Ravinteiden käytön yleissuunnitelma Saaristomeren valuma-alueella

Ravinteiden käytön yleissuunnitelma Saaristomeren valuma-alueelle – hanke sai rahoituksensa Ympäristöministeriön Ravinteiden kierrätyksen edistämistä ja Saaristomeren tilan parantamista koskevasta ohjelmasta. Hanke on toteutettu yhteistyössä Varsinais-Suomen ELY-keskuksen, MTK-Varsinais-Suomen, Biovakka Suomi Oy:n, Turun seudun puhdistamo Oy:n ja ympäristöministeriön kanssa. Suunnittelutyön on toteuttanut Sweco Ympäristö Oy ja Turun ammattikorkeakoulu. Hankkeen tarkoituksena oli laatia kattava katsaus Saaristomeren valuma-alueella muodostuvista kierrätykseen kelpaavista orgaanisista ravinnejakeista ja niiden mahdollisesta käyttötarkoituksesta siten, että Varsinais-Suomesta voitaisiin saada ravinteiden suhteen omavarainen alue. Tarkastelun alla ovat olleet eläinten lanta, jätevedenpuhdistuslaitosten lietteet, maatalouden sivuvirrat, teollisuuden orgaaniset jätteet, ruovikoiden niittojätteet ja hoitokalastetut kalat. Hankkeessa on laadittu kolme osaraporttia ja osaraporteista on laadittu tämä julkaisu, joka toimii samalla hankkeen loppuraporttina. Ensimmäisessä osaraportissa laadittiin orgaanisten ravinteiden muodostumisen sekä ravinteiden tarpeen ja levitysmahdollisuuksien perusteella ravinnekartat, joista selviävät ravinteiden yli- ja alijäämäalueet. Näiden perusteella määriteltiin yleiset toimenpide-ehdotukset ravinteiden kierrätyksen edistämiseksi. Alueille laadittiin lisäksi tarkemmat kierrätyksen toteuttamissuunnitelmat sekä yhdelle osa-alueelle yksityiskohtaisempi sijainninohjauspilotti. Ravinteiden käytön yleissuunnitelma soveltuu aluesuunnittelun ja kaavoituksen tukemiseen, elinkeinojen sijainninohjaukseen ja alueellisen maatalouspolitiikan kehittämiseen.

Development of simple and efficient synthetic strategies for production of fine chemicals of pharmaceutical relevance : metal-mediated allylation combined with applied catalysis

Den snart 200 år gamla vetenskapsgrenen organisk synteskemi har starkt bidragit till moderna samhällens välfärd. Ett av flaggskeppen för den organiska synteskemin är utvecklingen och produktionen av nya läkemedel och speciellt de aktiva substanserna däri. Därmed är det viktigt att utveckla nya syntesmetoder, som kan tillämpas vid framställningen av farmaceutiskt relevanta målstrukturer. I detta sammanhang är den ultimata målsättningen dock inte endast en lyckad syntes av målmolekylen, utan det är allt viktigare att utveckla syntesrutter som uppfyller kriterierna för den hållbara utvecklingen. Ett av de centralaste verktygen som en organisk kemist har till förfogande i detta sammanhang är katalys, eller mera specifikt möjligheten att tillämpa olika katalytiska reaktioner vid framställning av komplexa målstrukturer. De motsvarande industriella processerna karakteriseras av hög effektivitet och minimerad avfallsproduktion, vilket naturligtvis gynnar den kemiska industrin samtidigt som de negativa miljöeffekterna minskas avsevärt. I denna doktorsavhandling har nya syntesrutter för produktion av finkemikalier med farmaceutisk relevans utvecklats genom att kombinera förhållandevis enkla transformationer till nya reaktionssekvenser. Alla reaktionssekvenser som diskuteras i denna avhandling påbörjades med en metallförmedlad allylering av utvalda aldehyder eller aldiminer. De erhållna produkterna innehållende en kol-koldubbelbindning med en närliggande hydroxyl- eller aminogrupp modifierades sedan vidare genom att tillämpa välkända katalytiska reaktioner. Alla syntetiserade molekyler som presenteras i denna avhandling karakteriseras som finkemikalier med hög potential vid farmaceutiska tillämpningar. Utöver detta tillämpades en mängd olika katalytiska reaktioner framgångsrikt vid syntes av dessa molekyler, vilket i sin tur förstärker betydelsen för de katalytiska verktygen i organiska kemins verktygslåda.

