Kaikki aineistot
Lisää
Rauta-aineenvaihdunnan tutkimukset rauta (fP-Fe) ja ferritiini (P-Ferrit) ovat yleisiä käytössä olevia rautamäärityksiä. Rauta on ihmisen elimistölle tärkeä hivenaine. Raudanpuute on yleisin anemian aiheuttaja. Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli validoida Turun ammattikorkeakoulun bioanalyytikkokoulutuksen Konelab 20XTi- analysaattorin tutkimus rauta ja Cobas e411- analysaattorin tutkimus ferritiini. Validoinnin avulla varmistetaan, että menetelmä antaa täsmääviä ja toistettavia tuloksia. Validointi suoritettiin analysoimalla Tykslabin päiviystys- ja automaatiolaboratorion aiemmin analysoimilla laskimoverinäytteillä. Näytteistä tehtiin rinnakkaisajot opetuslaboratorion analysaattoreilla, joiden tuloksia vertailtiin sisäisen toistettavuuden varmistamiseksi. Opetuslaboratorion analysaattoreilla saatuja tuloksia verrattiin Tykslabin saamiin tuloksiin, jotta saatiin selville tulostasojen vastaavuus. Tulosten tarkastelussa todettiin analysaattoreiden rinnakkaisajojen tulosten korreloivan vahvasti keskenään ja tarkemman tarkastelun avulla todettiin muutamat havaitut erot pieniksi ja merkityksettömiksi. Tutkimuksen fP-Fe kohdalla jatketaan rinnakkaisajojen täsmäävyyden tarkastelua. Tutkimuksessa voidaan todeta, että Konelab 20XTi- ja Cobas e411- analysaattorin sisäinen toistettavuus on hyvä ja tulostaso vertailu Cobas c502- ja Cobas e602- analysaattorin kanssa oli vastaava. Tutkimustulosten mukaan Turun ammattikorkeakoulu voi ottaa Tykslabin kanssa yhtenevät viitearvot käyttöön tutkimuksissa fP-Fe ja P-Ferrit.
Tässä työssä tutkittiin Suomen järvien veden laadun muutoksia ja niiden samanaikaisuutta 1960-luvulta tähän päivään. Aineisto käsitti 68 järveä kattavasti koko Suomen alueelta painottaen suuria järviä. Mittaustiedot poimittiin HERTTA-tietokannasta. Satunnaisvaihtelun minimoimiseksi mukaan valittiin väliveden talvimittausarvot (1.12.–30.4). Käsitellyt muuttujat olivat alkaliniteetti, liukoisen hapen pitoisuus, hapen kyllästysaste, pH, lämpötila, kokonaisfosforipitoisuus, -typpipitoisuus, rautapitoisuus, raudan hajotus, sameus, sähkönjohtokyky, väriluku ja kemiallinen hapen kulutus (COD). Rautapitoisuus ja -hajotus yhdistettiin raudan hajotukseksi. Alkaliniteetti on noussut kaikilla järvillä alkaen 1970-luvulta. pH on noussut 1990-luvulta alkaen lähes jokaisella järvellä. Fosforipitoisuuden muutokset ovat paikallisia, kun taas typpipitoisuus on noussut monilla järvillä. COD on kääntynyt nousuun 1990–2000-luvulla lähes kaikilla järvillä, paitsi Pohjois-Suomessa. Väriluvun ja COD:n muutokset olivat samanlaisia. Järviä verrattiin toisiinsa jokaisen muuttujan suhteen, jos järviparilla oli vähintään 10 yhteistä mittausvuotta ja viimeisin yhteinen mittausvuosi oli 2005 tai myöhäisempi. Järviparin aikasarjolle laskettiin muuttujittain Pearson-korrelaatiokerroin yhteisten mittausvuosien havaintoja käyttäen. Järviparille määritettiin korrelaatioiden laskennan lisäksi kolme etäisyyttä: pohjoinen–etelä-, itä–länsi- sekä