2010. november 10. szerda Veszprém Intézményi Tudományos Diákköri Konferencia, 2010. november 10. A konferencia programja 07:30-08:45 Regisztráció, Polinszky-terem elıterében 08:00-08:30 Zsőritájékoztató, N 101 terem 08:50-09:40 Megnyitó: Polinszky-terem Plenáris elıadás: Dr. Gelencsér András (egyetemi tanár, Föld- és Környezettudományi Intézeti Tanszék): Levegıkörnyezetünk változásai Éghajlatváltozás? 9:40-10:00 Elıadások feltöltése a tagozati termekben 10:00- Tagozati elıadások 17:00-18:00 Ünnepélyes eredményhirdetés, Hotel Magister Konferencia terem 18:00- Állófogadás a konferencia résztvevıi számára, Hotel Magister Konferencia terem Keszthely 8:00-9:00 Regisztráció, D épület 9:00-9:10 Megnyitó: Dr. Kocsis László dékánhelyettes, D épület konferenciaterem 9:10-9:40 Plenáris elıadás: Dr. Sárdi Katalin professzor asszony: A tápanyagellátás jelene és perspektívái 10:00-13:00 Tagozati ülések 13:00-14:00 Eredményhirdetés, D épület konferenciaterem 14:00- Fogadás, D épület
Szekciók és tagozatok Szekció Tagozat/Section Rövid név Terem Agrártudományi Agricultural sciences/ Agricul D/III. elıadó Mezıgazdaságtudományi Biotechnology/ Biotechnológia Biotech D/II. elıadó Kertészeti Kertész D/01 szeminárium Növénytáplálási és NövTáp D/I. elıadó Növényvédelmi Ökonómia Ökonom D/05 szeminárium Természetvédelmi Termvéd Konferenciaterem Biológia Biol N 110 Humán Tudományi Irodalomtudomány Magyar MagyarIr N 117 Irodalom Irodalomtudomány VilágIr N 113 Világirodalom Nyelvtudomány NyelvTud N 116 Informatika Tudományi InfoTud N 118 Kémiai és Vegyipari Kémiai Tagozat 1. Kémia1 N 301 Kémiai Tagozat 2. Kémia2 N 245 Kémiai Tagozat 3. Kémia3 N 246 Kémiai Tagozat 4. Kémia4 N 229 Közgazdaságtudományi Közgazdaságtan és közszolgálat Közgaz N 109 Marketing és kereskedelem Marketing N 104 Turizmus és idegenforgalom 1. Turizmus1 N 112 Turizmus és idegenforgalom 2. Turizmus2 N 111 Vezetés, szervezés és logisztika 1. VezSzerv1 N 106 Vezetés, szervezés és logisztika 2. VezSzerv2 N 114 Mőszaki Tudományok Mőszaki N 228 Társadalomtudományi Identitás és multikulturalizmus Multikult N 105 Nemzetközi tanulmányok és pedagógia NemzPed N 107
VÁLTOZÁS!! - Biológia Szekció Idırend 10:00 Németh Katalin Emma Glükóz-fruktóz korreláció a kukoricanövény és környezete kölcsönhatásában 10:15 Biró Rita A Csigere-patak kovaalga flórája 10:30 Holczer Péter Fiókanövekedés vizsgálata az urbanizációs gradiens mentén házi verebeknél 10:45 Kakasi Balázs Biotesztek alkalmazási lehetıségei mikotoxikológiai vizsgálatokban 11:00 Kanizsai Barbara Az urbanizáció és a predációs kockázatvállalás kapcsolata házi verebeknél (Passer domesticus) 11:15 Lázár Diána Az urbanizáció és a neofóbia kapcsolata házi verebeknél (Passer domesticus) 11:30 Németh Dávid Legelı puhatestőek táplálkozásvizsgálata 11:45 Szünet 11:55 Balassa Marietta Torna-patak állapota iszapkatasztrófa elıtt és után mederjellemzık és fauna szempontjából 12:10 Teke Gábor Fajgazdagság és mintavétel összefüggésének vizsgálata két Balaton-felvidéki vízfolyáson a PERIDAT on-line Perifiton adatbázis segítségével 12:25 Selmeczy Géza Balázs Avarlebontási kísérletek dombvidéki kisvízfolyásokon 12:40 Szabó Beáta A balatoni nádon növı kovaalga közösség fajösszetételének összehasonlítása a tó különbözı pontjain 12:55 Szikra Dávid Transzgénikus nyúlsperma mélyhőtésének technikai fejlesztése 13:10 Vass Máté Két vízfolyás éves avarhullásának (avar-input) megállapítása, valamint az avarlebontó vízi gombák meghatározása
Biol A Csigere-patak kovaalga flórája Biró Rita, Környezettan BSc Mérnöki Kar, Limnológia Intézeti Tanszék Témavezetık: Dr. Stenger-Kovács Csilla, Lengyel Edina A kutatás elsıdleges célja a Csigere-patak kovaalga flórájának és a fajösszetétel idıbeli változásának megismerése volt. A vizsgálatok elsı hónapjában 3 naponta, majd azt követıen hetente - elızıleg sterilizált és kihelyezett - mészkı szubsztrátumot győjtöttünk be 2008 márciusától novemberig. A kolonizációs idıszakban uralkodó fajként jelent meg az Amphora pediculus, Cocconeis pediculus, Cocconeis placentula, Gomphonema olivaceum, Mayamaea atomus és a Navicula subminuscula. Az érett bevonat kialakulását követıen pedig az Amphora pediculus, Cocconeis placentula és a Mayamaea atomus fajok maradtak dominánsak. A nyári mintákból már teljesen eltőnt a Navicula subminuscula. Egyes fajok csak rövidebb hosszabb idıszakra jelentek meg nagyobb számban, ilyen volt a Cyclotella meneghiniana május közepétıl júliusig, a Nitzschia palea júniustól szeptemberig vagy a Stephanodiscus minutulus májusi megjelenése, amely a patakra épített halastó vízgazdálkodásával függhet össze. Kutatásom során megfigyeltem a kolonizáció folyamatát, a fajok megjelenésének évszakosságát és a Széki-tó jelenlétének hatását. Az eredményeim jól tükrözik a kis vízfolyás ökológiai állapotát és a vízszint szabályozását, melyeket a halastóból származó víz alapvetıen meghatároz. Biol Fiókanövekedés vizsgálata az urbanizációs gradiens mentén házi verebeknél Holczer Péter, Környezettan BSc Mérnöki Kar, Limnológia Intézeti Tanszék Témavezetı: Dr. Liker András A házi veréb populációi az elmúlt évtizedekben Európa szerte hanyatlásnak indultak. A faj állományainak fogyatkozása fıleg az észak-nyugat európai országok nagyvárosaiban jelentıs, de Európa más országaiban is kimutatható. A jelenség pontos okai egyelıre még ismeretlenek, noha a fiókakori éhezést, a városi fészkelıhelyek hiányát, a predációs nyomást, a környezetszennyezést és a veszteségmentes terménybetakarítást mind a lehetséges okok közé sorolják. Korábbi, felnıtt madarakon végzett vizsgálatok kimutatták, hogy az urbanizáltabb helyen élı házi verebek mind testtömegben, mind csüdhosszban elmaradnak a vidéki élıhelyeken élı fajtársaiktól. Munkám során a fiókák fejlıdésének élıhelyi különbségeit vizsgáltam. 2010 áprilisától augusztusig terjedı idıszakban különbözı urbanizáltságú területeken élı házi verebek fészkelı populációit kutattuk. A terepi vizsgálatok során összesen öt területen, egy szuburbán (veszprémi Állatkert) és négy vidéki élıhelyen követtük nyomon a házi veréb populációk szaporodását. Ennek részeként a fészekben való fejlıdés végéhez közeli idıpontban, 8-11 napos korban mértük a verébfiókák testtömegét, szárnyhosszúságát valamint a csüdhosszát. Vizsgálatunk eredményei szerint a vidéki fiókák testtömeg, csüd- és szárnyhossz tekintetében is szignifikánsan nagyobbak voltak, mint a szuburbán élıhelyek verébfiókái.. A vidéki fiókák testtömege átlagosan kb. 4 grammal volt nagyobb, mint az azonos korú szuburbán fiókáké, ami igen jelentıs különbség (kb. 15-20%-a a maximális kirepülés elıtti fióka súlynak). Az eredmények szerint az urbanizációs gradiens mentén tapasztalható morfológiai különbségek már a madarak fejlıdésének korai szakaszában kialakulnak. Feltételezésem szerint a testméretben mutatkozó különbségeket a megfelelı minıségő vagy mennyiségő fióka táplálék, elsısorban a rovarok, hiánya okozhatja az urbanizált élıhelyeken.
