602 research outputs found

    Технология крепления выработок для камерных систем разработки с закладкой

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    Монография посвящена вопросам обоснования рациональных параметров крепления нарезных выработок в зонах влияния очистных камер для конкретных геотехнических условий Южно-Белозерского месторождения. В результате теоретических, лабораторных и промышленных исследований предложены технологические решения для анкерного крепления нарезных выработок как в сторону висячего и лежачего боков от очистных камер. Для студентов, научно-педагогических и научно-технических сотрудников высших учебных заведений, научно-исследовательских институтов и проектных организаций, а также инженерно-технических работников горнорудных предприятий.Монографія присвячена питанням обґрунтування раціональних параметрів кріплення нарізних виробок у зонах впливу очисних камер для конкретних геотехнічних умов Південно-Білозерського родовища. В результаті теоретичних, лабораторних і промислових досліджень запропоновані технологічні рішення щодо анкерного кріплення нарізних виробок в масиві навколо первинних очисних камер. Для студентів, науково-педагогічних і науково-технічних співробітників вищих навчальних закладів, науково-дослідних інститутів та проектних організацій, а також інженерно-технічних робітників гірничорудних підприємств

    Bioakkumulation von Triclosan bei verschiedenen pH-Werten des Wassers und der Pyrethroide Cyfluthrin, Cypermethrin, Deltamethrin und Permethrin

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    Der Biokonzentrationsfaktor (BCF) und die Kinetik der Aufnahme und Elimination von 5-Chlor-2-(2,4-dichlorphenoxy)-phenol (Triclosan) im Zebrabärbling wurden bei unterschiedlichen pH-Werten des Wassers bestimmt. Es konnte gezeigt werden, daß im Widerspruch zu früher erhobenen Befunden sowohl die Kinetik der Akkumulation als auch der BCF-Wert von Triclosan vom pH-Wert des Wassers abhängig sind, die Kinetik der Elimination war hingegen unabhängig vom pH-Wert des Wassers. Für die Pyrethroide Cyfluthrin, Cypermethrin, Deltamethrin und Permethrin, sehr lipophile Substanzen, die als Insektizide Verwendung finden, wurden BCF-Werte an juvenilen Regenbogenforellen im Durchflußsystem bestimmt. Dabei resultierten BCF-Werte zwischen 860 und 2200, bezogen auf den Fettgehalt der Fische 27000 bis 64000. Gleichzeitig wurden die LC50-Werte bestimmt und die Wirkung auf Oxidasen der Leber untersucht. Metaboliten der Pyrethroide hatten keinen Einfluß auf die gemessene Bioakkumulation, da ihre Konzentrationen unter den Versuchsbedingungen unter der Nachweisgrenze lagen

    Biochemisches Effekt-Monitoring in der Umweltmedizin - Hämoglobin-Addukte von Acrylamid, Glycidamid und Acrylnitril im Blut der Allgemeinbevölkerung