kokonaisetäisyys. Etäisyys–korrelaatiokerroin-kuviin sovitettiin LOESS-mallit. Pohjoinen–etelä- ja kokonaisetäisyydellä korrelaatiokertoimen muutokset etäisyyden suhteen olivat jokaisella muuttujalla lähes identtisiä keskenään. Itä–länsi-suunnassa muutokset olivat usein samanaikaisia etäisyydestä riippumatta. Yleisimmin muuttujien muutoksissa oli havaittavissa samanaikaisuutta 150–800 km:n etäisyydelle saakka kokonaisetäisyydellä. Alkaliniteetin muutokset olivat samanaikaisia ja -suuntaisia kaikkialla. pH:lla muutoksen samanaikaisuus ja -suuntaisuus pienenee järvien välisen etäisyyden kasvaessa. COD:n ja väriluvun muutokset olivat samanaikaisia ja -suuntaisia Etelä-Suomesta aina Oulun korkeudelle asti, jonka jälkeen muutoksista tuli sitä voimakkaammin päinvastaisia, mitä pohjoisemmaksi mentiin. Sähkönjohtokyvyllä muutoksen samanaikaisuutta ilmeni noin 200 km:n asti. Ravinteilla samanaikaisuus ulottui vain järvien lähialueille. Raudan ja COD:n muutokset selittävät 86 % väriluvun muutoksista.
Oulun Vesi Oy:n Saviaronkankaan vedenkäsittelylaitokselle on tulossa lähivuosina saneeraus, jossa uusitaan prosessi ja laitoksen rakenteet. Saneeraustarpeen vuoksi haluttiin tutkia, soveltuuko uusi kehitetty biologinen menetelmä Saviaronkankaan pohjaveden käsittelyyn. Menetelmä on kehitetty humuspitoisille pohjavesille, jotka sisältävät myös rautaa ja mangaania. Menetelmän soveltuvuutta testattiin pilottilaitteiston avulla. Pilotissa laitteisto pystytettiin Saviaron vedenpuhdistamolle, jossa tutkittiin uuden menetelmän toimivuus avo- ja painesuodatuslaitteistossa. Vedenlaatua tutkittiin kenttämittareilla ja laboratorionäytteillä. Laboratorionäytteet tutkittiin pääosin Oulun Veden omavalvontalaboratoriossa, ja osa analyyseistä tilattiin ulkopuolisesta laboratoriosta. Huuhteluvesien määrää seurattiin virtausmittareilla. Tulosten käsittelyssä hyödynnettiin Allwatec Oy:n tuottamaa tietoa pilottilaitoksen ajojen osalta. Tuloksia verrattiin Oulun Veden keräämään tietoon nykyisestä laitoksesta vuosien ajalta. Oletuksena oli saada tuotettua sosiaali- ja terveysministeriön laatuvaatimukset ja -tavoitteet täyttävää talousvettä ja pienentää huuhteluvesi- ja kemikaalimäärää. Uuden menetelmän vähäisen käyttökokemuksen vuoksi haluttiin selvittää puhdistusprosessiin osallistuva mikrobisto. Vertailua tehtiin myös huuhteluvesien laadulle ja määrille sekä käytettyjen kemikaalien määrille. Uudella menetelmällä Saviaronkankaan pohjavedestä saatiin hyvin poistettua humusta, rautaa ja mangaania. Oulun Vesi hyödyntää työn tuloksia Saviaron laitoksen kehittämisessä. Menetelmän mahdollisen käyttöönoton yhteydessä tulisi tarkastella vielä erityyppisen veden laadun vaikutusta verkostossa jo olemassa olevan biofilmin toimintaan. Verkostoon johdettavan veden laadun muuttuessa on oletettavaa, että kokonaispesäkeluku voi hetkellisesti kohota verkostonäytepisteissä. Käyttöönoton yhteydessä tulee miettiä tarkoin omavalvonnan näytteenotto ja ylimääräinen verkoston huuhtelutarve.