Biol Biotesztek alkalmazási lehetıségei mikotoxikológiai vizsgálatokban Témavezetık: Dr. Nagy Szabolcs, Dr. Lepossa Anita Kakasi Balázs, Környezettudományi osztatlan Mérnöki Kar, Limnológia Intézeti Tanszék Az élelmiszerbiztonság, vagyis az egészségre nem káros, kockázat nélkül fogyasztható élelmiszerek, valamint a takarmányok biztonságának kérdése az utóbbi években egyre nagyobb hangsúlyt kap, jelentısége folyamatosan nı. A takarmányokban elıforduló mikotoxinok már a termıterületen, de a tárolás során is termelıdhetnek. A raktári penészek mikotoxinjai közül az aflatoxinok jelentik világszerte a legsúlyosabb állat- és humán-egészségügyi problémát. Az élelmiszer- és takarmányminták toxinszintjének analitikai vizsgálata mellett egyre erısebb az igény biotesztek alkalmazására is. Jelen dolgozatban tiszta (Kontroll) és aflatoxinnal szennyezett (Toxinos) kukorica-alapanyagból indított rázatott lombikos fermentáción átesett minták mikotoxikológiai vizsgálatát végeztem különbözı biotesztekkel. Az SOS-chromotest a sejtek egy sajátos mechanizmusát, az úgynevezett SOS javító rendszert hasznosítja a genotoxicitás detektálására, melyhez egy erre a célra kitenyésztett baktériumtörzset használ. A ToxAlert 100 teszt a Vibrio fischeri baktériumok biolumineszcenciájának mérésén alapul azon az elven, hogy a különbözı toxikus kemikáliák a toxicitás mértékével arányosan csökkentik a mérhetı biolumineszcens jelet. A fluoreszcens mikroszkópos élısejtarány meghatározása során a Live/Dead Fixable Kit (Invitrogen) alkalmazásával szelektíven jelöltem az elpusztult élesztısejteket. Az SOS Chromotest egyértelmő színreakcióval reagál a genotoxikus anyagok hatására (pl. aflatoxin), ám az elvégzett hígítási tartományban nem jelzett genotoxicitást az aflatoxinnal fertızött minta esetében. A ToxAlert teszt elvégzésekor kapott IC50 értékek között jelentıs eltérés mutatkozott a Toxinos és a Kontroll csoport között (21,7 mg/ml vs. 6,96 mg/ml). A fluoreszcens festékekkel végzett élesztı-élısejt %-os meghatározások kapcsán a várttal ellentétben, a Toxinos csoportban mértünk nagyobb élısejt-arányt (37%, míg a Kontroll esetében 8%). Az SOS-chromotest és a ToxAlert 100 teszt eredményei alapján további mintaelıkészítési opciókat tartok szükségesnek vizsgálni a biotesztek adaptálása érdekében. A fluoreszcens sejtszámlálás eredményei további vizsgálatok szükségességét jelzik: a toxinnal fertızött kukoricamintában talált nagyobb élısejt % esetleg emelkedett stresszfehérje-szinttel magyarázható, ennek érdekében a jövıben HSP-specifikus ELISA tesztek bevezetését is tervezzük. Biol Az urbanizáció és a predációs kockázatvállalás kapcsolata házi verebeknél (Passer domesticus) Témavezetık: Dr. Bókony Veronika, Dr. Liker András Kanizsai Barbara, Környezettan BSc Mérnöki Kar, Limnológia Intézeti Tanszék A növekvı városiasodás egészen más élıhelyeket alakít ki a természetes környezethez képest, mely a vadállatokat a megszokottól eltérı kihívások elé állítja. A házi veréb populációk az utóbbi néhány évtizedben jelentıs csökkenésnek indultak, leginkább a nyugat-európai nagyvárosokban, egyelıre ismeretlen okból. Egy lehetséges magyarázat a városi predáció erısödése, ugyanis a házi veréb fı ragadozóinak (karvaly, házi macska) állománya egyre növekszik. Egy korábbi vizsgálat azt találta, hogy a városi verebek erısebb viselkedéses választ adnak a predációs veszélyre, mint a vidéki fajtársaik, ami arra utal, hogy a városi egyedek nagyobb predációs nyomás alatt élnek. Annak kiértékelésére, hogy vajon a különbözı élıhelyekrıl származó madarak eltérı kockázatvállalása genetikai elkülönülés eredménye-e, városi és vidéki élıhelyekrıl befogott madarak utódainak viselkedését hasonlítottam össze többféle predációs tesztben. Ezek során azt mértem, hogy a madarak milyen hamar közelítik meg az etetıt illetve kezdenek el enni egy szimulált ragadozótámadás után. Az elemzések során a potenciális zavaró változókat figyelembe véve azt találtam, hogy a városi madarak utódai szignifikánsan késıbb közelítették meg az etetıt a predációs kockázat hatására, mint a vidéki társaik utódai. Ez az eredmény arra utal, hogy az urbanizáció úgy szelektál, hogy a városi populációk egyedei kisebb kockázatot vállaljnak, ami a magasabb predációs nyomáshoz való alkalmazkodás lehet. A kockázatvállalásra magas, marginálisan szignifikáns heritabilitás-becslést kaptam, ezért egy alternatív magyarázat lehet az, hogy a kockázatvállalási viselkedés az urbanizációtól független, öröklıdı személyiségjegy. A kérdés tisztázásához további vizsgálatok szükségesek.
Biol Az urbanizáció és a neofóbia kapcsolata házi verebeknél (Passer domesticus) Témavezetık: Dr. Bókony Veronika, Dr. Liker András Lázár Diána, Környezettan BSc Mérnöki Kar, Limnológia Intézeti Tanszék Az urbanizáció, vagyis városiasodás napjaink egyik jelentıs problémája, ami az emberlakta települések terjeszkedését és a meglévık korszerősödését jelenti. Az urbanizáció új környezetet teremt a vadon élı állatok számára, amihez a különbözı fajok különbözı mértékben képesek alkalmazkodni. A sikeres urbanizáció egyik kulcsa a viselkedésbeli flexibilitás lehet (pl. új források kiaknázása, új veszélyek elkerülése). Egy korábbi vizsgálat azt találta, hogy a városi házi verebek nagyobb neofóbiát mutatnak, mint vidéken élı társaik. Ennek két oka lehet, egyrészt lehet egy egyedi szintő alkalmazkodás a környezethez: ha például a városi madarak több veszélyes tárggyal találkoztak életükben, akkor tanulás révén óvatosabbakká válhattak. Másrészt lehet egy genetikai adaptáció is: ha a városi környezetben az óvatosabb egyedeknek jobb a túlélése, akkor az óvatos viselkedés a természetes szelekció útján terjedhet a városi populációkban. Ennek tesztelésére egy common garden típusú eljárást alkalmaztam. Különbözı élıhelyekrıl (2 városi, 2 vidéki) befogott madarak fiókáit közös helyen neveltük fel azonos körülmények között. Az így felnevelt madarakon neofóbia teszteket végeztem el, melyek során azt mértem, mekkora latenciával közelítik meg az új tárgyat és új táplálékot, és mennyi idıt töltenek a közelében Az eredményeim egyöntetően azt mutatták, hogy az eredet nem befolyásolja a neofóbiát, azaz a vidéki illetve városi szülıpárok utódai nem különböztek az újdonságokra adott válaszukban. Ez arra utal, hogy a városi madarak az urbanizált környezetben szerezett tapasztalat alapján lettek neofóbikusabbak, nem pedig genetikai adaptáció révén. Biol Legelı puhatestőek táplálkozásvizsgálata Németh Dávid, Környezettan BSc Mérnöki Kar, Limnológia Intézeti Tanszék Témavezetı: Kovács Kata A Gastropoda-k hazai vizekben elıforduló csoportjainak, a vízben lárvaként elıforduló és egész életét ott élı vízi gerinctelen fajokhoz hasonlóan táplálékuk fı forrását az epifiton képezi. Kísérletünk során a bevonatot alkotó kovaalga közösség strukturális változását vizsgáltuk a legelés hatására, melyhez négy, hazánkban széles körben elıforduló csigafajt alkalmaztuk (Bithynia tentaculata, Physa fontinalis, Melanoides tuberculata, Planorbarius corneus ). A vizsgálatot laboratóriumban, egy erre a célra összeállított 8 akváriumból és 1 kontrollból álló rendszerben folytattuk. A kutatáshoz szükséges bevonatot a Csigere patakba melynek a vizét használtuk a laboratóriumi rendszerükben - kihelyezett Süttıi mészkı kockákon hoztuk létre. A kísérlet ideje alatt nyomon követtük mind a patak, mind az akvárium vizének fizikai és kémiai paramétereinek az idıbeli alakulását. A kapott eredmények alapján elmondható, hogy a mintavételek során domináns fajnak számított például a Mayamaea atomus, a Cocconeis placentula és az Amphora pediculus. A klorofill-a mennyiségében nem jelent meg egyértelmően az a csökkenı tendencia, amit vártunk. Ez az eltérés nem csak a különbözı csigafajokkal terhelt akváriumok között tapasztalható, de még azonos fajok legelése során sem figyelhetı meg egyértelmően a teljes biomassza csökkenése, melynek oka valószínőleg a bevonatok eltérı minıségére vezethetı vissza. A vízkémia és fizikai eredmények alapján elmondható, hogy az rendszerben viszonylag állandó értékeket mértünk. A vízhımérséklet átlagosan 19 C volt, az oxigén telítettség átlagosan 80% és 85%-os értékek között ingadozott, a ph pedig átlagosan 8,19 volt. Egyedül a vezetıképesség mutatott nagyobb szórást a különbözı mérések között. A fıionok és tápanyagformák meghatározása után elmondható, hogy a vízben kellı mennyiségben álltak rendelkezésre a tápanyagok, melybıl minden esetben a PO 4 3- fogyását tapasztaltuk egy hét alatt, de emellett a csigák anyagcsere termékei révén más ionok (SO 4 2-, NO 2 - ) koncentrációja is változott. A kutatás során nem kaptunk egyértelmő választ arra, hogy a csigák mely kovaalga fajokat preferálják, az alga közösség összetételének és mennyiségének változása alapján, melynek oka lehet a vizsgált patak és a laboratórium eltérı környezeti körülményei.