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    The development and validation of analytical methods for the determination of hazardous substances or their metabolites in biological material (Biological Monitoring) provides the basis for a comprehensive prevention of health risks due to chemical exposures. Because of the continuing further development of analytical devices and the applied analytical methods, biological monitoring can be used today for the determination of occupational as well as environmental exposures. In this context, analytical methods for a biochemical effect monitoring of carcinogenic substances at the workplace or in the environment are of particular importance. Carcinogenic substances are characterised by their high reactivity, so that they can form covalently bond adducts with DNA either spontaneously or after their metabolic activation. The binding of a chemical to the DNA can be regarded as the initial step in carcinogenesis. Genotoxic substances may also bind to other macromolecules in the body like for example hemoglobin or albumin. It has been shown that the adducts of a carcinogen to hemoglobin can be regarded as surrogates for DNA-adducts, which cannot be determined specifically to date. Due to the long lifetime of erythrocytes in the human blood circuit, the quantification of hemoglobin adducts to the N-terminal valine of hemoglobin using the modified Edman-procedure is ideally suited for the measurement of low-level-exposures to alkylating substances. The discovery of acrylamide as a food-borne toxicant generated in the heating process of starch-containing food and the chronic exposure of the general population to this substance resulted in considerable research needs for environmental medicine. First of all, the determination of the internal exposure of the general population was one of the main interests. Within the scope of this work an analytical method for the simultaneous quantification of the adducts of the carcinogens acrylonitrile (N-cyanoethylvaline) and acrylamide (N-2-carbamoylethylvaline) in the blood of the general population was developed and validated. For quantification purposes we used commercially available dipeptide standards that simulate the structure of the adduct-bearing N-terminal amino acids of the globin chain. The reliability and comparability of the results determined with this method were proven in a interlaboratory comparison which included 4 national research laboratories. With the developed method, it was possible to quantify the body burden of the non-smoking general population in Germany to acrylamide by determining the hemoglobin adducts. The median concentration of the acrylamide adduct in globin of 25 proven non-smokers was 21 pmol N-2-carbamoylethylvaline per gramm globin. Because a contribution of tobacco smoking could be excluded for these persons, it can be assumed that this body burden is mainly due to the consumption of foodstuff burdened with acrylamide. A median background level of 85 pmol/g globin was determined for smokers. From the kinetics of hemoglobin adducts taken from the literature and some data already known for acrylamide (e.g. the binding constant of acrylamide to the N-terminal valine) we could estimate the daily uptake of acrylamide on the basis of the adduct concentration measured in vivo. In doing so, we calculated a mean daily acrylamide uptake of 0.85 µg/kg body weight. Within the scope of our investigation of smokers’ globin samples, the self-reported number of daily smoked cigarettes turned out to be significantly correlated with the measured adduct concentration. This correlation is especially close for the adduct of acrylonitrile, N-cyanoethylvaline. Thus, the daily consumption of one cigarette leads to an increase in the adduct level of N-cyanoethylvaline in the erythrocytes of about 6 pmol/g globin. In contrast, this adduct cannot be determined above the limit of detection of 4 pmol/g globin in blood of non-smokers. In a second step, we could also determine the hemoglobin adduct of glycidamide (N-(R,S)-2-hydroxy-2-carbamoylethylvaline), the genotoxic metabolite of acrylamide with the help of an advanced method. Using this advanced procedure, it was for the first time possible to quantify the effective internal dose of the metabolite of acrylamide that is responsible for its carcinogenic properties in the blood of the general population. Thereby we could detect almost equal concentrations of the hemoglobin adducts of acrylamide and glycidamide in blood of non-smokers. The median concentrations of N-2-carbamoylethylvaline as well as of N-2-hydroxy-2-carbamoylethylvaline were 18 pmol/g globin in non-smokers. In the course of the application of the method to smokers and persons with occupational exposure to acrylamide we could find excellent correlations between the concentrations of acrylamide- and glycidamide adducts in the blood of the examined persons. We could notice a non-linear correlation between the effective internal dose of acrylamide and glycidamide. This means that the relative proportion of glycidamide adducts is decreasing with an increasing burden to acrylamide. Consequently, an elevated internal exposure to acrylamide is associated with a lower oxidative metabolism of acrylamide. Apart from a saturation of the enzyme systems involved in the metabolic activation of acrylamide (CYP 2E1), an influence of individual susceptibility can also be discussed. A comparison of the data obtained in this work with the results of animal experiments on rodents shows that the activation of acrylamide to its genotoxic metabolite glycidamide in humans occurs to a similar extent as in rats. Thus, one may assume that the risk assessments based on animal experiments in rats reflect the cancer risk of acrylamide for humans in an adequate way. Furthermore, a procedure for the preparation of isotopically labelled internal standards for the accurate quantification of the mentioned adducts was developed within the scope of this work. This procedure will be of great practical value for the further development of the analysis of hemoglobin adducts, especially regarding the comparability of the results obtained. As a last step, the transfer of the developed method to a GC/MS/MS-system and the introduction of the newly synthesized internal standards finally increased the specifity, sensitivity and applicability for routine use of the method presented in this work.Die Entwicklung und Validierung von Analysenverfahren zum Nachweis von Fremdstoffen oder deren metabolischen Produkten in biologischem Material (biologisches Monitoring) stellt die Basis für eine umfassende Prävention chemisch bedingter Gesundheitsrisiken dar. Durch die Weiterentwicklung der Analysengeräte sowie der angewandten analytischen