Lähes kaikki organismit tarvitsevat rautaa elintärkeisiin toimintoihin, kuten hapen kuljettamiseen, energian tuotantoon ja DNA-synteesiin. Jos taas rautaa on liikaa, syntyy vapaata rautaa, joka edistää vapaiden radikaalien muodostumista. Nämä puolestaan aiheuttavat oksidatiivista stressiä soluille. Perinnöllinen hemokromatoosi (PH) on yleinen sairaus, jossa raudan imeytyminen pohjukaissuolessa on suhteettoman suurta. Tämän seurauksena rautaa kertyy eri elimiin, pääasiallisesti maksaan, haimaan ja sydämeen. Ilman hoitoa raudan ylikuormitus johtaa elinvaurioihin, jotka voivat olla peruuttamattomia ja vähentää eliniän odotetta. Yleisiä komplikaatioita ovat maksakirroosi, maksasyöpä, diabetes, niveltulehdus ja kardiomyopatia. Mutaatiot useissa geeneissä voivat aiheuttaa perinnöllistä hemokromatoosia. Yleisimpiä ovat HFE-geenin mutaatiot, mutta myös mutaatiot HJV-, HAMP-, TFR2- ja SLC40A1-geeneissä voivat olla sairauden syynä. Tämän väitöskirjan ensimmäisessä osassa selvitettiin raudan aineenvaihduntaan liittyvien vastikään löydettyjen geenien ilmentymisprofiilit. HJV-geenin lähetti-RNA ja proteiini esiintyivät hiirellä luurankolihaksessa, sydämessä ja maksassa. Ihmisillä HJV-geenin lähetti-RNA ilmentyi samoissa kudoksissa. Neogeniinia, proteiinia, joka on vuorovaikutuksessa HJV:n kanssa, havaittiin monissa hiiren kudoksissa. Sen ilmentyminen oli runsainta sukupuolielimissä. Väitöskirjan toisessa osassa me aiheutimme hiirille raudan ylikuormituksen ruokkimalla niitä rauta-rikkaalla ruoalla. Tutkimme geenien ilmentymistä näiden hiirten sydämessä ja luurankolihaksessa. Liika rauta vaikutti myosiini- ja aktiinigeenien ilmentymiseen. Näillä geeneillä on keskeinen merkitys lihaskudoksen fysiologiassa. Kiinnostavaa on, että joillakin näissä hiirissä säädellyillä transkriptiotekijöillä ja entsyymeillä saattaa olla yhteys insuliiniresistenssiin ja sydämen komplikaatioihin. Kolmannessa osassa tutkittavat kudokset olivat maksa ja pohjukaissuoli. Rautadieetti-hiirten lisäksi käytimme tutkimuksessa PH:n hiirimallia, eli hiiriä, joiden HFE-geeni on poistettu. Rautadieetti vaikutti oksidatiiviseen stressireaktioon liittyvien geenien ilmentymiseen molemmissa kudoksissa. Lisäksi joillakin esiin nousseilla geeneillä voi olla yhteys maksan liikakasvuun ja maksasolusyövän kehittymiseen. Toisaalta HFE-geenin puute sai aikaan maksassa monien sellaisten geenien ilmentymisen, jotka liittyvät akuuttiin tulehdusvasteeseen. Pohjukaissuolessa useiden ruoansulatusentsyymien geenien ilmentyminen nousi. Tämä tutkimus paljasti geenejä, joita säädeltiin hiirillä raudan ylikuormituksen aikana. Tämän väitöskirjan tulosten perusteella tulisi tulevaisuudessa tutkia kyseisten geenien yhteyttä rauta-aineenvaihduntaan ihmisellä. Näin voitaisiin ymmärtää paremmin raudan ylikuormitukseen liittyvää patogeneesiä.