Photoexcitation dynamics in organic solar cell donor/acceptor systems

Solceller presenteras ofta som ett miljövänligt alternativ för energiproduktion. Det största hindret för en bredare ibruktagning av kiselbaserade solceller är deras höga pris. I och med upptäckten av ledande och halvledande organiska (kolbaserade) molekyler och polymerer har ett nytt forskningsområde, organisk elektronik, vuxit fram. Den stora fördelen med organisk elektronik är att de använda materialen oftast är lösliga. Tillverkning av elektroniska komponenter kan då göras med hjälp av konventionella trycktekniker där bläcket ersatts med upplösta organiska material. Detta har potential att betydligt sänka priset för solceller. Nackdelen med organisk elektronik är att de använda materialen är komplexa, och de fysikaliska processerna i dem likaså. I min avhandling har jag studerat fotofysiken i två polymerer, P3HT och APFO3, som kan användas för att tillverka organiska solceller. Blandade med fullerenderivatet PCBM, som är en stark elektronacceptor, fås ett material som effektivt producerar elektroner och hål under belysning. I praktiken bidrar dock inte alla skapade laddningar till strömmen ur solcellen. Elektronerna och hålen kan förbli bundna till varandra i olika exciterade tillstånd, och även de som är fria kan träffa på motsatta laddningar under vägen till kontakterna och rekombinera. Centralt i mitt arbete har varit att identifiera olika typer av exciterade tillstånd i dessa solcellsmaterial, samt att bestämma deras livstider och rekombination. Metoden för detta har varit s.k. fotoinducerad absorption, som mäter fotoexcitationernas absorptioner i infraröda våglängdsområdet. De två viktigaste resultaten som presenteras i avhandlingen är en ratekvationsmodell för fotoexcitationsdynamiken i APFO3 på ultrasnabba tidsskalor (femtosekund - microsekund) och bildandet av en rekombinationshämmande dipol vid gränsytan för P3HT och PCBM som följd av värmebehandling. Dessa resultat bidrar till förståelsen av de fotofysikaliska processerna i relaterade material.