Verfahren kann das Biologische Monitoring heute neben berufsbedingten Schadstoffaufnahmen auch zur Erfassung von umweltbedingten Expositionen eingesetzt werden. Einen besonderen Stellenwert besitzen in diesem Zusammenhang analytische Verfahren, mit denen ein Biochemisches Effekt-Monitoring krebserzeugender Arbeits- und Umweltstoffe möglich ist. Krebserzeugende Chemikalien zeichnen sich dadurch aus, dass sie aufgrund ihrer hohen Reaktivität entweder spontan oder nach metabolischer Aktivierung kovalente Bindungen mit der DNA eingehen können. Die Bindung eines Schadstoffes an die DNA wird als initialer Schritt der Kanzerogenese angesehen. Genotoxische Stoffe binden aber auch an andere körpereigene Makromoleküle, wie z. B. Hämoglobin oder Albumin. Es hat sich gezeigt, dass die Addukte eines Schadstoffes an Hämoglobin als Surrogate der DNA-Addukte angesehen werden können, die sich bis heute einem spezifischen Nachweis weitgehend entziehen. Durch die lange Lebensdauer des Erythrocyten im menschlichen Blutkreislauf ist die Quantifizierung von Hämoglobin-Addukten am N-terminalen Valin des Hämoglobins mit Hilfe des modifizierten Edman-Abbaus ideal zur Erfassung von umweltbedingten Niedrigexpositionen gegenüber alkylierenden Substanzen geeignet. Im Zuge der Entdeckung, dass die krebserzeugende Substanz Acrylamid beim Erhitzen verschiedenster stärkehaltiger Lebensmittel entstehen kann und die Allgemeinbevölkerung demnach kontinuierlich gegenüber dieser Substanz exponiert ist, ergab sich aus umweltmedizinischer Sicht erheblicher Forschungsbedarf. Dabei galt das Interesse zunächst der Erfassung der inneren Exposition der Allgemeinbevölkerung. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnte ein analytisches Verfahren erarbeitet und validiert werden, welches die simultane Quantifizierung von Addukten der krebserzeugenden Verbindungen Acrylnitril (N-Cyanoethylvalin) und Acrylamid (N-2-Carbamoylethylvalin) im Blut der Allgemeinbevölkerung erlaubt. Zur Quantifizierung wurden dabei käuflich erhältliche Dipeptid-Standards eingesetzt, deren Struktur die addukt-tragenden N-terminalen Aminosäuren der Globinkette simuliert. Die Zuverlässigkeit und Vergleichbarkeit der mit dieser Methode ermittelten Ergebnisse wurde in einem Ringversuch belegt, an dem 4 nationale Laboratorien beteiligt waren. Mit dem entwickelten Verfahren war es erstmals möglich, die nahrungsbedingte Hintergrundbelastung der nichtrauchenden Allgemeinbevölkerung gegenüber Acrylamid in Deutschland anhand der Hämoglobin-Addukte zu quantifizieren. Der Acrylamid-Adduktgehalt in Globinen von 25 erwiesenen Nichtrauchern betrug im Median 21 pmol N-2-Carbamoylethylvalin pro Gramm Globin. Da ein Beitrag des Tabakkonsums für diese Personen ausgeschlossen werden kann, muss davon ausgegangen werden, dass die so bestimmte Hintergrundbelastung nahezu ausschließlich auf den Konsum Acrylamid-belasteter Lebensmittel zurückzuführen ist. Für Raucher wurde eine Hintergrundkonzentration von 85 pmol/g Globin ermittelt. Aus den der Literatur entnommenen kinetischen Daten der Hämoglobin-Addukte sowie bereits bekannten Messgrößen (z. B. der Bindungskonstante von Acrylamid an das N-terminale Valin) konnte ferner auf der Basis der in vivo gemessenen Addukt-Konzentration eine Abschätzung der täglich aufgenommenen Acrylamid-Dosis vorgenommen werden. Dabei wurde für Nichtraucher eine mittlere tägliche Acrylamid-Aufnahme von 0,85 µg/kg Körpergewicht berechnet. Im Rahmen der Untersuchungen an Globinproben von Rauchern stellte sich heraus, dass ein statistisch signifikanter Zusammenhang zwischen der angegebenen Anzahl der täglich gerauchten Zigaretten und der nachgewiesenen Addukt-Konzentration besteht. Besonders eng ist dieser Zusammenhang für das Addukt des Acrylnitrils, N-Cyanoethylvalin. Der Konsum von einer Zigarette pro Tag führt demnach zu einer Zunahme der Konzentration an N-2-Cyanoethylvalin im Erythrocyten um ca. 6 pmol/g Globin. Im Gegensatz dazu ist in Globinen von Nichtrauchern bis zu einer Nachweisgrenze von 4 pmol/g Globin kein entsprechendes Addukt nachweisbar. In einem zweiten Schritt konnte mit Hilfe einer weiterentwickelten Methode das Parameterspektrum auch auf die Quantifizierung der Hämoglobin-Addukte von Glycidamid (N-(R,S)-2-hydroxy-2-carbamoylethylvalin), des genotoxischen Metaboliten von Acrylamid, erweitert werden. Unter Anwendung dieses weiterentwickelten Verfahrens war es somit erstmals möglich, die effektive innere Dosis des für die krebserzeugenden Eigenschaften von Acrylamid massgeblichen Metaboliten im Blut der Allgemeinbevölkerung zu quantifizieren. Dabei wurden im Blut von Nichtrauchern annähernd gleiche Konzentrationen der Acrylamid- und Glycidamid-Hämoglobin-Addukte nachgewiesen. Die Konzentrationen sowohl des N-2-Carbamoylethylvalins als auch des N-(R,S)-2-hydroxy-2-carbamoylethylvalins lagen für Nichtraucher im Median bei 18 pmol/g Globin. Im Zuge der Anwendung der Analytik auf Raucher und gegenüber Acrylamid exponierte Arbeiter ergaben sich hervorragende Korrelationen zwischen den Konzentrationen der Acrylamid- und Glycidamid-Addukte im Blut der untersuchten Personen. Dabei wurde ein nichtlinearer Zusammenhang zwischen der effektiven inneren Dosis von Acrylamid und Glycidamid beobachtet, das heißt, dass mit steigender Acrylamid-Belastung der relative Anteil des Glycidamid-Adduktes abnimmt. Demnach scheint eine höhere innere Exposition gegenüber Acrylamid mit einem geringeren oxidativen Metabolismus von Acrylamid verknüpft zu sein. Neben einer Sättigung der für die Aktivierung von Acrylamid zuständigen Enzymsysteme (CYP 2E1) kann hier ein Einfluss der individuellen Suszeptibilität diskutiert werden. Ein Vergleich der in dieser Arbeit erhaltenen Daten mit den Ergebnissen aus Tierversuchen an Nagetieren zeigt, dass die metabolische Aktivierung von Acrylamid zu seinem genotoxischen Metaboliten Glycidamid im Menschen zu einem durchaus vergleichbaren Ausmass wie etwa in Ratten erfolgt. Demnach liegt es nahe, anzunehmen, dass die Risikoabschätzungen, die auf der Basis von Tierversuchen an Ratten aufgestellt wurden, das Krebsrisiko von Acrylamid für den Menschen in adäquater Weise widerspiegeln. Im Rahmen dieser Arbeit wurde darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung von isotopenmarkierten Internen Standards für die exakte Quantifizierung der genannten Addukte erarbeitet, welches für die Weiterentwicklung der Addukt-Analytik – auch im Hinblick auf eine bessere Vergleichbarkeit der ermittelten Ergebnisse - von grossem praktischem Nutzen sein wird. Durch die Übertragung der entwickelten Methoden auf ein GC/MS/MS-System und den Einsatz der synthetisierten Internen Standards konnte in einem abschließenden Schritt die Spezifität, Empfindlichkeit und Routinefähigkeit der vorgestellten Methode nochmals erheblich gesteigert werden