Pro gradu -tutkielmassa selvitettiin, minkälaisia panssarinuolenkärkiin liittyviä typologioita on yleisessä käytössä Suomessa ja sen lähialueilla sekä arvioitiin näiden typologioiden soveltuvuutta suomalaisen löytöaineiston tutkimiseen kontekstitietojen ja tunnettujen vastineiden ohella. Lisäksi tutkittiin sitä, miksi ja miten panssarinuolenkärkien typologiset elementit ovat kehittyneet näissä typologioissa. Panssarinuolenkärjillä tarkoitetaan oletetusti panssarin lävistämiseen tarkoitettuja lyhyitä ja raskaita nuolenkärkiä, joiden lehden poikkileikkaus on yleensä nelikulmainen tai rombimainen. Tässä yhteydessä panssarilla tarkoitetaan suojavarusteita, joihin sotilaat pukeutuivat suojatakseen itseään vihollisten aseiden aiheuttamilta vammoilta. Panssarinuolenkärjet voivat olla kiinnitysosaltaan joko putkellisia tai ruodollisia. Panssarinuolenkärkiä on todennäköisesti käytetty sekä varsijousissa että käsijousissa. Tutkimuksen aineistona ovat typologioita esittelevät aikaisemmat tutkimukset ja niiden käytettävyyteen liittyvä muu kirjallinen aineisto. Lisäksi aineistona ovat Turun museokeskuksen arkeologiseen kokoelmaan kuuluvat panssarinuolenkärjet sekä tähän löytöaineistoon liittyvät kaivauskertomukset. Panssarinuolenkärkiä on yhteensä 78. Nuolenkärjet löytyivät 20:stä eri kohteesta, joista oli käytettävissä 11 kaivauskertomusta. Suomessa ja sen lähialueilla käytetyistä nuolenkärkitypologioista tarkasteltiin venäläisen A.F. Medvedevin, virolaisen Ain Mäesalun ja suomalaisen Jukka Luodon laatimia typologioita. Lisäksi tarkasteltiin toista kehityslinjaa edustavia brittiläisten Bryan Ward-Perkinsin ja Oliver Jessopin sekä alankomaalaisen Magén Klompin nuolenkärkitypologioita. Aineiston panssarinuolenkärjet mitattiin, punnittiin ja valokuvattiin sekä ryhmiteltiin, luokiteltiin ja ajoitettiin typologisesti. Löytökontekstin ajoitusta käytettiin typologisen ajoituksen tarkastelussa. Nuolenkärjet ryhmiteltiin 17 ryhmään typologioiden tyyppien perusteella. Yhdelläkään tarkastellulla typologialla ei voitu luokitella koko aineistoa, mutta tutkitun aineiston kannalta kattavimpia olivat Klompin, Medvedevin ja Mäesalun typologiat. Panssarinuolenkärkien löytökontekstit toivat pääosin lisävahvistusta typologioiden mukaiseen tyyppien ajoitukseen. Toisaalta kontekstitietojen perusteella saadun ajoituksen ja typologioiden mukaisen ajoituksen välillä oli osin ristiriitaisuuksia. Panssarinuolenkärjet ovat kehittyneet pitkistä ja kapeista kärjistä lyhyempiin ja jykevämpiin tyyppeihin keskiajan kuluessa. Panssareissa tapahtuneen kehityksen myötä myös panssarinuolenkärkien ominaisuudet muuttuivat siten, että ne pystyivät paremmin lävistämään kulloinkin yleisimmin käytössä olleita panssareita.
Iron (Fe) may alter the biodegradation of dissolved organic matter (DOM), by interacting with DOM, phosphorus (P), and microbes. We isolated DOM and a bacterial community from boreal lake water and examined bacterial growth on DOM in laboratory experiments. Fe was introduced either together with DOM (DOM-Fe) or into bacterial suspension, which led to the formation of insoluble Fe precipitates on bacterial surfaces (Fe coating). In the latter case, the density of planktonic bacteria was an order of magnitude lower than that in the corresponding treatment without introduced Fe. The association of Fe with DOM decreased bacterial growth, respiration, and growth efficiency compared with DOM alone at the ambient concentration of dissolved P (0.16 µmol L−1), indicating that DOM-associated Fe limited the bioavailability of P. Under a high concentration (21 µmol L−1) of P, bacterial biomass and respiration were similar or several times higher in the treatment where DOM was associated with Fe than in a corresponding treatment without Fe. Based on the next generation sequencing of 16S rRNA genes, Caulobacter dominated bacterial communities grown on DOM-Fe. This study demonstrated that association of Fe with a bacterial surface or P reduces bacterial growth and the consumption of DOM. In contrast, DOM-Fe is bioavailable and bound Fe can even stimulate bacterial growth on DOM when P is not limiting.