Biol Glükóz-fruktóz korreláció a kukorica növény és környezete kölcsönhatásában Németh Katalin Emma Mérnöki Kar, Környezetmérnöki Intézet, Analitikai Kémia Intézeti Tanszék Témavezetık: Dr. Pap Tamás, Dr. Németh Zsolt István A növények közvetlenül kölcsönhatásban vannak a környezetükkel. A gyökereiken keresztül a talajból vizet és különbözı tápanyagokat vesznek fel. Lombozatuk fényenergiát nyel el, s a környezı levegıvel gázcserét folytat, valamint párát bocsát ki. Érzékenyen reagálnak az idıjárás, klimatikus viszonyok változásaira. A környezeti tényezık befolyásoló hatása visszatükrözıdik az anyagcsere biokémiai változóinak értékeiben is. Számos enzim aktivitása korrelál a fényintenzitással. Az enzimaktivitások hımérséklet függése pedig közismert. A környezeti tényezık biokémiai reakciósebességre gyakorolt hatása megjelenik a metabolitok koncentrációinak értékeiben is. A napfényintenzitásnak a növekedése fokozza a fotoszintetikus útvonalak sebességét, mely a metabolitok koncentrációinak csökkenéséhez vezet. Az alacsony hımérséklet értékekhez megnövelt metabolit koncentrációk tartoznak. A páratartalom, a transzspiráció, a víz- és tápanyagfelvétel, a turgornyomás befolyásolásán keresztül fejti ki indirekt hatását az anyagcsereinetzításra, s a metabolit-szintekre. A sejtszabályozási rendszer az anyagcsere-útvonal intenzitásokat folyamatosan a környezeti körülményekhez igazítja. Környezetérzékenységi hatásvizsgálatokban az alkalmazkodáshoz társuló fiziológiás állapotváltozásokat biokémiai változók mennyiségeinek mérésén keresztül követik nyomon. A fiziológiás állapotváltozások leképzéséhez a számos, a szénhidrátokat is magukban foglaló biomarkert vizsgálnak. A biokémiai változók a sejtszabályozás alatt álló anyagcsere komponensei, így mennyiségeik szükségszerően függenek egymástól. A metabolit koncentrációk közötti kapcsolat sok esetben lineáris jellegő. A biokémiai változók lineáris korrelációjának fiziológiás eredetére az új kelető állapotfüggı korreláció koncepció ad magyarázatot. A TDK dolgozatban a fenti teória kiterjesztése történik a növényi anyagcsere lineáris korrelációt szolgáltató glükóz és fruktóz tartalmaira. A vizsgálathoz tesztnövényként a kukoricát (Zea mays) - amelyet bioszenzor növényként is felhasználnak a növény-környezet kölcsönhatások feltérképezésében választották. A vegetációs idıszak mintavételi fiziológiás állapotait glükóz-fruktóz állapotfüggı regressziók sorozatával jellemzik, s az állapotfüggı regressziók paramétereit a környezeti tényezıkkel korreláltatták. A dolgozat célja bemutatni, hogy a glükóz-fruktóz korreláció környezeti körülmény érzékeny, s alkalmas a környezeti tényezık indukálta fiziológiás állapotváltozás érzékelésére, így a hımérséklet-ingadozás, fényintenzitás változás, páratartalom változása befolyásolja a növényi anyagcsere folyamatokat, a levélben lévı monomer (glükóz, fruktóz) koncentrációk alakulását. A kapott eredmények egyrészt, visszatükrözik az állapotfüggı korreláció koncepció elméleti érvényességének erejét, másrészt empirikus, többváltozós összefüggés illesztésén keresztül, a környezeti tényezıkhöz tartozó glükóz és fruktóz tartalmak becslését teszik lehetıvé. Biol Torna-patak állapota iszapkatasztrófa elıtt és után mederjellemzık és fauna szempontjából Balassa Marietta, Mőszaki Menedzser BSc Mérnöki Kar, Limnológia Intézeti Tanszék Témavezetı: Kovács Kata Munkám során egy éven át (2008 áprilisa és 2009 áprilisa között) vizsgáltam a Torna-patak minerális mikrohabitat foltjait és az azokon (azokban) élı makrogerinctelen szervezetek kvantitatív és kvalitatív viszonyait Devecsernél, ahol a patak erısen módosított. A 2010. október 4-én bekövetkezett vörösiszap katasztrófa a Torna-patak élıhely viszonyait nagyon megváltoztatta, valamint élıvilágát megsemmisítette. Az iszapár hatásának felmérését a katasztrófát követı héten mértem fel az általam már vizsgált pontján. Munkám során célom az volt, hogy elemezzem a vörösiszap ár levonulása elıtti mederaljzat viszonyokat és a makrozoobentosz szervezeteket, funkcionális táplálkozási csoportba sorolhatóságuk alapján, valamint hogy megbecsüljem az eredményeim alapján a Torna-patak mederaljzata mennyi idı alatt fog felépülni, és makrogerinctelen élıvilága mikorra tud regenerálódni. Az elızetes felmérésekhez a mintákat az AQEM protokoll szerint végeztem. A begyőjtött egyedek meghatározása után megállapítottam fı táplálkozási formáikat, melyeket hat csoportba soroltam be (legelı, aprító, aktív,- passzív szőrı, győjtögetı, ragadozó) és vizsgáltam ezek idıbeli változását az évszakoknak megfelelıen. A patak mederaljzatának százalékos összetétele az egy év során nem volt állandó, a változásai összefüggtek a terület csapadékviszonyaival. A makrozoobentosz szervezetek visszatelepedésének egyik elıfeltétele, hogy az aljzat újra felépüljön a módosított szakaszon, ami nagyban függ a hordalékviszonyok jövıbeli alakulásától is. A regenáróládási lehetıségeket abban látom, hogy a fauna elemek egyrészt megjelenhetnek a patak felsıbb szakaszairól és a környezı vízfolyások röpképes imágóinak átrepülésének (és petézésének) segítségével is.
Biol Fajgazdagság és mintavétel összefüggésének vizsgálata két Balaton-felvidéki vízfolyáson a PERIDAT on-line Perifiton adatbázis segítségével Témavezetık: Dr. Hajnal Éva, Dr. Padisák Judit Teke Gábor, Környezettudományi osztatlan Mérnöki Kar, Limnológia Intézeti Tanszék Kutatásom célja két Balaton felvidéki vízfolyás perifitonjának összehasonlító vizsgálata, és abundancia rangsorának meghatározása volt, továbbá annak vizsgálata, hogy a szokásos mintavételi gyakorlat segítségével milyen alapossággal deríthetı fel egy vízfolyás kovaalga flórája. Munkámat a Limnológia Tanszéke által összegyőjtött adatokra építettem. Az adatok rendszerezéséhez és feldolgozásához készítettem el a Peridat on-line perifiton adatbázist, amelybıl az adatok szelektív SQL lekérdezésekkel a statisztikai számításokhoz megfelelı formában kigyőjthetık. Kutatásomban a Tornapatak devecseri szakaszának 2004-2005 és 2008-2009 évekbıl származó adatsorait, valamint a Csigere-patak devecseri szakaszának 2008-ból származó adatsorait használtam fel. A kumulatív fajszám adatokat és az egyes fajok abundancia értékeit az adatbázisból kérdeztem le. A kumulatív fajszám görbék a Torna-patak mindkét adatsora esetében közel azonos fajszámnál (~75) mutattak telítıdést. A Csigere-patak adatsora esetében a kumulatív fajszám görbe nem telítıdött, a maximum értéke 110 faj volt. Az abundancia eloszlás alapján az EstimateS program segítségével, többféle paraméter nélküli becslıformula alkalmazásával számítottam ki az összes fajszámot, alsó közelítéssel. A mintavételi idıszakok adatsorait a jackknife2 index-szel értékelve a fajszám a 2004-2005 adatsorban 104-nél telítıdött, a 2008-2009-es adatsor esetében pedig 94 volt a telítési érték. A Csigere patak 2008-as adatsora esetében pedig 141 volt a telítési érték. A Torna patak 2004-2005-ös adatsor 23 mintája a becsült teljes fajszám 70%-t, a 2008-2009 adatsor 62 mintája a teljes becsült fajkészlet 80,86%-át tartalmazta. A Csigere patak esetében a 2008-as adatsor 23 mintája a becsült fajszám 67 % tartalmazza. Mindkét patak mindhárom idıszakában egyetlen véletlenszerő idıpontban történı mintavétel a fajlista körülbelül 30%-nak megismerését tette lehetıvé. Biol Avarlebontási kísérletek dombvidéki kisvízfolyásokon Selmeczy Géza Balázs, Környezettudományi osztatlan Mérnöki Kar, Limnológia Intézeti Tanszék Témavezetı: Kovács Kata Az alsóbbrendő hegyi és dombvidéki patakokban a partmenti erdıs vegetáció ısszel lehulló levelei jelentik a legfıbb energiaforrást. A vízbe hullott avar lebomlása több részfolyamatból áll, melyben nagy szerepe van a mikrobiális szervezeteknek és makrogerincteleneknek, valamint a fizikai aprózódásnak. Egy patak ökológiai állapotának becslésére jó megközelítési mód a funkcionális táplálkozási csoportok vizsgálata, mint pl. az aprító makrogerinctelen szervezetek fajösszetétele és azok abundancia viszonyai. Munkám során a Csigere-patakban és a Vázsonyi-sédben végeztem avarzsákos kísérleteket egy nyári és egy téli idıszak alatt, melynek során kíváncsi voltam az avarlebontási ráta, az aprító szervezetek mennyisége és a hımérséklet összefüggéseire, valamint az aprítók avarfaj preferenciájára. Vizsgálatomban kétféle lyukbıségő (Ø 1 : 3 mm, Ø 2 : 100 µm) avarzsákot használtam, melybe Salix alba és a Populus tremula avarját töltöttem. Munkám során összehasonlítottam a különbözı típusú zsákok k avarfogyási együtthatóját, mely során a nyári idıszakban a bomlás mindkét lyukbıségő zsáktípusban gyors ütemő volt. A téli vizsgálat alatt a k-értékek a kis lyukbıségő zsákok esetében a közepes kategóriába kerültek. Megállapítottam, hogy a nyári idıszak alatt csak az aprítók száma növelte szignifikánsan a k-értéket, míg a téli periódus alatt az aprítók mennyiségén kívül a hımérséklet is szignifikánsan hatott. Az avarzsákokban a leggyakoribb aprító faj a Gammarus fossarum és a Gammarus roeselii volt. A patakok vízkémiai paraméterei nem tértek el a magyarországi dombvidéki patakokra jellemzı átlagos értékektıl.
