Influence of Heat Treatment on Defect Structures in Single-Crystalline Blade Roots Studied by X-ray Topography and Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy

Single-crystalline superalloy CMSX-4 is studied in the as-cast state and after heat treatment, with material being taken from turbine blade castings. The effect of the heat treatment on the defect structure of the root area near the selector/root connection is emphasized. Multiscale analysis is performed to correlate results obtained by X-ray topography and positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS). Electron microscopy observations were also carried out to characterize the inhomogeneity in dendritic structure. The X-ray topography was used to compare defects of the misorientation nature, occurring in as-cast and treated states. The type and concentration of defects before and after heat treatment in different root areas were determined using the PALS method, which enables voids, mono-vacancies, and dislocations to be taken into account. In this way, differences in the concentration of defects caused by heat treatment are rationalized

Effect of salinity on dehydrogenases activity with reference to ecological importance of soil pollution

The aim of this study was to determine dehydrogenases activity in the soil with the addition of NaCl in different concentrations and to identify whether the observed changes to be considered dangerous, tolerated, or insignificant for soil ecosystem. The study was carried out on samples of loamy sand, sandy loam and sandy clay loam. The aqueous NaCl solutions were introduced to soil in the doses of: 0; 0.05; 0.50; 5.00; 50.00 mmol > kg–1. Dehydrogenases activity was measured spectrophotometrically in 1, 3, 7, 14, 28, 56 and 112 day of incubation. The results are indicated in the graphs of ecological hazard zones (Domsch et al. 1983). The presence in soil of sodium chloride caused inhibition of dehydrogenases activity. The observed inhibition level of these enzymes was greatest in loamy sand and decreased with organic carbon and clay fraction C 0.002 mm. Soil salinity with largest doses of NaCl (5.00 and 50.00 mmol > kg–1), in relation to ecological significance of soil contamination could turn into its degradation

Assessment of changes in content of nitrates (V) in selected spice herbs depending on their preservation method and storage time

Celem pracy było określenie zawartości azotanów(V) w świeżych ziołach przyprawowych: bazylii pospolitej (Ocimum basilicum L.) odmiany ‘Wala’, cząbru ogrodowego (Satureja hortensis L.), bylicy estragon (Artemisia dracunculus L.), lubczyka ogrodowego (Levisticum officinale L.), lebiodki pospolitej (Origanum vulgare L.) oraz tymianku pospolitego (Thymus vulgaris L.) i po ich utrwaleniu za pomocą suszenia w temperaturze 30 - 35 °C i zamrażania w temperaturze -25 °C. W świeżym materiale roślinnym oraz w surowcu po utrwaleniu i przechowywaniu przez 60, 120, 180 i 240 dni oznaczono zawartość azotanów(V) metodą kolorymetryczną. Stwierdzono, że istotnie największą zawartością NO3- w świeżym zielu charakteryzowały się: bazylia pospolita i lebiodka pospolita, a najmniejszą – ziele tymianku pospolitego. Bezpośrednio po zamrożeniu nastąpiło zmniejszenie koncentracji NO₃⁻ we wszystkich gatunkach ziół. Podobna tendencja dotyczyła bazylii, lebiodki oraz lubczyku ogrodowego po wysuszeniu. Natomiast w zielu cząbra ogrodowego i tymianku pospolitego po wysuszeniu zaobserwowano wzrost zawartości NO₃⁻. W trakcie przechowywania mrożonek i suszu zawartość azotanów(V) systematycznie zwiększała się.The objective of the research study was to determine the changes in the content of nitrates (V) in fresh spice herb species: basil (Ocimum basilicum L.) ‘Wala’ cultivar, summer savory (Satureja hortensis L.), tarragon (Artemisia dracunculus L.), lovage (Levisticum officinale L.), oregano (Origanum vulgare L.), and thyme (Thymus vulgaris L.) after their preservation with the use of two methods: drying under the controlled conditions at 30-35 °C and freezing at -25 °C. The content of nitrates (V) was determined colorimetrically in the fresh and preserved plant material, as well as after storage (60, 120, 180, and 240 days of storage). It was found that the fresh basil and oregano were characterized by the significantly highest content of nitrates (V) and the fresh thyme by the lowest content of NO₃. Immediately after freezing the content of nitrates (V) decreased in all herb spice species. A similar relationship was found in the basil, oregano, and lovage after drying. However, an increase was reported in the content of NO₃ in the dried summer savory and thyme. While storing the frozen and dried materials, the content of nitrates (V) systematically increased