Johdanto. Naisurheilijat ovat suuremmassa riskissä raudanpuutteelle valtaväestöön verrattuna. Suurempaan riskiin vaikuttaa riittämätön raudansaanti ruokavaliosta, harjoittelu ja kuukautiset. Raudanpuute kehittyy hitaasti alkaen ensin rautavarastojen alenemisella päätyen raudanpuutea- nemiaan. Raudanpuute voi heikentää suorituskykyä sekä aiheuttaa väsymystä ja fysiologisia toimintahäiriöitä. Riittämättömän energiansaatavuuden ja kuukautisstatuksen on tutkimuksissa esitetty vaikuttavan myös rautastatukseen. Tämän tutkielman tarkoituksena oli selvittää raudan- puutteen yleisyyttä naisurheilijoilla ja lajien välisiä eroja sekä selittääkö energiansaatavuus ja kuukautisstatus raudanpuutetta. Menetelmät. Tutkielman aineisto on kerätty poikkileikkausasetelmana kolmesta eri tutkimuk- sesta vuosien 2019–2022 aikana. Tutkielmaan valikoitui 247 vähintään kansallisen tason nais- urheilijaa. Rautastatuksen arvioinnissa käytettiin ferritiiniä ja hemoglobiinia, jotka analysoitiin paastoverinäytteistä. Energiansaatavuuden arvioinnissa käytettiin lepoenergiankulutusta sekä ruoka- ja aktiivisuuspäiväkirjoja, joita tutkittavat täyttivät neljän päivän ajan. Kuukautisstatus määritettiin matalan energiansaatavuuden riskiä arvioivan LEAF-Q-kyselyn avulla. Raudanpuutteen yleisyyttä tarkasteltiin koko joukkona sekä lajien mukaan jaetuissa ryhmissä. Energiansaatavuutta ja kuukautisstatusta raudanpuutteen selittävinä tekijöinä tarkasteltiin kuukautisstatuksen sekä lajien mukaan jaetuissa ryhmissä. Tulokset. Naisurheilijoista 4,3 prosentilla oli alhainen hemoglobiini (<120 g/l) sekä 15,8 pro- sentilla alhainen ferritiini (<15 µg/l). Palloilijoilla havaittiin eniten raudanpuutetta, mutta tulos ei eronnut merkitsevästi muista lajiryhmistä. Energiansaatavuus ei ollut yhteydessä hemoglobiiniin eikä ferritiiniin, eikä kuukautisstatuksen mukaan jaetuissa ryhmissä löytynyt eroja rautastatuksen suhteen. Johtopäätökset. Tämän tutkimuksen perusteella alhainen hemoglobiini ei ollut yleistä naisurheilijoilla, mutta tyhjentyneet rautavarastot havaittiin noin 15 prosentilla urheilijoista. Tyhjentyneet rautavarastot kuitenkin jo kertovat raudanpuutteesta, joten olisikin hyvä jo tässä vaiheessa puuttua urheilijoiden raudansaantiin sekä raudanpuutteen muihin riskitekijöihin, jotta raudanpuute ei kehittyisi raudanpuuteanemiaksi. Tämän tutkimuksen perusteella kestävyysurheilijat eivät olleet suuremmassa raudanpuutteen riskissä, eivätkä eri lajien urheilijat eronneet raudanpuutteen suhteen toisistaan. Palloilijaryhmä erottautui kuitenkin joukosta raudanpuutteen yleisyydessä. Kuukautisstatus ja energiansaatavuus eivät selittäneet tässä tutkimuksessa naisurheilijoiden rautastatusta, mikä ei ollut linjassa aikaisempien tutkimusten kanssa.