Kompostipiireissä opittua : Eloperäiset jätteet kiertoon -hanke

Kompostien käyttöä on kokeiltu ja tutkittu Kainuun ELY-keskuksen Eloperäiset jätteet kiertoon -hankkeessa. Komposteja on hyödynnetty laskettelurinteen ja kaivosteollisuuden sivukiven läjitysalueen maisemoinnissa, pihanurmen ja energiakasvien kasvattamisessa, metsän lannoittamisessa ja maanviljelyssä. Pihanurmen perustamisen ja energiakasvien kasvattamisen kokeiluista on tehty myös erilliset tutkimukset. Tutkimustyöstä on vastannut MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus). Tutkimustieto on sisällytetty tähän julkaisuun. Kompostin käyttökokeissa ja tutkimuksissa on hyödynnetty Kainuun kuntien ja Kainuun jätehuollon kuntayhtymän Eko-Kympin komposteja. Kaikki kompostit ovat aumakompostoinnin tuotoksia. Eko-Kympin komposti on valmistettu biojätteistä. Muut kompostit ovat lähtöisin kunnallisten jätevedenpuhdistamoiden lietteistä. Kajaanin kompostia kutsutaan myös A. & E. Juntunen Oy:n valmistamaksi biomullaksi. Saatujen kokemusten ja tutkimusten mukaan aumakompostoinnilla tuotettu komposti soveltuu näihin erilaisiin käyttömuotoihin, etenkin kun esille tulleita kehittämistoimia toteutetaan. Sivukiven läjitysalueiden maisemoinnissa, maanviljelyssä ja metsän lannoittamisessa komposti ei tarvitse kivennäismaata seosaineeksi. Sivukiven läjitysalueilla ne kompostit, joihin oli sekoitettu hiekkaa, eivät pysyneet paikoillaan. Aines valui sadeveden mukana alas rinteeltä. Pelkkää kompostia käytettäessä kompostimassa pysyi aloillaan. Maanviljelyssä ja metsän lannoittamisessa kivennäismaa on tarpeeton. Lisäksi kompostissa oleva kiviaines kuluttaa ja voi vaurioittaa levityslaitteita. Ravinteet vapautuvat kompostista hitaasti kasvien käyttöön. Kemiallisilla lannoitteilla on nopeampi vaikutus. Kompostit soveltuvat erityisen hyvin ympäristöihin, joissa täydennyslannoitusta ei tarvita tai joissa lannoite on vaikeaa levittää. Tällaisia kohteita ovat esimerkiksi kaivosten sivukiven tai rikastushiekan läjitysalueet tai muut vaikeakulkuiset kohteet. Myös metsien lannoittaminen ja maanviljely ovat Kainuussa kompostien hyödyntämisen osalta alihyödynnettyjä. Pöyry Finland Oy on laatinut Kajaaniin kaavaillulle biologiselle jätteiden käsittelylaitokselle teknistaloudelliset suunnitelmat. Yhtiön tekemissä suunnitelmissa tulee ilmi, että kaikkien Kainuun lietteiden aumakompostointi tuottaisi kompostia 13 000 tonnia vuodessa, kun tukiaine seulotaan erilleen. Mädätys- tai biokaasulaitosvaihtoehdoissa lopputuotteen määrä on edellistä pienempi. Pelkkien Kainuun lietteiden mädättäminen tuottaisi kompostia jälkikompostin seulonnan jälkeen 6 600 tonnia. Viherrakentaminen taajamissa on komposteille Kainuussa yleinen käyttömuoto. Sillä on kasvun edellytyksiä etenkin, kun kompostin laatuun panostetaan. Viherrakentaminen Kajaanin seudulla riittäisi kuluttamaan kaiken Kainuussa muodostuvan kompostin, kun kompostimullan kulutuksena pidetään 0,5 tonnia asukasta kohden vuodessa. Tämä vastaa Kajaanin seudulla 27 000 tonnin kompostimäärää. Kompostin muodostumismäärä ei tulevaisuudessa tule olemaan lähellä tätä laskennallista multamenekkiä. Kompostin huono menekki johtuu joidenkin kuntien osalta pikemminkin huonosta kompostin laadusta kuin markkinoiden kyllästymisestä. Tilanne on korjaantumassa suunnitteilla olevan biologisen jätteiden käsittelylaitoksen myötä. Siinä kompostituotteen laatuun voidaan panostaa tehokkaammin kuin erillisillä pienillä kompostointikentillä.

Reincarnation in Philo of Alexandria

Avhandlingen undersöker Filon av Alexandrias (ca. 20 f.Kr. - 50 e.Kr.) ståndpunkt gällande reinkarnationsläran. Från 1600-talet och framåt var den rådande uppfattningen att den judiske bibeltolkaren godkände läran. Sedan 1800-talet har det dock rått delade meningar bland de forskare som har tagit ställning i frågan och två grupper med sinsemellan motsägande svar har bildats. Gemensamt för dessa två grupper är emellertid att deras åsikter inte är baserade på forskning speciellt i den här frågan. Yli-Karjanmaas avhandling fyller det tomrummet. Filons hänvisningar till de ofullkomliga själarnas öde efter döden är mycket sällsynta, vilket leder till att man nödgas ta i beaktande alla tillgängliga indirekta bevis, det vill säga Filons antropologiska, etiska och soteriologiska åsikter. Avhandlingen kommer fram till att dessa åsikter är sådana att de – trots enstaka textavsnitt som verkar medge en motsatt tolkning – gott och väl kan omfatta reinkarnationsläran. Filons dualistiska människosyn, hans fullkomligt immateriella förståelse av frälsningen samt det faktum att han stöder sig på Platons åsikter och tillämpar dennes texter om reinkarnation är alla tecken på detta. Yli-Karjanmaa granskar fyra textavsnitt som direkta bevis (Somn. 1.137–139, Cher. 114, QE 2.40 och fragment 7.3 i Harris samling), och konklusionen blir att Filon i dem alla talar om reinkarnation och att han gör så med godkännande. Sålunda överensstämmer resultaten av granskningen av både de indirekta och de direkta bevisen, och leder till slutsatsen att Filon omfattade reinkarnationsläran. Författaren tillämpar denna slutsats på ett betydligt större antal texter av Filon, i avsikt att reflektera över de sätt på vilka Filon skriver om reinkarnation. Förtäckta hänvisningar till läran visar sig utgöra en organisk del av ett omfattande nätverk av sammanlänkade termer, begrepp, föreställningar och bilder som Filon använder för att beskriva själens resa tillbaka till den okroppsliga, eviga tillvaron med Gud, genom sin egen strävan och Guds nåd.