Biol A balatoni nádon növı kovaalga közösség fajösszetételének összehasonlítása a tó különbözı pontjain Témavezetı: Dr. Stenger-Kovács Csilla Szabó Beáta, Környezettan BSc Mérnöki Kar, Limnológia Intézeti Tanszék A Balatonban található kovaalga fajok száma és a közösség diverzitása az elızetes vizsgálatok alapján igen nagynak mutatkozott, ezért a fajlista, a fajok tér és idıbeli eloszlásának ismerete rendkívül fontos a további kutatások, gyakorlati biomonitoring vizsgálatok és a tó ökológiai állapotának megítélése szempontjából. A kutatás során a Balaton hat különbözı pontjáról (Badacsony, Balatonszepezd, Tihany, Siófok, Fonyód, Szántód) származó mintákban vizsgáltam a nádon növı kovaalga közösség fajösszetételének idıbeli alakulását 2007. március és 2007. november között. A mintavételek havi rendszerességgel történtek. Preparátumonként átlagosan 400 darab valvát számoltam meg. Az összesen 60 feldolgozott mintából 97 kovaalga fajt azonosítottam, ezek közül 39 fajt tekintettem dominánsnak. Vizsgáltam az egyes mintavételi helyeken a fajok dominanciájának évszakos változását. A tavasz, nyár illetve ısz szerinti fajelkülönülés Badacsonynál, Balatonszepezden és Siófokon látszódott a legjobban, de a tihanyi, szántódi és fonyódi mintákban is megmutatkozott az évszakos változás. A kutatás során domináns faj volt pl. az Amphora pediculus, Achnanthidium minutissimum, Cymbella excisa, Cocconeis placentula, Navicula cryptotenella, Fragilaria brevistriata, Fragilaria capucina var. vaucheriae, Rhoicosphenia abbreviata. Fajösszetétel szempontjából igen jelentıs különbségeket tapasztaltam az északi illetve déli part mintavételi helyei között. Néhány faj (pl.: Diatoma vulgaris, Nitzschia dissipata, Cyclotella ocellata, Cocconeis placentula, Rhoicosphenia abbreviata) dominanciája az északi parton igen szembetőnı volt, ugyanakkor ezek a fajok a déli parton csak egyes helyeken kisebb számban, vagy egyáltalán nem jelentek meg. A déli parti minták is tartalmaztak olyan uralkodó fajokat, melyek dominanciája az északi parton nem volt jelentıs (pl.: Fragilaria brevistriata, Fragilaria construens f. venter, Fragilaria capucina var. vaucheriae). A vizsgálat során kapott eredményeim jól tükrözik az északi illetve déli part közötti különbségeket, valamint az egyes mintavételi helyeken a fajok dominanciájának évszakos alakulását. Biol Transzgénikus nyúlsperma mélyhőtésének technikai fejlesztése Szikra Dávid, Biomérnök BSc Mérnöki Kar, Limnológia Intézeti Tanszék Témavezetık: Dr. Nagy Szabolcs; Dr. Bısze Zsuzsanna (MBK) A gödöllıi Mezıgazdasági Biotechnológiai Kutatóközpontban (MBK) 2008 óta zajlanak kísérletek nyúlspermiumok krioprezervációs módszereivel kapcsolatban. Jelen dolgozat témája a fagyasztási technikák összehasonlító vizsgálata; az MBK transzgénikus nyúlállományának spermamélyhőtése Dalimata és mtsai (1997), Liu és mtsai (2007) által kidolgozott spermamélyhőtési protokoll (A) összevetése az MBK-ban korábban is alkalmazott mélyhőtési technikával (B - Castellini és mtsai, 2006) majd az eredményekre építve további krioprezervációs technikai fejlesztés, High Hydrostatic Pressure (HHP) kezelés (Pribenszky és mtsai, 2006, 2007; Kuo és mtsai, 2008) alkalmazása. HHP kezelés hatására biológiai rendszerekben sokk-fehérjék termelıdhetnek, melyek más külsı behatásokkal szemben is javíthatják az adott rendszer túlélését. Jelen kísérletben a Cyro Innovation Ltd HHP 100 készülékét használtuk, mely desztillált vizes közegben gyakorol hidrosztatikai nyomást a szalmákba zárt sejtekre. A kísérlet 9 bak friss spermamintájának felhasználásal Split-sample design módszerrel (a spermatérfogat elfelezése majd külön protokoll mindkét mintára) lett kivitelezve. Mélyhőtést követıen plazmamembrán- és akroszómaintegritás ellenırzéssel, fénymikroszkóppal, festett keneteken Nagy és mtsai, (1999) módszerével végeztünk minıség-ellenırzést, majd nemparaméteres Sign test segítségével kiértékeltük az eredményeket (STATISTICA data analysis software system,version 6. StatSoft, Inc. 2001, www.statsoft.com). Szignifikáns különbséget a két módszer között nem találtunk így az MBK-ban alkalmazott módszert választottuk. A kísérletsorozat második lépésében a High Hydrostatic Pressure (HHP) kezelést vizsgáltuk 2 faktor figyelembevételélével (nyomás és idı) mind transzgénikus mind pedig kontroll bakokra. Alkalmazott értékek: 100, 150, 200 Bar illetve 3, 5, 10, 20, 30 perc. A legjobb eredményeket a 100 Bar, 3 perc kombináció alkalmazása mellett kaptuk.
Biol Két vízfolyás éves avarhullásának (avar-input) megállapítása, valamint az avarlebontó vízi gombák meghatározása Témavezetık: Kucserka Tamás, Dr. Révay Ágnes Vass Máté, Környezettan BSc Mérnöki Kar, Limnológia Intézeti Tanszék Az elhalt növényi anyag (fıleg avar) fı szénforrást és ezzel energiát biztosít a vízben élı mikroorganizmusok számára, fıleg olyan esetekben, ahol a felszíni víztér fölötti növényborítottság limitálja a vízi ökoszisztéma primer produkcióját. A vízbe kerülı növényi hulladék nagy része a partmenti vegetációból származó avar, melynek mértéke leginkább erdei patakoknál jelentıs. Kutatásom során szerettem volna mennyiségi adatokat győjteni arra vonatkozóan, hogy mekkora tömegő avar jut egy vizsgált patakszakasz egységnyi felületére, továbbá ennek ismeretében becsülni, hogy a nagy mennyiségő szerves anyagot milyen életközösségek képesek mineralizálni. A talajra hullott holt levélszövet erıteljes bontása szárazföldi eredető szaprofita gombák hatására bontakozna ki, azonban ha a holt szerves anyag vízbe kerül, egy angol mikológus (C. T. Ingold) által felfedezett (1942) gombacsoport kap jelentıs szerepet a lebontásban. A róla elnevezett rend (Ingoldian Fungi (=vízi Hyphomycetes)) az Imperfekt gombák legnagyobb fajszámú rendszertani kategóriáját képezi. E gombák ivartalan szaporodása ún. konídiumokkal történik, melyek a hifák lefőzıdéseinek eredményei. A konídiumok morfológiáját az egyes fajok határozására jól lehet használni. Vizsgálataim elsı részében két vízfolyás (Vázsonyi-Séd, Veszprémi-Séd) éves avar-behullását határoztam meg 2009 augusztusától 2010 augusztusáig, ahol figyelembe vettem nemcsak a vertikális, hanem az oldalsó (laterális) irányból érkezı input-forrásokat is. Két típusú avarzsákokat helyeztem ki a patak fölé ill. a patak partjára. Az intenzív avarhullás után ezek tartalmát fafajok szerint szétválogattam, és meghatároztam a száraz tömeget. A patak felszínének ismeretében pedig kiszámoltam a két patakra esı éves avarhullás értékeit (g m -2 év -1 ). Kutatásom második részében ugyanazon vízfolyásoknál habmintát győjtöttem a víz felszínérıl. Ez egy módszer, hiszen a gyors áramlású vizekben az egyes gombafajokra jellemzı konídiumok a víz felületi feszültségét használva kapcsolódnak a felszínhez, egyfajta transzport eszközként használva azt. Így a habmintában koncentráltan fordulnak elı. A győjtött mintához F.A.A.-oldatot adtam tartósításként, majd mikroszkóp alatt meghatároztam a lebontásban szerepet játszó általánosan alkalmazott gombafajokat.