Reduced graphene oxide and inorganic nanoparticles composites – synthesis and characterization

Graphene – novel 2D material, which possesses variety of fascinating properties, can be considered as a convenient support material for the nanoparticles. In this work various methods of synthesis of reduced graphene oxide with metal or metal oxide nanoparticles will be presented. The hydrothermal approach for deposition of platinum, palladium and zirconium dioxide nanoparticles in ethylene glycol/water solution was applied. Here, platinum/reduced graphene oxide (Pt/RGO), palladium/reduced graphene oxide (Pd/RGO) and zirconium dioxide/reduced graphene oxide (ZrO2/RGO) nanocomposites were prepared. Additionally, manganese dioxide/reduced graphene oxide nanocomposite (MnO2/RGO) was synthesized in an oleic-water interface. The obtained nanocomposites were investigated by transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction analysis (XRD), Raman spectroscopy and thermogravimetric analysis (TGA). The results shows that GO can be successfully used as a template for direct synthesis of metal or metal oxide nanoparticles on its surface with a homogenous distribution

Comparison of some heavy metal and salinity effects on enzymatic activity in horticultural growing media used in pot technology of lavender (Lavandula angustifolia Mill.) production

Celem pracy była ocena wpływu zróżnicowanego zasolenia oraz zwiększonych ilości metali ciężkich na aktywność fosfatazy kwaśnej i zasadowej oraz dehydrogenaz w podłożach ogrodniczych stosowanych w pojemnikowej uprawie lawendy wąskolistnej (Lavandula angustifolia Mill.). Doświadczenia wazonowe prowadzono w hali wegetacyjnej Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie. Materiał stanowiło podłoże w postaci substratu torfowego jednorazowo wzbogaconego Azofoską w dawce 5 g·dm-3. Przeprowadzono dwa doświadczenia, w których czynnikami doświadczalnymi było zasolenie i obecność metali ciężkich w podłożu. Zanieczyszczenie podłoży ogrodniczych stosowanych w pojemnikowej uprawie lawendy wąskolistnej (Lavandula angustifolia Mill.) metalami ciężkimi, jak również ich zasolenie spowodowało istotne zmiany aktywności fosfataz oraz dehydrogenaz. Niewielkie stężenie miedzi, ołowiu i cynku aktywowało fosfatazę kwaśną, podczas gdy aktywność fosfatazy zasadowej oraz dehydrogenaz uległa podwyższeniu jedynie po wprowadzeniu do podłoża cynku. Większe stężenie metali ciężkich działało inhibitująco na aktywność fosfatazową i dehydrogenazową podłoża. Zasolenie podłoża przede wszystkim hamowało aktywność fosfataz i dehydrogenaz, a stwierdzony efekt był większy po aplikacji NaCl niż CaCl2.The aim of the study was to assess the effect of variable salinity and amounts of heavy metals on the activity of acid and alkaline phosphatase and dehydrogenases in horticultural growing media used in pot cultivation of lavender. Pot experiments were carried out in a greenhouse of the West Pomeranian University of Technology in Szczecin.. Peat horticultural growing medium enriched with 5 g·dm-3 of Azofoska at the time of transplanting plants was used as substrate. In parallel, two experiments were conducted where experimental salinity and the presence of heavy metals were the factors. Contamination of growing medium with heavy metals and its salinity significantly changed the activity of phosphatases and dehydrogenases. Small concentrations of copper, lead and zinc activated acid phosphatase, while the alkaline phosphatase and dehydrogenase activities increased only after the introduction of zinc. Higher concentrations of heavy metals decreased the phosphatase and dehydrogenase activities. Salinity of substrates inhibited phosphatase and dehydrogenase activity and the observed effect was greater after application of NaCl than CaCl2