Towards optimal fractionation of lignocellulosic biomass using switchable ionic liquids

En ny familj av reversibla (switchable) joniska vätskor (SIL) innehållande 1,8-diazobicyklo-[5.4.0]-undek-7-en (DBU), en molekyl innehållande en eller flera hydroxyl- grupper (t.ex. glycerol) och en sur gas (CO2, SO2) syntetiserades via en enkel procedur samt karakteriserades. [DBU][karbonat] eller [sulfonat] bildades ur en respektive icke-jonisk blandning av en molekylär, organisk polyol (eller ennan molekyl innehållande en OH-grupp) och en amidinbas under bubblandet av en sur gas. Därtill kunde den joniska vätskan omvandlas tillbaka till sina beståndsdelar med hjälp av att upphetta och/eller bubbla en inert gas såsom kväve genom vätskan. SIL- strukturerna kartlades med bl.a. NMR- och FTIR- spektroskopi. Omvandlingen från lågpolära (molekylära) vätskor till högpolära joniska vätskor (SIL) bekräftades även genom att observera förändringar i deras fysikaliska egenskaper, såsom viskositet och färg. Nedbrytningstemperaturerna hos SILs bestämdes med hjälp av termogravimetrisk analys (TGA) som antydde att nedbrytningstemperaturen hos de syntetiserade föreningarna log mellan 50 och 200oC. De nya joniska vätskorna uppvisade högre nedbrytningstemperaturer jämfört med i litteraturen tidigare förekommande exempel och kunde därför tillämpas på flera ändamål. Därtill, reversibla (switchable) joniska vätskor uppbyggda av bl.a. alkoholer, antingen hexanol eller butanol, och CO2 samt en amidin (DBU) användes vid upplösning och fraktionering av ved. Joniska vätskor syntetiserade ur glycerol och sura gaser tillsammans med amidiner användes även för fraktionering av andra lignocellulosor såsom färsk björk (Betula pendula). Björkflis utsattes för behandling, för en period på en till fem dagar vid 100oC och under atmosfäriskt tryck. Alla syntetiserade joniska vätskor visade sig vara relativt neutrala i avseende på upplösning och avlägsnandet av lignin. Slutligen, optimala fraktioneringprocessbetingelser för ved med reversibla joniska vätskor kartlades. Fraktionering av vedbiomassa med dessa joniska vätskor uppvisade sig att vara en selektiv och effektiv metod för extraktion av olika komponenter från lignocellulosa. Den olösta fraktionen hos en vedflis, närmast cellulosa, fibrillerades. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Tässä työssä kehitettiin perhe uuden tyyppisiä, reversiibeleitä (switchable) ioninesteitä ( SIL ) joka koostuvat orgaanisesta super-emäksestä kuten 1,8- diatsabisyklo [ 5.4.0] undek- 7-eeni (DBU ) ja yhden tai useampia hydroksyyliryhmiä sisältältävästä molekyylistä (esim. glyseroli) ja happamasta kaasusta (CO2 , SO2) yksinkertaisen menetelmän avulla. [DBU] [ karbonaatti] tai [sulfonaatti] syntetisoitiin kunkin lähtöaineen seoksista kuplittamalla seosta happamalla kaasulla jolloin eksoterminen reaktio tapahtui ja ioninen neste syntyi. Ioniset nesteet voitiin palauttaa takaisin lähtöaineseokseksi kuumentamalla ja/tai kuplittamalla neutraalia kaasua (esim. typpi) seoksen läpi. SIL rakenteet määritettiin ja niiden ominaisuudet kartoitettiin eri menetelmillä, mukaan lukien NMR- ja FTIR -spektroskopia. Ionisen, korkeapoläärisen nesteen syntyminen todennettiin myös viskositeettimittauksilla ja värinmuutoksilla käyttäen hyväksi polariteetti-indikaattoria (Nile red). Myös hajoamislämpötilat määritettiin termogravimetrisellä analyysillä (TGA) ja todettiin että syntetisoitujen yhdisteiden hajoamislämpötila oli välillä 50 ja 200oC . Näiden uusien reversiibeleiden ioninesteiden hajoamisämpötilat olivat korkeammat verrattuna kirjallisuudessa aikaisemmin mainittuihin esimerkkeihin joten niitä voidaan soveltaa useisiin tarkoituksiin. Myös ioninesteitä jotka sisälsivät primäärejä alkoholeja rakennusaineina syntetisoitiin ja hyödynnettiin puun fraktioinnissa. Männyn ja kuusen lisäksi tuoreita koivulastuja onnistuttiin fraktioimaan miedoissa olosuhteissa. Kaikkien syntetisoitujen ioninesteiden todettiin olevan suhteellisen neutraaleja ligniinin liuotuksen suhteen. Vielä, optimaaliset fraktiointiolosuhteet määritettiin ryhmälle reversiibeleitä ioninesteitä ja näiden uudenlaisten ioninesteiden todettiin olevan tehokkaita puun ja muiden lignoselluloosien eri fraktioiden liuotuksessa. Liukenematon osa puulastua joka oli lähinnä selluloosaa fibrilloitui.