    A novel method for the accurate quantification of two isomeric mercapturic acids of 1,3-dichlorobenzene in human urine using isotope dilution online-SPE-LC-MS/MS

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    1,3-dichlorobenzene (1,3-DCB) is an aromatic solvent that might be formed during thermal decomposition of bis(2,4-dichlorobenzoyl)peroxide used as initiator in silicone rubber production with many workers exposed worldwide. During metabolism of 1,3-DCB, two isomeric mercapturic acids can be formed from ring oxidation of 1,3-DCB in the liver, namely 2,4-dichlorophenylmercapturic acid (24CPhMA) and 3,5-dichlorophenylmercapturic acid (35CPhMA). These urinary mercapturic acids might serve as biomarkers of the toxicologically relevant absorbed dose of 1,3-DCB and have not been determined so far. Thus, we were aimed to develop an analytical method for quantification of these biomarkers.Authentic standards of both mercapturic acids as well as deuterium-labelled analogues were self-synthesized. A method for the quantification of both CPhMAs in human urine using online-SPE LC/MS/MS was developed and validated with an LOQ of 0.1 ng mL−1 for both CPhMAs. The analytes were extracted from urine by online-SPE on a restricted access material phase, transferred to the analytical column and quantified by tandem mass spectrometry. Interday (n = 6) and Intraday (n = 10) precision for both CPhMAs ranged from 1.7 to 4.3 % with accuracies between 99.4 and 109.9 % at concentrations of 0.6 and 3 ng mL−1. We applied the method on post-shift urine samples of 16 workers of the silicone rubber industry with occupational exposure to 1,3-DCB. Both CPhMAs were above LOQ in 15 of 16 urine samples with median levels (range) for 24CPhMA and 35CPhMA of 1.64 ng mL−1 (This is the first report on specific urinary mercapturic acids of 1,3-DCB in humans. Our results show that ring oxidation of 1,3-DCB is considered to be a toxicologically relevant metabolic pathway in humans. This might improve risk assessment of 1,3-DCB-emissions in silicone rubber industry

