреева — Втр, 05 Дек 2023 17:14:29 +0300

В данной работе хроматографическим и хромато-масс-спектрометрическим методами определен состав алкогольного напитка (самогона), приготовленного в домашних условиях. Установлено, что продукт, не прошедший вторичную перегонку, содержит достаточное количество вредных компонентов. Определен перечень компонентов, которые образуются в процессе приготовления и хранения браги, по составу которых можно оценить качество продукции. Установлена идеальная пропорция компонентов исходного сырья, необходимая для приготовления качественного самогона. Хроматографическим методом определено, что при соблюдении правильной технологии перегонки браги, готовый продукт максимально очищен от вредных компонентов. Наиболее токсичные вещества содержатся в головной и хвостовой фракциях ректификации. Хромато-масс-спектрометрическим методом показано влияние процесса облагораживания продукта на его крепость и химический состав. Обнаружено, что вишня значительно понижает крепость алкогольного напитка в отличии от кураги, но при этом в своём составе имеет достаточно широкий спектр веществ.

Физико-химические процессы токсичных хлорсодержащих кислот в газовой фазе

И. И. Морозов, Е. С. Васильев, О. С. Морозова, Д. Р. Нигматуллин — Втр, 05 Дек 2023 17:29:01 +0300

Антропогенные выбросы в окружающую среду хлоруксусных кислот способствуют вымиранию лесов и разрушению стратосферного озона. Экспериментально исследована кинетика реакции атомов фтора с монохлоруксусной кислотой при комнатной температуре. Метод конкурирующих реакций был применен для определения констант скорости реакции. В качестве конкурентных реакций выступали реакции атомов фтора с циклогексаном и фторэтанолом. Константа скорости реакций атомов фтора с монохлоруксуной кислотой равна (0,96 ± 0,38) × 10^–10 cм³ молекул^–1 с ^–1.