Ekosysteemipalvelut maatiloilla

Ekosysteemipalvelut maatiloilla -opas havainnollistaa, mitä ekosysteemipalvelut käytännössä ovat ja miten ne hyödyttävät viljelijöitä. Viljelijä voi toimillaan vaikuttaa joko kielteisesti tai myönteisesti ekosysteemipalveluihin. Luonnon monimuotoisuus on perusta ekosysteemipalveluille ja viljelyn yksipuolisuus on riski ekosysteemipalveluiden toimivuudelle. Oppaaseen on haastateltu kolmea viljelijää, jotka kertovat, mitä ekosysteemipalveluja he ovat tilallaan tunnistaneet. Tämä opas on osa TEHO Plus -hankkeen tuottamaa materiaalia viljelijöiden ja neuvojien käyttöön, mikä täydentää hankkeen laatimaa Maatilan ympäristökäsikirjaa.

Interfacial effects in organic solar cells

Solceller baserade på organiska halvledare erbjuder en möjlighet till storskalig och billig solenergiproduktion. Organiska halvledare har den fördelen att de är lösningsprocesserbara vilket gör att solceller och andra elektroniska komponenter baserade på dessa halvledare kan tillverkas vid låga temperaturer och med liten energiförbrukning. Nackdelen med dessa material är deras strukturella och energetiska oordning som leder till lägre effektivitet. För att organiska solceller ska kunna kommersialiseras krävs grundläggande insikter i de olika processer som begränsar effektiviteten. En stor del av forskningen om dessa processer har varit fokuserad kring egenskaperna av solcellens olika komponenter (de aktiva materialen) som sådana, medan gränsytorna mellan olika material har fått mindre uppmärksamhet. Gränsytor mellan olika material har distinkt olika egenskaper jämfört med ett rent material, och gränsytors olika egenskaper kan ha en väldigt stor inverkan på hur solcellerna fungerar. Syftet med denna avhandling är att klargöra några olika gränsyterelaterade effekter i organiska dioder och solceller. De gränsytor som behandlas är gränsytan mellan kontakten och det aktiva lagret (metall-organisk) och gränsytan mellan donor och acceptor (organisk-organisk). Resultaten visar att metall-organiska gränsytor måste designas noggrant för att begränsa förlust av effektivitet. En icke-idealisk kontakt leder till starkt reducerad effektivitet på grund av att elektronerna extraheras ineffektivt. Även till synes idealiska kontakter kan orsaka förluster genom spontan laddningsöverföring från metallen till det organiska lagret som effektivt sett minskar på den spänning som cellen kan alstra. Den organisk-organiska gränsytan påverkar hur mycket ström cellen kan alstra och beroende på gränsytans beskaffenhet kan de negativa rekombinationsprocesserna i materialet kontrolleras. ------------------------------------------------- Orgaanisille puolijohteille perustuvat aurinkokennot mahdollistavat suurimuotoisen ja edullisen aurinkoenergiatuotannon. Orgaanisten puolijohteiden etu on että ne voidaan liuottaa, jolloin aurinkokennot ja muut näille johteille perustuvat elektroniset komponentit voidaan valmistaa alhaisessa lämpötilassa kuluttaen vähän energiaa. Materiaalien huonona puolena on kuitenkin niiden rakenteellinen ja energeettinen epäjärjestys, jonka seurauksena niiden tehokkuus on huonompi. Orgaanisten aurinkokennojen kaupallistaminen edellyttää perustavanlaatuista ymmärystä tehokkuutta rajoittavista prosesseista. Aurinkokennotutkimus on pääosin keskittynyt aurinkokennon eri komponenttien (aktiivisten materiaalien) ominaisuuksiin, kun taas eri materiaalien rajapinnat ovat jääneet vähemmälle huomiolle. Eri materiaalien välisillä rajapinnoilla on huomattavan erilaisia ominaisuuksia verrattuna puhtaisiin materiaaleihin. Rajapintojen ominaisuudet voivat kuitenkin vaikuttaa merkittävästi aurinkokennojen toimintaan. Tämän väitöstutkimuksen tarkoituksena on selventää joitain rajapintoihin liittyviä toimintoja orgaanisissa diodeissa ja aurinkokennoissa. Käsiteltävät rajapinnat ovat rajapinta kontaktin ja aktiivisen kerroksen välillä (metallis-orgaaninen) ja rajapinta donorin ja akseptorin välillä (orgaanis-orgaaninen). Tutkimustulokset osoittavat, että metallis-orgaaniset rajapinnat tulee suunnitella huolellisesti, jotta tehokkuuden alenemista voidaan rajoittaa. Mikäli kontakti ei ole ideaalisti suunniteltu, vähenee tehokkuus huomattavasti, mikä johtuu elektronien tehottomasta ekstrahoinnista. Jopa ideaalisilta vaikuttavat kontaktit voivat johtaa tehokkuuden alenemiseen, mikäli varaus siirtyy spontaanisti metallista orgaaniseen kerrokseen, sillä tämä alentaa jännitettä jonka kenno voi tuottaa. Kennon orgaanis-orgaaninen rajapinta vaikuttaa siihen, kuinka paljon virtaa kenno pystyy tuottamaan. Rajapinnan ominaisuuksista riippuen materiaalin rekombinaatio on hallittavissa.