    The Higgs as a Portal to Plasmon-like Unparticle Excitations

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    12 LaTeX pages, 2 figures.-- Published in: JHEP04(2008)028.-- Final full-text version available at: http://dx.doi.org/10.1088/1126-6708/2008/04/028.A renormalizable coupling between the Higgs and a scalar unparticle operator O_U of non-integer dimension d_U<2 triggers, after electroweak symmetry breaking, an infrared divergent vacuum expectation value for O_U. Such IR divergence should be tamed before any phenomenological implications of the Higgs-unparticle interplay can be drawn. In this paper we present a novel mechanism to cure that IR divergence through (scale-invariant) unparticle self-interactions, which has properties qualitatively different from the mechanism considered previously. Besides finding a mass gap in the unparticle continuum we also find an unparticle pole reminiscent of a plasmon resonance. Such unparticle features could be explored experimentally through their mixing with the Higgs boson.Work supported in part by the European Commission under the European Union through the Marie Curie Research and Training Networks “Quest for Unification” (MRTN-CT- 2004-503369) and “UniverseNet” (MRTN-CT-2006-035863); by the Spanish Consolider- Ingenio 2010 Programme CPAN (CSD2007-0042); by a Comunidad de Madrid project (P-ESP-00346) and by CICYT, Spain, under contracts FPA 2007-60252 and FPA 2005-02211

    Структура и свойства керамических композитов, модифицированных углеродными нанотрубками и нановолокнами Al2O3

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    Работа направлена на установление закономерности влияния вводимых добавок одностенных/многостенных УНТ и нановолокон Al2O3 на структуру, фазовый состав и физико-механические свойства композитов на основе оксидов алюминия и циркония. Показано, что использование УНТ и нановолокон Al2O3 при изготовлении композитов, может приводить к существенному повышению трещиностойкость керамических материалов. Кроме того, варьируя концентрацию вводимых добавок, можно получать оптимальные свойства керамических композитов для конкретных применений.The work is aimed at establishing the regularity of the influence of the introduced additives of single-wall/multi-walled CNTs and Al2O3 nanofibers on the structure, phase composition, and mechanical properties of composites based on alumina and zirconia. It is shown that the use of CNTs and Al2O3 nanofibers in the manufacture of composites can lead to a significant increase in the fracture toughness of ceramic materials. In addition, by varying the concentration of the added additives, it is possible to obtain the optimal properties of ceramic composites for specific applications
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