Kémiai és Vegyipari Szekció/ Tagozat 1. Idırend 10:00 Gubik Zsuzsa Illatanyagok adszorpciós jellemzıinek vizsgálata természetes gyapotszálon 10:15 Gulyás Gábor Állati hulladékok feldolgozása során keletkezı szennyvizek tisztíthatóságának vizsgálata 10:30 Kontos János Gızrobbantás hatása a biomassza emészthetıségére 10:45 Mándli Henrietta Az ultrahangos besugárzó fej pozíciójának hatása a biomassza emészthetıségére 11:00 Mészáros János Növényolaj-alapú nemionos tenzidek elıállítása és vizsgálata 11:15 Tollár Ágnes Nikolett Triacetin elıállítása a biodízelgyártás melléktermékeként keletkezı nyers glicerin tartalmú fázisból 11:30 Vozik Dávid Karbamid lebontása ureáz enzim segítségével Kémia1 Illatanyagok adszorpciós jellemzıinek vizsgálata természetes gyapotszálon Témavezetık: Dr. Dallos András, Kondor Anett Gubik Zsuzsa Mérnöki Kar, Kémiai Intézet/Fizikai Kémiai Tanszék Információk százezreit jelentik az illatanyagok, amelyek szaglószervünk által jellemzést adnak környezetünkrıl. A gyakorlati életben egyre fontosabbá vált az illatanyagok adszorpciós tulajdonságainak feltérképezése, hiszen gyakran valamilyen felülethez kötıdve jutnak el hozzánk. Inverz gázkromatográfiás méréseink aromaanyagok adszorpciós tulajdonságainak vizsgálatára irányultak. Munkánk során Chrompack 439 típusú gázkromatográfiás készülékkel, standard pamutanyag-állófázissal töltött oszloppal dolgoztunk. Az oszlopon számos illatminta retenciós jellemzıit vizsgáltuk, He vivıgázt, 70 o C és 130 o C közötti hımérséklettartományt alkalmazva. A kromatogramok alapján meghatároztuk a valódi retenciós idıket, majd az ebbıl számolt fajlagos retenciós térfogatokat. Az injektált anyagmennyiség függvényében ábrázoltuk a fajlagos retenciós térfogatokat, és extrapolációval meghatároztuk az oldott anyagok végtelen kicsi koncentrációjára vonatkozó fajlagos retenciós térfogat értékeket (Vg ). Ezen értékek alapján adszorpciós szabadentalpia-változást számoltunk és ennek hımérséklet függvényébıl kiszámítottuk az adszorpciós folyamat moláris entalpia- és entrópia változását. Az adszorpciós izotermákra hımérsékletfüggı paraméterekkel rendelkezı, Langmuir- adszorpciós modell egyenletet illesztettünk. A számított és a mért adatok jól egyeztek egymással. A laboratóriumi kísérletek eredményeinek gyakorlati alkalmazása az öblítıszerek, mosószerek tervezésekor kerül elıtérbe. Adataink segítségével megjósolható, hogy milyen mértékben kötıdnek a ruhanemőkhöz a textilöblítıben alkalmazott illatanyagok.
Kémia1 Állati hulladékok feldolgozása során keletkezı szennyvizek tisztíthatóságának vizsgálata Témavezetık: Fazekas Bence, Dr. Kárpáti Árpád Gulyás Gábor Mérnöki Kar, Környezetmérnöki Intézet Környezetünk védelme az elmúlt két évtizedben meghatározó szerephez jutott, melynek eredménye, hogy minden beruházásnál, gyártási folyamatnál, technológiánál alapvetı követelmény a természeti értékek, erıforrások, illetve az emberi egészség védelme, és a környezeti rendszerek zavartalan mőködésének fenntartása. Ezen belül is, talán az egyik legfontosabb terület a szennyvíztisztítás. A tudomány fejlıdésének köszönhetıen mára már olyan technológiákat, rendszereket fejlesztettek ki a szennyvizek megtisztítására, melyek nagy biztonsággal garantálják a befogadók, és ezen keresztül az egész természet védelmét. Dolgozatomban ipari szennyvizek tisztíthatóságát vizsgálom különbözı körülmények között. Az ilyen szennyvizek összetétele és szennyezettsége jelentısen eltér a lakossági szennyvizekétıl. Az állati eredető hulladékok feldolgozása során keletkezı szennyvizek tisztíthatóságáról eddig csak néhány dolgozat született. Mivel azonban a tetemek elszállítása, kezelése és ártalmatlanítása mára gyakorlattá vált, fontosnak tartottuk egy ilyen kísérleti rendszer felállítását, és az általunk elért eredmények megosztását. A laboratóriumi körülmények között négy teljesen azonos, automata vezérléső reaktor folyamatos üzemeltetésével a tisztítási hatékonyság változását vizsgáltam különbözı üzemeltetési hımérséklet esetén. A feladott szennyvíz összetétele és mennyisége minden esetben megegyezett, így a vizsgálati paramétert hatását el tudtam különíteni. Az elfolyó tisztított vizek minıségét rendszeresen vizsgáltam annak érdekében, hogy információkat kapjak a tisztítási hatékonyságról, illetve arról, hogy melyek azok az optimális körülmények, amelyek mellett a legnagyobb mértékő tisztítás tapasztalható. Amennyiben a kísérletek eredményesen zajlanak, tervezzük az említett szennyvizek tisztíthatóságának vizsgálatát egyéb körülmények között is. Kémia1 Gızrobbantás hatása a biomassza emészthetıségére Témavezetık: Dr. Dallos András, Járvás Gábor Kontos János Mérnöki Kar, Fizikai Kémiai Intézeti Tanszék Földünk egyre növekvı népességének energiaigényét tisztán fosszilis tüzelıanyagokból ellátni nagy gondot jelent. A hagyományos energiahordozókon kívül szükség van olyan alternatív energiaforrásokra, mint a biogáz, és a bioetanol, melyek képesek a nem megújuló energiahordozók egy részének kiváltásra. Munkám során a biomassza alapú biogáz termelés ciklusidejének csökkentését, valamint a gázkihozatal növelést tőztem ki célul potenciális biomassza alapanyagok gızrobbantásos elıkezelésével. A korábbi tapasztalatainkra támaszkodva, melyeket a termikus kezelési és gázrobbantási kísérletek során szereztünk, megterveztünk és elkészítettünk egy laboratóriumi mérető gızrobbantó berendezést. A gızrobbantás hatására a növényi sejtfal felszakad, a szerves anyagok nagy része a vizes fázisba kerül, megkönnyítve ezáltal a biomassza emészthetıségét. A sejteket a gızrobbantás során a nagy hımérséklet miatt erıteljes termikus, valamint a hirtelen expanzióból eredı mechanikai roncsoló hatások érik. Gızrobbantásos kutatásaim során a cukorcirok bagasz mint potenciális biomassza alapanyag roncsolhatóságát vizsgáltam. A gızrobbantás hatásosságát az oldatba került intracelluláris szerves és szervetlen anyagok mennyiségébıl határoztam meg, melyet kémiai oxigén igény (KOI) és biológiai oxigén igény (BOI) méréssel, illetve induktív csatolású plazma optikai emissziós spektroszkópia (ICP) segítségével mértem. A gızrobbantott növényi rostok rácsszerkezetében bekövetkezı változásokat röntgen diffrakciós és elektormikroszkópos módszerekkel detektáltam. Vizsgáltam a gızrobbantás hatását a tényleges biogáz és metán kihozatalra. Méréseim során megállapítottam, hogy a gızrobbantás - mint korszerő biomassza elıkezelés - alkalmas a biogáz termelés növelésére.