Restaurering av vattenleder i Lappfjärds ås nedre lopp: Slutrapport : Resultat från den obligatoriska kontrollen av vattenkvaliteten, sedimentet, växtligheten och bottenfaunan 2011 – 2014

Staden Kristinestad fick tillstånd av miljötillståndsverket att restaurera Lappfjärds ås nedre lopp genom att muddra vattenlederna. Muddringarna inleddes vintern 2011–2012 och de fortsatte följande vinter. Under den första vintern muddrades 18 100 m3tfm och under den andra 25 200 m3tfm. I tillståndsbeslutet för projektet ålades tillståndshavaren kontrollera projektets konsekvenser för vattenkvaliteten, de skyddade Natura 2000-naturvärdena, fiskbestånden, fiskarnas lekområden och fisket på ett sätt som godkänns av tillsynsmyndigheterna. I den här slutrapporten presenteras alla resultat från kontrollerna av vattenkvaliteten, sedimentationen och bottenfaunan samt dess utom resultaten från växtlighetskartläggningarna 2011 och 2014. Vattenarbetena försämrade klart vattenkvaliteten genom att göra vattnet grumligt och orsaka ökade halter suspenderat material, fosfor och metaller under vintrarna 2011–2012 och 2012–2013. Effekterna av vattenarbetena sträckte sig kraftigast till havsområdet i form av ökad grumlighet och ökad halt suspenderat material. Trots att de högsta grumlighetsvärdena och halterna suspenderat material iaktt ogs i närheten av arbetsmaskinen var vattnet också på de yttersta havsprovtagningsplatserna ofta klart grumligare och sedimenthaltigare än i ån ovanom arbetsområdet. Behoven av kalkning och halterna av biologiskt giftiga ämnen i de massor som skulle muddras utreddes före muddringsarbetena. Mängden suspenderat material som frigjordes vid vattenarbetena och sjönk till botten följdes med ett sedimentationsrör. Växtlighetens mosaikartade natur, dess mängd och zonindelning granskades på flygfoton tagna före muddringsarbetena 2011 och efter arbetena 2014. Det gjordes också terrängbesök i undersökningsområdet. Flygfotograferingen kommer att återupptas år 2016. Bottendjursprov togs före muddringsarbetena 2011 och efter arbetena 2014 på samma platser. Individtätheterna bland bottendjuren varierade mycket mellan åren. Individtätheterna påverkas inte bara av belastningen av näringsämnen och organisk materia orsakad av mänsklig aktivitet utan också av många andra faktorer, såsom konkurrensen mellan arterna, förmågan att anpassa sig till förändrade förhållanden, vattnets salthalt och väderförhållandena.