Tutkimuksessa selvitettiin raudan aiheuttamien syvän harmaan aineen kontrastimuutoksien yhteyttä EDSS- eli Extended Disability Status Scale –luokitukseen ja oireiden kestoon PPMS- (primaarisesti progressiivinen MS-tauti) ja KEO-potilailla (kliinisesti eriytynyt oireyhtymä). Tutkimusaineistona oli 44 potilasta (KEO, n = 24 ja PPMS, n = 20), joista oli kolme T2-painotteista FLAIR-magneettikuvaa kahden vuoden välein. Magneettikuvista mitattiin signaali-intensiteettiä kuvaavat harmaasävyarvot syvän harmaan aineen rakenteista ja corpus callosumin genusta kontrastin laskemiseksi. Ainoastaan KEO-potilailla matalat kontrastiarvot vasemmissa talamuksissa ja oikeissa red nucleuksissa ennustivat EDSS-luokituksen muuttumista. Rautapitoisuusmuutosten yhteyttä EDSSluokitukseen tutkittiin myös kontrastin ja EDSS-luokitusten välisellä korrelaatiolla. Koko aineistossa kontrastiarvot korreloivat EDSS-luokituksen kanssa lähes kaikissa rakenteissa, mutta tutkimuksessamme PPMS- ja KEO-potilaat olivat iältään hyvin erilaisia. Korrelaatioiden merkitsevyydet hävisivätkin kaikista rakenteista ikävakioinnin jälkeen. Oireiden kestolla oli iästä riippumaton yhteys kontrasteihin osassa rakenteissa. Tutkimuksessa ei ollut terveitä verrokkeja. Lisätutkimuksilla, joissa verrattaisiin kontrastin muutosten astetta terveisiin verrokeihin, saataisiin etenkin PPMS-potilailla lisää tietoa raudan aiheuttamien syvän harmaan aineen muutosten vaikutuksesta EDSS-luokitukseen.
Piilevä raudanpuute on noussut viime vuosina puheenaiheeksi niin mediassa, kuin terveydenhuollossa. Osa ihmisistä pitää ilman anemiaa esiintyvää raudanpuutetta muoti-ilmiönä, vaikka tutkimukset osoittavat sen saattavan olla jopa yleisempi, kuin raudanpuuteanemia. Piilevästä raudanpuutteesta kärsivän potilaan tiedetään olevan tyypillisesti fertiili-ikäinen nainen. Tarkoituksena oli etsiä tutkimustietoa ja koota yhteen kuvaus siitä, millaisina oireina fertiili-ikäisen naisen piilevä raudanpuute ilmenee. Tavoitteena oli pyrkiä kehittämään hoitotyötä tekevien ammattilaisten valmiuksia tunnistaa piilevän raudanpuutteen oireet ja siten yhdenmukaistaa näkemyksiä hoidon tarpeellisuudesta. Tutkimusmenetelmänä käytettiin kuvailevaa kirjallisuuskatsausta. Tietoa fertiili-ikäisen naisen piilevän raudanpuutteen oireista etsittiin kolmesta eri tietokannasta, sekä manuaalista hakua hyödyntäen. Aineiston haussa käytettiin mukaanotto- ja poissulkukriteereitä, sekä Joanna Briggs- instituutin laatimia laadunarviointikriteereitä. Lopulliseksi aineistoksi valikoitui kahdeksan tutkimusartikkelia. Aineisto analysoitiin induktiivisella sisällönanalyysilla. Aineiston tulokset osoittivat fertiili-ikäisen naisen piilevän raudanpuutteen voivan aiheuttaa mm väsymystä, masennusta ja ahdistuneisuutta. Tulokset antoivat viitteitä myös kognitiivisten oireiden mahdollisuudesta. Piilevästä raudanpuutteesta kärsivillä havaittiin myös joukko muita oireita, joiden yhteyttä raudanpuutteeseen ei kuitenkaan aineiston perusteella voitu todentaa. Johtopäätöksenä todettiin, että fertiili-ikäisen naisen piilevän raudanpuutteen oireet voivat olla epämääräisiä ja elämänlaatua heikentäviä. Niiden kokonaisvaltaisempi tuntemus kuitenkin edellyttää laajempaa tutkimusta.