Kémia1 Az ultrahangos besugárzó fej pozíciójának hatása a biomassza emészthetıségére Témavezetık: Dr. Dallos András, Szigeti Márton Géza Mándli Henrietta, Környezettudományi osztatlan Mérnöki Kar, Fizikai Kémiai Intézeti Tanszék Fosszilis energiatartalékaink a lakosság számának növekedésével, és az így kialakult növekvı energiaszükséglettel rohamos ütemben apadnak, így a hagyományos energiahordozók mellett más alternatívák kialakítása is szükségessé vált. Ennek köszönhetıen egyre nagyobb teret nyer a megújuló energiaforrások felhasználása, köztük a biomassza alapú energiagyártás, a biogáz, a bioetanol, és a biodízel. A biogáz kihozatal jelentısen növelhetı, valamint a biogáz termelés ciklusideje jelentısen csökkenthetı a biomassza nyersanyagok emészthetıségének javításával. Ez termikus, kémiai és mechanikai elıkezelésekkel érhetı el, melyek közül az egyik legígértesebbnek az ultrahangos zöld anyag elıkészítés tőnik, mely során a szubsztrát növényi rostjait az ultrahangos besugárzás hatására fellépı kavitációs hatás roncsolja, ezáltal a növényi felület megnı, továbbá a jelentıs mennyiségő szerves anyag oldatba vitele növeli a szubsztrát emészthetıségét. Munkám során az egyik jövıbeni potenciális biogáz nyersanyag, a cukorcirok kukorica vegyes siló elıkezelésével foglalkoztam. A kísérleteket SONICS Vibra Cell VCX-750 típusú ultrahangos feltáró berendezéssel végeztem, besugárzó fej pozíciójának változtatásával. Az ultrahangos feltárás eredményességét a biomassza-víz szuszpenzió vizes fázisa kémiai (KOI) és biológiai oxigénigényének (BOI) mérésével követtem. A roncsolás hatását ICP fotometriás mérésekkel, a kvázi kristályszerkezet megváltozását röntgen diffrakciós vizsgálatokkal, a növényi szövetekben bekövetkezı dezintegrációs folyamatokat pedig pásztázó elektronmikroszkópos felvételekkel igazoltam, illetve az elıkezelt szubsztrát tényleges emészthetıségét a biogáz termelés mérésével ellenıriztem. Az eredményeink alapján megállapítottam, hogy az ultrahangos elıkezelések hatására roncsolódik a biomassza, ennek következtében javul az emészthetısége, ami a belıle történı biogáz elıállítás hatékonyságának növeléséhez hozzájárul. Kémia1 Növényolaj-alapú nemionos tenzidek elıállítása és vizsgálata Mészáros János Mérnöki Kar, MOL Ásványolaj- és Széntechnológiai Intézeti Tanszék Témavezetık: Dr. Bartha László, Nagy Roland A környezetvédelmi elıírások szigorodásával a környezetbarát, biológialiag gyorsan lebomló növényolaj alapú nemionos tenzidek egyre több területen kerülnek elıtérbe. Ezek a tenzidek számos elınyös tulajdonsággal is rendelkeznek, ezért egyre nagyobb részarányban alkalmazzák ıket. A vizsgált zsírsav-polietilénglikol észterek ezen felül viszonylag olcsó alapanyag bázison elıállíthatóak. A növekvı kıolajigény miatt az olajipari vállalatok arra törekednek, hogy minél hatékonyabban tudják kitermelni a kıolajat. Így az olajiparban egyre nagyobb hangsúlyt kap a harmadlagos kıolaj-kitermelés (EOR), mely folyamat alapja a megfelelı hatékonyságú emulgeálószerek megléte, ugyanis a nehezebb kıolajat a mezıkbıl víz-olaj emulzió formájában hozzák felszínre. Az alkalmazott emulgeátorokkal szemben egyik környezetvédelmi követelmény a biolebonthatóság. TDK munkám célja olyan zsírsav-polietilénglikol-észter típusú nem-ionos emulgeátorok elıállítása és vizsgálata, melyek alkalmasak lehetnek kıolajipari alkalmazásra. Az alapanyag természetes napraforgóolaj és megfelelı molekulatömegő polietilénglikol. Az elıállított adalékok kis HLB-jő, fıként olajban oldható tenzidek. Különbözı reakciókörülményeket és a reaktánsokat változó mennyiségben alkalmazva az észterezési reakciók során más és más emulgeáló tulajdonsággal rendelkezı tenzideket tudtam elıállítani. Az elıállított adalékokat vizsgálati módszereknek vettem alá. Meghatároztam az elıállított adalékok kémiai összetételét gélkromatográfiás módszerrel. Ezután kıolajipari alkalmazásuk lehetıségét vizsgáltam a kísérleti célnak megfelelı olajjal. Ipari alkalmazásban nagy jelentıséggel bír az adalékok kompozícióként való használata. Így megvizsgáltam önmagukban és egyéb adalékokkal használva a kialakított emulzióik stabilitását illetve egyéb tulajdonságait.
Kémia1 Triacetin elıállítása a biodízelgyártás melléktermékeként keletkezı nyers glicerin tartalmú fázisból Tollár Ágnes Nikolett, Környezettudományi osztatlan Mérnöki Kar, Környezeti és Informatikai Kooperációs Kutató Központ Témavezetık: Szabóné Herseczki Zsanett, Dr. Dallos András, Dr. Marton Gyula Jelenleg a biodízel elıállítási költségei meghaladják a kıolaj alapú dízelét. A költségek jelentısen csökkenthetıek a gyártási folyamat során keletkezı nyers glicerin további hasznosításával, ezért intenzív kutatások folynak a nyers glicerin átalakításával nyert értéknövelt termékek elıállításával kapcsolatban. Kísérleti munkám célja az volt, hogy ebbıl a glicerin tartalmú melléktermékbıl triacetint állítsak elı az elérhetı legjobb tisztasággal. A triacetint (glicerin-triacetát) az ipar számos területén felhasználják, és napjainkban egyre fontosabb vegyületté válik a sokrétő alkalmazhatósága miatt. Kis toxicitású, alacsony illékonyságú oldószer. Az élelmiszeriparban, parfümiparban, kozmetikai iparban, gyógyszeriparban egyaránt alkalmazzák, továbbá az üzemanyaggyártásban fagyáspontcsökkentı adalékanyagként, és viszkozitási tulajdonságok javítására is használatos. A kísérletek során megvizsgáltam a különbözı katalizátorok (foszforsav, p-toluol-szulfonsav, kénsav, Amberlyst 15 és Amberlyst 36) szerepét. A kísérleteket minden esetben tiszta glicerin (99,5%) kiindulási alapanyaggal is elvégeztem. A kapott termékösszetétel adatokat referenciaként használtam fel. Megállapítottam, hogy a biodízelgyártás melléktermékeként keletkezı nyers glicerin tartalmú fázisból, részleges tisztítás után elıállítható triacetin a kívánt tisztasággal (>95%). A vizsgált minták elemzése GC-MS-sel történt. Kémia1 Karbamid lebontása ureáz enzim segítségével Vozik Dávid Mérnöki Kar, Biomérnöki, Membrántechnológiai és Energetikai Kutató Intézet Témavezetık: Bélafiné Dr. Bakó Katalin, Dr. Nemestóthy Nándor Titkosítva.
VÁLTOZÁS!! - Kémiai és Vegyipari Szekció/ Tagozat 2. Idırend 10:20 Fodor Melinda Anna 10:35 Ható Zoltán 10:50 Kaviczki Ákos 11:05 Kovács Róbert 11:20 Sepsey Annamária 11:35 Szabó Péter 11:50 Szentgyörgyi Csanád Vízoldható mangán-porfirin komplexek fotokémiai és fotofizikai vizsgálata Kis molekulák membránpermeációjának szimulációs vizsgálata flexibilis zeolitvázzal A típusú zeolitok víz/metanol-adszorpciós vizsgálatai molekuláris szimulációval Párhuzamos töltött rétegek közé adszorbeálódott elektrolitok Monte Carlo szimulációs vizsgálata Különbözı mértékben protonált anionok ionkromatográfiás csúcsalakjának vizsgálata az elválasztás hatékonyságának növelése céljából A H + O 2 --> O + OH reakció dinamikájának vizsgálata kvázi-klasszikus trajektória módszerrel Neodímium-ion síkon kívüli porfirinkomplexének képzıdése, fotofizikai és fotokémiai vizsgálata vizes közegben Kémia2 Vízoldható mangán-porfirin komplexek fotokémiai és fotofizikai vizsgálata Témavezetı: Dr. Horváth Ottó Fodor Melinda Anna Mérnöki Kar, Kémia Intézet, Általános és Szervetlen Kémia Intézeti Tanszék A porfirin-vegyületek és származékaik fontos szerepet játszanak a növények és állatok anyagcsere folyamataiban (hemoglobin, klorofill, citokrómok). A porfirin-vázat 4 pirrol-győrő alkotja, melyek metilidin-hidakon keresztül kapcsolódnak egymáshoz. E konjugált kötésrendszert tartalmazó váznak köszönhetıen a porfirin-származékokat többek között fényérzékenyítıként illetve foto- és termikus katalizátorként alkalmazzák. A mangán vegyületeiben egyedülállóan széles tartományban képes változtatni oxidációs állapotát. Több mangán-komplex mind oxidációs, mind redukciós folyamatokban alkalmazható katalizátorként. Igen fontos biokémiai szerepet játszik pl. egy négy mangánatomot tartalmazó komplex, mely a fotoszintézis 2. reakció-centrumához kapcsolódva a víz oxidációját végzi. A mangán +2-es oxidációs állapotban a legstabilabb termodinamikailag, illetve a természetben elıforduló vegyületeiben is többnyire ilyen oxidációs állapotú. Az általam vizsgált mangán-porfirin esetében azonban a +3-as oxidációs állapotot stabilizálja a négyfogú porfirin ligandum. Munkám célja olyan reduktív fotokatalitikus vizes rendszer létrehozása volt, melyben a katalizátor mangán-porfirin. Ennek érdekében elıállítottam a kationos mangán(iii)-5,10,15,20-tetrakisz(1-metilpiridínium-4-il)-porfirint ennek a kinetikailag stabil komplexnek a képzıdése Hg 2+ mint katalizátor alkalmazását igényelte. Fotofizikai tulajdonságainak vizsgálata mellett, fotoredoxi átalakulását is sikerült megvalósítani mangán(ii)-porfirinné megfelelı reduktív kioltó jelenlétében, látható fény hatására. A képzıdött mangán(ii)-komplex ugyancsak fotoaktívnak bizonyult; gerjesztése a porfirin ligandum bomlását idézte elı, mely folyamat oxidatív kioltó jelenlétében visszaszorult, s helyette elektronátadás következett be a mangán(ii) centrumról. Így visszakaptuk a kiindulási mangán(iii)-komplexet, s a fotoredoxi ciklus kezdıdött elılrıl. A fotokatalitikus rendszer mindaddig mőködött, míg a reduktív kioltó koncentrácója jelentısen le nem csökkent. További vizsgálataink célja az oxidatív kioltóra közvetített elektron hasznosításával hidrogén fejlesztése vízbıl, mely révén megvalósítható a napenergia látható és ibolyántúli tartományba esı sugárzásának átalakítása és tárolása környezetbarát üzemanyag formájában.