Changes of antioxidant properties in juice from marigold (Calendula officinalis L.) due to napropamid

Praca przedstawia wyniki badań nad wpływem herbicydu napropamid na wybrane właściwości antyoksydacyjne soku z ziela nagietka lekarskiego. Doświadczenie polowe założono w układzie bloków losowanych w czterech powtórzeniach. Przed rozpoczęciem doświadczenia zastosowano doglebowo herbicyd Devrinol 450 SC (substancja aktywna napropamid 450 g·dm‒3 ) w ilościach: połowa dawki polowej (0.5 DP), dawka polowa (1 DP) i dwukrotność dawki polowej (2 DP). Punktem odniesienia były rośliny nagietka rosnące w glebie, na której nie zastosowano herbicydu. Ziele zebrano w okresie kwitnienia roślin. Za pomocą sokowirówki sporządzono z ziela sok, który następnie do analiz rozcieńczono wodą dejonizowaną w stosunku 1:10 (v/v). W rozcieńczonym soku z nagietka lekarskiego oznaczono spektrofotometrycznie: zawartość polifenoli ogółem, flawonoidów ogółem, karotenoidów ogółem, a także aktywność antyoksydacyjną oraz pojemność antyoksydacyjną. Po zastosowaniu napropamidu w ilości równej połowie dawki polowej, nie stwierdzono w większości przypadków istotnych zmian oznaczanych parametrów w soku z nagietka lekarskiego. Dawka polowa oraz dwukrotnie większa napropamidu wywołały obniżenie wszystkich oznaczanych parametrów przeciwutleniających soku z nagietka lekarskiego. Szczególnie istotną zmianę zawartości stwierdzono w zawartości flawonoidów ogółem.The paper presents results of experiment on the effects of the herbicide napropamide on some antioxidant properties of the juice from the herb marigold. The field experiment was carried out in a randomized block design with four replications. Before the experiment herbicide Devrinol 450 SC (active substance napropamide 450 g·dm‒3 ) was applied to the soil in doses: half the field dose (0.5 DP), the field dose (1 DP) and twofold higher then field dose (2 DP). Marigold plants growing in the soil without herbicide were the reference. Herb was collected during the flowering, the juice was prepared and diluted with deionized water 1:10 (v/v). In the diluted juice of marigold total polyphenol contents, total flavonoid contents, total carotenoids contents, antioxidant activity and antioxidant capacity were determined. After application of napropamide in amount of half field dose significant changes measured parameters was not observed. Field dosage and twofold higher dosage of herbicide caused decrease all parameters, especially total flavonoid contents

The Side-Effect of Organic Insecticide Spinosad on Biochemical and Microbiological Properties of Clay Soil

The aim of the study was to determine the effect of spinosad on soil biochemical and microbiological properties. The experiment was carried out on sandy loam with Corg content 10.91 g·kg-l. Spinosad, as Spintor 240 SC was added into soil in dosages: a recommended field dosage, and fivefold, tenfold, and twenty-fivefold higher dosages. The amount of spinosad introduced into soil was between 12.55 and 313.75 g·kg-l. Moreover, soil samples without spinosad supplement were prepared as a reference. Respective Spintor 240 SC doses were converted into 1 kg soil, taking into account 10 cm depth. After application of insecticide water emulsions, soil moisture was brought to 60% maximum holding water capacity. The soil was thoroughly mixed and stored in tightly-closed polyethylene bags at 20 °C for a period 4 weeks. During the ex-periment dissipation of spinosad, soil enzymes (dehydrogenase, alkaline phosphatase, acid phosphatase, urease) and number of bacteria, fungi, actinomycetes were assayed. Obtained results showed, that dissipation of spinosad in soil was relatively fast – the DT50 of this insecticide was ranged between 1.11 and 2.21 days. Spinosad residues had different effects on soil microbiological and biochemical properties. However, over time the impact of this insecticide definitely decreased. This indicated that the use of spinosad in organic farming, particularly in the field dosage, does not pose a long-term threat to the soil environment