Tässä työssä tutkittiin raudanoksideilla tukkeutuneen keraamisen suodatinlaatan puhdistusta. Oksaalihappoa pidetään tehokkaimpana pesuaineena raudanoksideilla likaantuneille keraamisille laaatoille, mutta ongelmana oksaalihapon käytössä on niukkaliukoisen, laattaa tukkivan kalsiumoksalaatin muodostuminen laatan pinnalle. Tässä työssä tutkittiin erään toisen kemikaalin sopivuutta raudanoksideilla tukkeutuneen laatan pesuun. Työn kirjallisuusosassa on käsitelty mm. tutkitun kemikaalin ominaisuuksia, tyypillisiä reaktioita, käyttöä teollisuusprosesseissa, ja turvallisuusasioita kemikaalin käyttöön liittyen. Kokeellisessa osassa tutkittiin kemikaalin tehokkuutta rautaoksideilla likaantuneen keraamisen laatan puhdistuksessa. Kokeissa käytettiin kahdenlaisia laattoja, toiset olivat hematiitin ja toiset magnetiitin tukkimia. Laatoille tehtiin sekä liotuspesukokeita, että läpivirtauspesukokeita. Kokeissa yritettiin löytää pesuliouksen sopiva konsentraatio, pH ja lämpötila. Myös ultraäänen tehokkuutta laattojen puhdistuksessa tutkittiin. Laattojen puhdistumista kokeiden aikana tutkitiin läpäisevyyskokeilla ja pesuliuoksiin liuenneen raudan määrä määritettiin ICP-OES- analyysillä. Pesukokeita tehtiin myös oksaalihappoliuoksella. Tuloksia oksaalihappokokeista verrattiin tutkitulla kemikaalilla tehtyjen kokeiden tuloksiin. Tutkitulla kemikaalilla tehdyissä kokeissa laattojen läpäisevyys kasvoi enemmän ja liuenneen raudan määrät olivat suurempia. Kokeiden perusteella huomattiin, että pesuliuoksen käyttötavalla oli vaikutusta pesutuloksiin.
Solar radiation mineralizes dissolved organic matter (DOM) to dissolved inorganic carbon through photochemical reactions (DIC photoproduction) that are influenced by iron (Fe) and pH. This study addressed as to what extent Fe contributes to the optical properties of the chromophoric DOM (CDOM) and DIC photoproduction at different pH values. We created the associations of Fe and DOM (Fe-DOM) that cover the range of loadings of Fe on DOM and pH values found in freshwaters. The introduced Fe enhanced the light absorption by CDOM independent of pH. Simulated solar irradiation decreased the light absorption by CDOM (i.e., caused photobleaching). Fe raised the rate of photobleaching and steepened the spectral slopes of CDOM in low pH but resisted the slope steepening in neutral to alkaline pH. The combination of a low pH (down to pH 4) and high Fe loading on DOM (up to 3.5 μmol mg DOM–1) increased the DIC photoproduction rate and the apparent quantum yields for DIC photoproduction up to 7-fold compared to the corresponding experiments at pH >6 or without Fe. The action spectrum for DIC photoproduction shifted toward the visible spectrum range at low pH in the presence of Fe. Our results demonstrated that Fe can contribute to DIC photoproduction by up to 86% and produce DIC even at the visible spectrum range in acidic waters. However, the stimulatory effect of Fe is negligible at pH >7.