Kémia2 Kis molekulák membránpermeációjának szimulációs vizsgálata flexibilis zeolitvázzal Témavezetı: Dr. Kristóf Tamás Ható Zoltán Mérnöki Kar, Fizikai Kémia Intézeti Tanszék Kivételes elválasztóképességük miatt a zeolitok felhasználásának fontos területe szelektív membránként való alkalmazásuk. A zeolitmembránokban lejátszódó adszorpciós-diffúziós folyamatok mind jobb megértésére a molekuláris szimulációk mára fontos eszközökké váltak. Korábbi vizsgálatokban megmutatták, hogy a zeolitváz flexibilis voltának figyelembevétele nem változtat az egyensúlyi adszorpciós számítások eredményein. Dinamikus tulajdonságok számítása esetén a hatás vitatott. A flexibilitás hatását tanulmányoztam víztelenített Na-A zeoliton metanol-víz elegy transzportja esetén. Molekuláris szimulációval részecskefluxust határoztam meg flexibilis, illetve merev zeolitmodellekkel, extrém hımérsékleti viszonyok (1000 K), és normál körülmények (378 K) alkalmazásakor. A szimulációkhoz az ún. DCV-DMC hibrid Monte Carlo technikát használtam, amely eljárással nemegyensúlyi, stacionárius rendszerek is modellezhetık. Mivel normál körülmények között az átmenetek száma általában kevés volt, a szokásosnál hosszabb szimulációkkal vizsgáltam a kötésdeformációra és szögdeformációra vonatkozó erıállandók változtatásának hatását. Az elvégzett szimulációkból arra lehetett következtetni, hogy nagy hımérsékleten a flexibilitás figyelembevétele általában növeli az átmenetek számát. Kisebb hımérsékletre nem lehetett egyértelmően kimutatni a flexibilitás hatását. Az irodalmi adatoktól eltérı, a valóságosnál kisebb erıállandók alkalmazása nem növelte szignifikánsan az átmenetek számát. Kémia2 A típusú zeolitok víz/metanol-adszorpciós vizsgálatai molekuláris szimulációkkal Témavezetı: Dr. Kristóf Tamás Kaviczki Ákos Mérnöki Kar, Fizikai Kémia Tanszék A zeolitokat az élet sok területén alkalmazzák. Kiváló anyagmegkötı tulajdonságuknak és elválasztóképességüknek köszönhetıen napjainkban egyre szélesebb körben használják ıket adszorbensként, katalizátorként, ioncserélıként, szenzorként vagy szelektív membránként. Adszorpciós folyamataik értelmezésében különösen fontos szerepet töltenek be a molekuláris szimulációk. Monte Carlo technika használatával vizsgáltam metanol és víz adszorpcióját különbözı kationtartalmú (Li +, Na +, K + ) A típusú zeolitokon. Az adszorbensek szelektivitását meghatározó hajtóerık tanulmányozására a számításokat atomi szinten definiált modellekkel végeztem. A KA és a LiA zeolitra vonatkozó potenciálmodellt a NaA zeolitra rendelkezésre álló modell módosításával nyertem. A vízre és a metanolra olyan realisztikus potenciálmodelleket használtam fel, amelyekkel a tiszta anyagok termodinamikai tulajdonságai jól reprodukálhatók. A számítások szerint 378 K hımérsékleten általában a LiA zeolit köti meg a legtöbb vizet, de a kisebb mértékő metanoladszorpció miatt atmoszférikus nyomáson mégis a KA zeolit mutatja a legnagyobb szelektivitást a vízre. A különösen erıs adszorbens-víz kölcsönhatás következtében a nyomás csökkenésével a LiA zeolit szelektivitása a többiéhez képest növekszik.
Kémia2 Párhuzamos töltött rétegek közé adszorbeálódott elektrolitok Monte Carlo szimulációs vizsgála Témavezetı: Dr. Boda Dezsı Kovács Róbert Mérnöki Kar, Fizikai Kémiai Intézeti Tanszék A két töltött fal között lévı elektrolit egy szokásos szimulációs elrendezés az elektromos kettısréteg vizsgálatára. Elektromos kettısréteg egy töltött fal és egy elektrolit határfelületén alakul ki. Amennyiben a két fal elég távol van egymástól, a falak mellett kialakuló kettısrétegek egymástól függetlenek és középen kialakul egy semleges tömbfázis. Ha azonban a két fal közel van egymáshoz (rés, slit ), a kettısrétegek átlapolódnak és a tömbfázis nem jelenik meg. Ez a geometria nagykanonikus sokaságon vizsgálható jól, ahol a tömbfázis egy adott kémiai potenciálokkal jellemzett virtuális, külsı tároló. A valóságban mindig több slit létezik egymás mellett, szilárdfázisú töltött rétegekkel elválasztva egymástól (mint pl. kálciumszilikát ásványokban). A dolgozatban ezt a rendszert vizsgáljuk nagykanonikus Monte Carlo szimulációkkal, sőrőség-, töltés-, elektromos tér, és elektromos potenciál-profilok számolásával. Vizsgálataink középpontjában a slitrendszer elektromos viszonyai állnak. Megvizsgáljuk, hogy több egymás mellett lévı slit mennyiben különbözik az elszigetelt slittıl. Kémia2 Különbözı mértékben protonált anionok ionkromatográfiás csúcsalakjának vizsgálata az elválasztás hatékonyságának növelése céljából Témavezetık: Dr. Hajós Péter, Dr. Horváth Krisztián Sepsey Annamária Mérnöki Kar, Analitikai Kémia Intézeti Tanszék Ionkromatográfiás elválasztások során azon mintakomponensek csúcsalakja, melyek az elválasztás körülményei közt, egyazon idıben különbözıen protonált formában vannak jelen (multiprotikus vegyületek: foszfát, szelenát, oxalát, EDTA, DCTA stb.) kevésbé szimmetrikus és szélesebb, mint az egyszerő, egy- ill. kétszeresen negatív töltéső anionoké, ami jelzi, hogy ezen vegyületek elválasztásának hatékonysága nem megfelelı. Ennek oka elsısorban az a tény, hogy a protolízis lényegesen gyorsabb egyensúlyi reakció, mint a vele szimultán zajló megoszlásos, ioncserés elválasztási folyamat. Így azon rokon tulajdonságú anionok, amelyek különbözı mértékben protonáltak az eluens ph viszonyainak megfelelıen (pl. H 2 PO 4 -, HPO 4 2-, HEDTA 3-, H 2 EDTA 2-, stb.) eddigi ismereteink szerint analitikai elválasztása nem megoldott. Ugyanakkor a csúcsalak változásának megfigyelése, számítása módot ad arra, hogy következtetni tudjunk a különbözı protonáltságú komponensek jelenlétére. Az ionkromatográfia sztochasztikus-egyensúlyi modellje alkalmas egyszerő szerves és szervetlen anionok retenciós tulajdonságának, valamint csúcsalakjának leírására. E munka célja a sztochasztikus-egyensúlyi megközelítés kiterjesztése volt a multiprotikus anionok csúcsalakjának leírására az oszlopon belül lejátszódó szimultán egyensúlyi folyamatok (protonálódás, ioncsere, stb.) figyelembevételével. A modell felírása során az egyes minták különbözıen protonált alakjainak megkötıdését egymástól független folyamatnak tekintettük. A kiterjesztett modell alkalmazásával nyomon követtük az eluens összetétel és ph változásának együttes hatását a mintaion retenciójára és csúcsalakjára (szélesség, aszimmetria). A modell elméleti jelentısége mellett gyakorlati szerepe többek közt abban áll, hogy a multiprotikus mintaionok elválasztásához szükséges optimális eluensösszetétel (koncentráció és ph) a modell segítségével meghatározható, és elválasztásuk hatékonysága növelhetı.