Comparison of the enzymatic activity of selected horticultural growing media

Celem podjętych badań było porównanie aktywności enzymów w wybranych podłożach ogrodniczych, które pozwoliło na ocenę ich przydatności do deklarowanych przez producentów zastosowań. Do analiz wykorzystano dostępne na rynku podłoża ogrodnicze: podłoże warzywno-kwiatowe wzbogacone w mikroorganizmy (prod. Evolution Group), podłoże uniwersalne (prod. Hollas), torf ogrodniczy kwaśny (prod. Kronen), podłoże uniwersalne (prod. Sterlux), podłoże do wysiewu i pikowania (prod. Hollas), torf ogrodniczy odkwaszony (prod. Nowy Chwalim). W podłożach oznaczono aktywność czterech enzymów z klasy oksydoreduktaz (dehydrogenaz, katalazy, peroksydaz i reduktazy azotanowej), czterech enzymów z klasy hydrolaz (fosfatazy kwaśnej, fosfatazy alkalicznej, proteaz i ureazy), odczyn oraz zawartość materii organicznej. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że aktywność enzymatyczna badanych podłoży ogrodniczych była zróżnicowana, a zaobserwowane różnice zależały zarówno od rodzaju podłoża, jego pH, jak i rodzaju enzymu. Największą aktywnością, zwłaszcza oksydoreduktaz, charakteryzowało się podłoże warzywno-kwiatowe wzbogacone w mikroorganizmy. Największe różnice pomiędzy podłożami wykazano w aktywności fosfataz, nie stwierdzono natomiast istotnych różnic w aktywności peroksydaz i ureazy. Można zatem wywnioskować, że podłoże wzbogacone w mikroorganizmy jest najbardziej przydatne do upraw warzywno-kwiatowych.The aim of the study was to compare the activity of enzymes in selected horticultural growing media. Analysed media included: vegetable and flower growing medium enriched in microorganisms (Evolution Group), universal growing medium (Hollas), universal growing medium (Sterlux), growing medium for sowing and transplanting (Hollas); horticultural acid peat (Kronen) and horticultural de-acidified peat (Nowy Chwalim). The activity of four enzymes from the class of oxidoreductases: dehydrogenase, catalase, peroxidase, nitrate reductase and four enzymes from the class of hydrolases: acid phosphatase, alkaline phosphatase, urease and proteases, was determined in growing media. In addition, pH and the organic matter content were analysed. Enzymatic activity varied across horticultural growing media and the observed differences depended on the type of growing medium, pH and the type of the enzyme. The highest activity of enzymes, especially oxidoreductases, was observed in vegetable and flower growing medium enriched in microorganisms. The biggest differences among the substrates were found in the activity of phosphatases, whereas no significant differences in the activity of peroxidase and urease were observed. It could, therefore, be concluded that the medium enriched in microorganisms is most useful in flower and vegetable crops

The content of live microbial biomass and its number in horticultural soil enriched in biological preparation