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia Itämeren rauta-mangaanisaostumien bakteerien öljyn ja PAH-yhdisteiden hajotuskykyä. Opinnäytetyö tehtiin Suomen ympäristökeskuksessa, Merikeskuksen Mallit ja innovaatiot -yksikössä. Työ toteutettiin hankkeessa, joka on nimeltään Itämeren rauta-mangaanisaostumien hyödyntäminen saastuneiden maiden ja merisedimenttien kunnostuksessa. Rauta-mangaanisaostumia eli konkretioita löytyy useilta valtamerien alueilta. Ne peittävät myös Itämeren merenpohjaa laajoilla alueilla. Konkretiot muodostuvat rauta- ja mangaanikerroksista. Ne ovat huokoisia, ja voivat olla onttoja sisältä. Konkretioiden mikrobiryhmä on runsas ja niillä voi olla kyky haitallisten aineiden poistamisessa. Tutkimusta varten laboratorioon koottiin koeasetelma, jossa konkretiot oli käsitelty raakaöljyllä. Käsittelyt olivat hapellisissa ja hapettomissa olosuhteissa 10 °C:ssa. Koeyksiköt purettiin säännöllisin väliajoin, ja niistä otettiin näytteet molekyylibiologisiin ja kemiallisiin analyyseihin. Vesinäytteestä määritettiin liukoisten metallien, raudan ja mangaanin, pitoisuus sekä pinta-aktiivisten aineiden läsnäolo. PAH-hajotusgeenin kopiomäärää konkretiobakteereissa tutkittiin kvantitatiivisella PCR-menetelmällä. Lisäksi öljyn hajoamista seurattiin GC-FID-menetelmällä. Opinnäytetyön tulosten perusteella havaittiin öljyn hajoamista hapellisissa ja hapettomissa olosuhteissa. Öljyn hiilivetyjen pitoisuus alueella C10–C40 laski. Lisäksi anaerobisissa olosuhteissa raudan ja mangaanin pitoisuudet kasvoivat, mikä osaltaan voi kertoa öljyn hajoamisesta. Mittausten perusteella PAH-hajotusgeenin määrissä tapahtui muutos gram-positiivisten bakteerien joukossa hapellisissa olosuhteissa, mikä voi antaa viitteitä niiden PAH-yhdisteiden hajotuskyvystä. Opinnäytetyön tuloksilla saatiin kuvaa rauta-mangaanisaostumien bakteerien öljyn ja PAH-yhdisteiden hajotuskyvystä. Samalla tulokset toimivat pohjana muille konkretiobakteerien öljyn hajotuskokeille.
Kivivilla on materiaalia, jota käytetään lämmön ja äänen eristeenä. Se valmistetaan kiviaineesta ja sideaineesta. Sulatettu kiviaines kuidutetaan, jolloin saadaan aikaan villalle ominainen rakenne yhdessä sideaineen kanssa. Kuidut koostuvat eri alkuaineiden muodostamasta verkkomaisesta rakenteesta. Tämän kiderakenteen yksi muodostaja on rauta, joka esiintyy oksideina FeO ja Fe2O3, hapetustateilla +II ja +III. Rautapitoisuus ja hapetusasteiden suhteet vaikuttavat villan ominaisuuksiin, kuten palokäyttäytymiseen. Tietämällä tuotteen kemiallisesta koostumuksesta voidaan ymmärtää sen käyttäytymisestä eri olosuhteissa ja kehittää entistä parempia tuotteita. Työn tarkoituksena oli kehittää käytännönläheinen menetelmä, jolla saadaan selville raudan +II- ja +III-hapetusteiden pitoisuudet. Tähän mennessä rautapitoisuus on määritelty röntgenfluoresenssilla (XRF), mutta menetelmä on työläs ja hapetusasteiden määrittäminen epävarmaa. Tässä työssä on käytetty sähkökemiallista lineaarista pyyhkäisyvoltammetriaa (LSV) ja spektrometrista kolorimetriaa. Lineaarisessa pyyhkäisyvoltammetriassa liuotetun näytteen kahden- ja kolmenarvoiset rautaionit hapetetaan ja pelkistetään ulkoisen jännitteen avulla. Tuloksena saadaan virtavaste, jonka perusteella voidaan määrittää pitoisuudet molemmille hapetusasteille käyttämällä niille tehtyä standardisuoraa. Kolorimetrisessa määrityksessä käytetään hyödyksi kahdenarvoisen raudan kykyä muodostaa kompleksi orgaanisen fenantroliini-yhdisteen kanssa. Muodostuneen kompleksin absorbanssi mitataan UV-Vis -spektrofotometrilla ja hapetusasteiden pitoisuudet määritetään valmistetulla standardisuoralla.