Kémia2 A H + O 2 O + OH reakció dinamikájának vizsgálata kvázi-klasszikus trajektória módszerrel Témavezetı: Dr. Lendvay György Szabó Péter, Vegyész MSc Mérnöki Kar, Általános és Szervetlen Kémia Intézeti Tanszék A hidrogént és oxigént tartalmazó reakciórendszerek egyik elemi lépése a H+O 2 O + OH reakció. Ebben a reakcióban lép az O 2 a reakciórendszerbe, és emellett láncelágazási pontként is szerepel. Emiatt szokás az égések kémiájának legfontosabb elemi reakciójaként emlegetni. A reakciót számos kísérletben tanulmányozták. Meghatározták az alapállapotú O 2 reakciójának sebességi együtthatóját, annak hımérsékletfüggését és az abszolút reaktív szórási hatáskeresztmetszetet néhány ütközési energiánál. A kísérleti vizsgálatok csak az alapállapotú oxigén (O 2 ( 3 Σ g - )) és hidrogén (H( 2 S)) reakciójára szorítkoztak, de fontos lenne tudni, hogyan reagál a gerjesztett elektronállapotú O 2 ( 1 g )molekula. E folyamat dinamikája nehezen tanulmányozható kísérleti úton, elméleti vizsgálatokban viszont megkaphatók a dinamikai paraméterek. Külföldi partnerekkel együttmőködve ennek a reakciónak a teljes dinamikai jellemzését szeretnénk elvégezni mind alapállapotú, mind gerjesztett oxigénmolekula esetére, hogy felmérjük, mi a különbség a két elektronállapotú O 2 reaktivitásában. Ebben a dolgozatban a reakció kvázi-klasszikus trajektória módszerrel történı vizsgálata során kapott eredményeket foglalom össze. A reakciódinamikai modellszámításokban a Guo és munkatársai által kiszámított, magasszintő ab initio kvantumkémiai eredményeken alapuló globális potenciális energiafelületeket (PES) használtuk. A trajektóriaszámítások mellett a PES részletes tanulmányozását is elvégeztem. A trajektóriaszámítások alapján meghatároztam a reakció szórási hatáskeresztmetszetét, a termékek sebességi együtthatóját, a termékek kvantumállapot illetve szórási szög szerinti eloszlását. Elemeztem a gerjesztett állapotra kapott eredményeim és a Guo és munkatársai által szők reaktáns kvantumállapot tartományban végzett egzakt kvantummechanikai úton valamint statisztikus módszerrel származtatott adatok viszonyát, valamint az alap- és gerjesztett elektron állapotú O 2 reakciójának hasonlóságait és különbségeit. Kémia2 Neodímium-ion síkon kívüli porfirin-komplexének képzıdése, fotofizikai és fotokémiai vizsgálata vizes közegben Szentgyörgyi Csanád Mérnöki Kar, Kémia Intézet, Általános és Szervetlen Kémia Intézeti Tanszék Témavezetık: Dr. Valicsek Zsolt, Dr. Horváth Ottó A Nap sugárzó energiáját a fotoszintézis során porfirin-származékok kötik meg és használják fel oxigén és szerves anyagok elıállításában. A porfirin összetett vegyület, amelyben négy pirrolt kapcsolnak össze metilidin-hidak, így kialakítva egy győrős molekulát konjugált π-elektronrendszerrel. Középsı üregébe a négy nitrogénhez fémionok koordinálódhatnak. A természetben leggyakrabban vas- és magnéziumion fordul elı központi atomként. Emellett kutatások indultak olyan fémionok körében, mint a lantanoidák, melyek nagyobb méretük következtében nem tudnak beilleszkedni a győrőbe, ezért arra ráülnek SAT ( sitting-atop ) komplexet képezve. Ebbıl az egyszerő szerkezetbıl a ligandum torzulása és a fémion magas koordinációs száma révén többmagvú szendvicsszerkezetek alakulhatnak ki. Emellett a lantanoida-kontrakció még lehetıséget kínál a fémion pozíciójának módosítására, beállítására a ligandumhoz képest, és a különbözı jellemzık ebbıl adódó változásának vizsgálatára. A SAT komplexekben fény hatására töltésszeparáció valósul meg, és a redukált megnövekedett mérető fémion nem képes komplexben maradni, így az oldatba erıs redukáló ágensként kerülve olyan reakciókat iniciálhat, melyek normál körülmények között nem játszódnának le. Így e metallo-porfirinek katalizátorként is alkalmazhatók, mert megfelelı regenerálószerrel a kialakuló porfiringyök is visszaalakítható, így elıállhat újra a komplex. Kutatásaim során neodímium-komplexekkel foglalkoztam, és ezen eredményeket vetettem össze a korábbi, cériumionnal végzett kísérleteim tapasztalataival. A komplex kialakulásának kinetikáját két hımérsékleten és két különbözı közegben vizsgáltam, melyek pufferáló - ionerısség-szabályozó szerepük mellett a metallo-porfirin kialakulását is befolyásolják. A porfirinek családja a természetben a legnagyobb fényelnyeléssel bíró vegyületeket foglalja magába, így a komplex kialakulása spektrofotometriásan követhetı. Az elnyelési színképek változását figyelve információt kapunk a folyamatos koncentrációeloszlás-változásról, így nyomon követhetı a folyamatos átalakulás, és számolható a komplex stabilitása, képzıdésének sebességi állandója. A fotolízis követése is spektrofotometriásan történik, így figyelhetı a sávok fokozatos eltőnésén keresztül a komplex fényelnyeléséért felelıs π-elektronrendszerének bomlása és a győrőszakadás.
VÁLTOZÁS!! - Kémiai és Vegyipari Szekció/ Tagozat 3. Idırend 10:00 Szánti-Pintér Eszter Szteroid-ferrocén konjugátumok elıállítása 10:15 Bogáth Dóra Az ACC oxidáz enzim mőködési mechanizmusának vizsgálata 10:30 Fehér Klaudia Szteránvázas azidok réz-katalizált 1,3-dipoláris cikloaddíciója egyszerő alkinekkel és ferrocénszármazékokkal 10:45 Schmidt Kristóf Az oxálsav és a hangyasav fotokémiai bontása különbözı gerjesztett katalizátorok felületén 11:00 Somogyi Katalin Fenilalanin fotodegradációja 11:15 Szilvási Dávid Szilvió Vas(III) komplexek elıállítása, jellemzése és katalitikus hatásának vizsgálata benzil-alkohol oxidációjában 11:30 Tóth Attila Foszfán-foszforamidit ligandumok szintézise és alkalmazása aszimmetrikus allil-helyzető szubsztitúciós reakciókban Kémia3 ACC-Oxidáz enzim mőködési mechanizmusának vizsgálata Bogáth Dóra Mérnöki Kar, Szerves Kémia Intézeti Tanszék Témavezetı: Dr. Kaizer József Az etilén növényi hormon, a gyümölcsök érését gyorsítja, és a növények virágzására hat. A magvak csírázását, és a hagymák, gumók kihajtását befolyásolja. Az etilént a kertészetben és a gyümölcstermesztésben is felhasználják hormonhatása miatt, mivel a zölden szedett gyümölcsöknek (például a banánnak) segíti az utóérését, és idızíthetı vele egyes dísznövények virágzása (bizonyos határok között). A növényekben az etilén bioszintézisének utolsó lépése az 1-aminociklopropán-1- karbonsav (ACC) átalakítása, melyet az ACC-Oxidáz enzim katalizál (1). CO 2 - ACC Ox NH + + HCN + CO 2 3 2 H + + 2 e - (1) Az enzim röntgendiffrakciós mérései alapján az aktív centrumban a központi fémhez 2 hisztidin és egy aszparaginsav (2N, 1O) koordinálódik egyfogú ligandumként. Az irodalomban csupán néhány példa található vastartalmú enzim-szubsztrát komplexre, amelyek oxidációja etilént eredményez, katalitikusan mőködı rendszer azonban ezidáig nem ismert. Vizsgálatainkat 2-amino-izovajsavval (AIB) amely alternatív szubsztrátum-ként szolgál a fenti enzimreakció modellezésére, 1-aminociklopropán-1-karbonsavval (ACC) és alaninnal (ALA) is elvégeztük. Katalizátorként [Fe III (salen)cl] komplexet (salenh 2 : szalicilsav-etiléndiamin), oxidálószerként pedig hidrogén-peroxidot használtunk. A reakciók nyomonkövetése és a termékek azonosítása gázkromatográfiás módszerrel történt. Az eredmények alapján megállapítható, hogy mindhárom esetben az enzimatikus útnak megfelelı termékeket kaptuk. A részletes reakciókinetikai vizsgálataink alapján javaslatot tettünk a reakció(k) lehetséges mechanizmusára vonatkozólag. Munkánkat a Magyar Tudományos Kutatási alap (OTKA K67841 és K75783) és a Magyar-Francia TéT szerzıdés támogatta.
Kémia3 Szteránvázas azidok réz-katalizált 1,3-dipoláris cikloaddíciója egyszerő alkinekkel és ferrocénszármazékokkal Témavezetık: Skodáné Dr. Földes Rita, Balogh János Fehér Klaudia Mérnöki Kar, Szerves Kémia Tanszék Az 1,3-dipoláris cikloaddíció, más néven Huisgen-féle dipoláris cikloaddíció különféle szerkezető molekulák, azidok és alkinek öszekapcsolására alkalmas. A reakció során triazolok keletkeznek: az 1,4- illetve 1,5-szubsztituált regioizomerek. Réz katalizátor alkalmazásával a reakció szelektíven az 1,4-szubsztituált származékot eredményezi. A módszer elınye, hogy enyhe reakciókörülmények (szobahımérséklet, atmoszférikus nyomás) mellett végrehajtható. Kutatásaim során olyan triazolszármazékokat állítottam elı ennek a módszernek a felhasználásával, melyek ferrocént tartalmaznak. A triazolgyőrőt közvetlenül kapcsoltam a szteránvázhoz. OH N 3 + HC C Fe CuSO 4. 5H 2 O, Na-aszkorbát CH 2 Cl 2 /H 2 O, Ar-atm, szobahõm. A ferrocénszármazékok elektrokémiai detektálásra alkalmasak, ugyanis reverzibilisen oxidálhatók. Ezt a tulajdonságot számos gyakorlati alkalmazásánál felhasználják, bioszenzorként mőködik. A kísérletek elvégzéséhez szintetizáltam a kiindulási azidokat, illetve két ferrocéntartalmú imint. Az imineket Co-katalizált karbonilezési reakcióval állítottam elı. A termékek összetételét analitikai módszerekkel ellenıriztem. Megállapítottam, hogy a reakció mind ferrocént tartalmazó, mind pedig egyszerő, nem ferrocéntartalmú alkinekkel jó hozammal kivitelezhetı. OH N Fe N N