Synthesis, structure and conformation of oligo- and polysaccharides

Carbohydrates are a complex group of biomolecules with a high structural diversity. Their almost omnipresent occurrence has generated a broad field of research in both biology and chemistry. This thesis focuses on three different aspects of carbohydrate chemistry, synthesis, structure elucidation and the conformational analysis of carbohydrates. The first paper describes the synthesis of a penta- and a tetrasaccharide related to the highly branched capsular polysaccharide from Streptococcus pneumoniae type 37. In the second paper, the structure of the O-antigenic repeating unit from the lipopolysaccharide of E. coli 396/C1 was determined along with indications of the structure of the biological repeating unit. In addition, its structural and immunological relationship with E. coli O126 is discussed. In the third paper, partially protected galactopyranosides were examined to clarify the origin of an intriguing 4JHO,H coupling, where a W-mediated coupling pathway was found to operate. In the fourth paper, the conformation of methyl a-cellobioside is studied with a combination of molecular dynamics simulations and NMR spectroscopy. In addition to the expected syn-conformation, detection and quantification of anti-ø and anti-ψ conformers was also possible.

Studies on Oxidative Couplings in H-Phosphonate Chemistry

In this thesis oxidative coupling of H-phosphonate and H phosphonothioate diesters with different alcohols and amines are presented. Since the reactions with alcohols previously have been particularly unfavourable due to competing side reactions, a modified protocol leading to high coupling yields of structurally diverse hydroxylic components was developed. The phosphorylation reaction was studied using 31P NMR spectroscopy and for the first time the previously only postulated reactive intermediate involved in these reactions was observed. The use of iodine in combination with a bulky chlorosilane in pyridine was found to have a profound effect on both the suppression of side reactions and the rate of the oxidative couplings, and led to a clean formation of phosphorylated products in high yields. This synthetic protocol was then extended to include coupling reactions with bis-functional reagents containing hexamethylene linkers to provide handles for derivatisations of oligonucleotides. A synthetic protocol consisting of the stereospecific oxidative coupling of amines with H-phosphonate diesters to produce phosphoroamidates was designed in such a way that it permitted control of the stereochemical outcome of the reactions. Based on a silylation-mediated reaction utilising phenyl H phosphonothioate monoester as a thiophosphonyl transferring agent, a method was developed and used for the preparation of H-phosphonothioate building blocks for the synthesis of DNA analogues.

Studies on Transformations of H-Phosphonates into DNA Analogues Containing P-S or P-C Bonds

In this thesis, mechanistic and synthetic studies on transformations of H-phosphonates into DNA analogues containing P-S or P-C bonds are described. Configurational stability of dinucleoside H-phosphonates and the stereochemical course of their sulfurisation in the presence of 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU) were investigated. In light of these studies, the reported stereoselective sulfurisation of dinucleoside H-phosphonates and benzoylphosphonates in the presence of DBU was proved to be incorrect. Efficient protocols for the synthesis of new nucleotide analogues with non-ionic C-phosphonate internucleotide linkages were developed. The synthesis of dinucleoside 2-pyridylphosphonates was successfully performed by a DBU-promoted reaction of H-phosphonate diesters with N-methoxypyridinium salts. The thio analogues, 2-pyridyl- and 4-pyridyl phosphonothioate diesters, could be obtained by modifying the reactions developed for their oxo counterparts. Dinucleoside 3-pyridylphosphonates were prepared via a palladium(0)-catalysed cross coupling strategy that could be extended also to the synthesis of nucleotide analogues with metal-complexing properties, i.e. terpyridyl- and bipyridylphosphonate derivatives. Oligonucleotides modified with pyridylphosphonate internucleotide linkages have been prepared and preliminary studies on their hybridisation properties and resistance towards enzymatic degradation were performed. Finally, nucleotidic units for the incorporation of pyridylphosphonate groups at the 5’-terminus of oligonucleotides were designed. Condensations of such units with a suitably protected nucleoside afforded after oxidation the expected dinucleoside (3’-5’)-phosphates with pyridylphosphonate monoester functions at the 5’-ends.