W badaniu określono liczebność podstawowych - taksonomicznych i fizjologicznych grup drobnoustrojów oraz zawartości biomasy żywych mikroorganizmów w wybranych podłożach ogrodniczych. Próbą badaną było podłoże warzywno-kwiatowe wzbogacone w mikroorganizmy, którego producentem jest Evolution Group. Próbę kontrolną stanowił substrat do produkcji roślin ogrodniczych marki Hollas. Analiza liczebności drobnoustrojów została wykonana metodą płytkową posiewu rozcieńczeń glebowych, wykorzystując selektywne podłoża mikrobiologiczne. Określono liczebność bakterii, grzybów i promieniowców zasiedlających analizowane podłoża oraz liczebność mikroorganizmów zdolnych do rozkładu skrobi, białek i tłuszczów. Oznaczono biomasę żywych drobnoustrojów według metodyki opracowanej przez Andersona i Domscha z wykorzystaniem analizatora Ultragas U4S. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że podłoże ogrodnicze wzbogacone biopreparatem jest zasiedlane zarówno przez mikroorganizmy podstawowe, jak i drobnoustroje fizjologiczne. Wprowadzenie do podłoża preparatu biologicznego przyczyniło się do zwiększenia liczebności analizowanych grup drobnoustrojów z wyjątkiem grzybów. Podłoże wzbogacone biopreparatem cechowało się dużą liczebnością bakterii i drobnoustrojów lipolitycznych oraz znacznie mniejszą liczebnością promieniowców i drobnoustrojów proteolitycznych. Zawartość biomasy żywych mikroorganizmów w glebie wzbogaconej wyniosła 1647,5 mg C · (100 g)–1, natomiast w glebie kontrolnej była ponad 2-krotnie mniejsza.In the study, the number of basic-taxonomic and physiological microbe groups and the content of live microorganism biomass in selected gardening substrates were determined. The tested sample was the substrate for vegetables and flowers enriched with microorganisms, the product of Evolution Group. The control sample was the substrate for garden plants from Hollas. The determination of the microorganism number was conducted through the soil dilution plate method, using selective microbiological media. The numbers of bacteria, fungi and actinomycetes were determined for the tested substrates, and the number of microorganisms that are able to decompose the starch, proteins and fats. The biomass of live microorganisms was determined according to the methodology developed by Anderson and Domsch, using the Ultragas U4S analyser. From the made tests it was found that the gardening substrate enriched with biopreparation was inhabited by both basic microorganisms and physiological microbes. Introduction of the biological preparation to the substrate contributed to increased numbers for the analyzed groups of microorganisms, except of fungi. The substrate enriched with biopreparation was characterised by high number of lipolytic microbes, and significantly lower number of actinomycetes and proteolytic microorganisms. The content of live microbe biomass in the enriched soil was 1647.5 mg C · (100 g)–1, while in the control soil it was 2 times lesser

Few Layered Oxidized h-BN as Nanofiller of Cellulose-Based Paper with Superior Antibacterial Response and Enhanced Mechanical/Thermal Performance

In this study, hexagonal boron nitride nanosheets enriched with hydroxyl groups (h-BN-OH) were successfully grafted on the surface of cellulose fibers after the simple and effective exfoliation and oxidation of bulk h-BN. OH groups of h-BN-OH and the ones presented on the surface of cellulose fibers interacted via hydrogen bonding. Both spectroscopic (FT-IR, XRD) and microscopic (TEM, SEM, and atomic force microscopy (AFM)) methods results proved the successful functionalization of the cellulose fibers with the nanomaterial. Modified cellulose fibers were used to prepare paper sheets samples with different concentrations of the nanomaterial (1 wt %, 2 wt %, and 3 wt %). All the samples were tested for the antibacterial properties via the colony forming unit method and exhibited good performance against both Gram-negative (E. coli) and Gram-positive (S. epidermidis) model bacteria. Additionally, the influence of the volume of working bacterial suspension on the antibacterial efficiency of the obtained materials was examined. The results showed significantly better antibacterial performance when the volume of bacterial suspension was reduced. Mechanical properties of the paper samples with and without nanofiller were also characterized. Tensile strength, tearing strength, and bursting strength of the paper samples containing only 2 wt % of the nanofiller were improved by 60%, 61%, and 118% in comparison to the control paper samples, respectively. Furthermore, the nanofiller improved the thermal properties of the composite paper—the heat release rate decreased by up to 11.6%. Therefore, the composite paper can be further explored in a wide range of antibacterial materials, such as packaging or paper coating