Structural and Interaction Studies of Bacterial Polysaccharides by NMR Spectroscopy

An introduction to bacterial polysaccharides and the methods for structural determination are described in the first two parts of the thesis. In a structural elucidation of bacterial polysaccharides NMR experiments are important as is component analysis. A short description of immunochemical methods such as enzyme immunoassays is included. Two NMR techniques used for interaction studies, trNOE and STD NMR, are also discussed. The third part of the thesis discusses and summarizes the results from the included papers. The structures of the exopolysaccharides produced by two lactic acid bacteria are determined by one- and two dimensional NMR experiments. One is a heteropolysaccharide produced by Streptococcus thermophilus and the other a homopolysaccharide produced by Propionibacterium freudenreichii. The structure of an acidic polysaccharide from a marine bacterium with two serine residues in the repeating unit is also investigated. The structural and immunological relationship between two O-antigenic polysaccharides from Escherichia coli strain 180/C3 and O5 is discussed and investigated. Finally, interaction studies of an octasaccharide derived from the Salmonella enteritidis O-antigen and a bacteriophage are described which were performed with NMR experiments.

Syngentas kommunikation kring hållbara jordbruksmetoder : En argumentationsanalys av Syngentas kampanj The Good Growth Plan för en hållbar utveckling inom jordbruket

The Good Growth Plan är en mångsidig informations- och förändringskampanj från Syngenta AB. I den här uppsatsen analyseras Syngentas kommunikation kring kampanjen med hjälp av Næss pro-et contra modell som är en del av den kvalitativa innehållsanalytiska argumentationsanalysen. Detta eftersom Syngenta arbetar inom jordbruks- och kemikalieindustrin som under de senaste åren har förespråkat ett konventionellt jordbruk vilket består av exempelvis GMO och kemisk- gödsel samt bekämpningsmedel. Framförallt miljörelaterade icke-statliga organisationer anser att en del av Syngentas produkter utgör en risk för miljö och hälsa. Det finns ett växande utbud av ekologiska och organiska produkter i framförallt Europa och Nordamerika som ett resultat av den pågående samhällsdebatten kring det konventionella jordbrukets säkerhet. I uppsatsens tidigare forskningen och det teoretiska ramverket som analysen utgår ifrån behandlas framförallt risker och vem som har anspråket på vad som utgör en risk. Studien behandlar Syngentas synvinkel och deras mål. Studien kommer bland annat fram till att det verkar ske en potential anpassning till miljörelaterade icke-statliga organisationernas krav samtidigt som det konventionella jordbruket fortfarande förespråkas och utvecklas till att bli mer hållbart. 

Catalytic reactions with palladium supported on mesocellular foam : Applications in hydrogenation, isomerization, and C-C bond forming reactions

The major part of this thesis concerns the development of catalytic methodologies based on palladium nanoparticles immobilized on aminopropyl-functionalized siliceous mesocellular foam (Pd0-AmP-MCF). The catalytic activity of the precursor to the nanocatalyst, PdII-AmP-MCF is also covered by this work. In the first part the application of Pd0-AmP-MCF in Suzuki-Miyaura cross-coupling reactions and transfer hydrogenation of alkenes under microwave irradiation is described. Excellent reactivity was observed and a broad range of substrates were tolerated for both transformations. The Pd0-AmP-MCF exhibited high recyclability as well as low metal leaching in both cases. The aim of the second part was to evaluate the catalytic efficiency of the closely related PdII-AmP-MCF for cycloisomerization of various acetylenic acids. The catalyst was able to promote formation of lactones under mild conditions using catalyst loadings of 0.3 - 0.5 mol% at temperatures of up to 50 oC in the presence of Et3N. By adding 1,4-benzoquinone to the reaction, the catalyst could be recycled four times without any observable decrease in the activity. The selective arylation of indoles at the C-2 position using Pd-AmP-MCF and symmetric diaryliodonium salts is presented in the third part. These studies revealed that Pd0-AmP-MCF was more effective than PdII-AmP-MCF for this transformation. Variously substituted indoles as well as diaryliodonium salts were tolerated, giving arylated indoles in high yields within 15 h at 20 - 50 oC in H2O. Only very small amounts of Pd leaching were observed and in this case the catalyst exhibited moderate recyclability. The final part of the thesis describes the selective hydrogenation of the C=C in different α,β-unsaturated systems. The double bond was efficiently hydrogenated in high yields both under batch and continuous-flow conditions. High recyclability and low metal leaching were observed in both cases.