|
|
Determination of PLA microplastics in soil by using pyrolysis methods
Románeková, Ivana ; Mravcová, Ludmila (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Nowadays, plastic waste poses one of the greatest risks to the environment. Plastics affect the environment at all stages of their life cycle. Bioplastics have become widely used as a substitute for conventional plastics, without detailed examination of their behavior in real environmental conditions. As a result, it is assumed that they can accumulate in the environment and the question arose as to how to identify them. The main goal of this thesis is to develop a method based on sample pyrolysis that is suitable for the identification and determination of the amount of PLA microplastics in soil and other solid matrices. Three types of soils and sludge were used for analysis. These matrices were spiked to obtain concentration ranges 0,2% - 5,0%. The pyrolysis resulted in evolution of gases with the signals m/z 29, 43 and 44, witch originated from PLA and are suitable for qualitative and quantitative analysis. Analysis of PLA in sludge was more complicated due to similarity of gases evolved from pure matrices. We tested three approaches based on analysis of signal´s peak areas, intensities and temperatures of gas evolution. While the first approach failed, the last two approaches appeared to be promising for qualitative and quantitative analysis of PLA in the sludge. Several methods suitable for qualitative and quantitative analysis of even very small amounts of PLA in soils and sludge have also been designed/developed. These methods were based on analysis of the composition and dynamics of the released gases and the characterisctic degradation temperatures.
|
|
|
Separace mikroplastů z čistírenského kalu pomocí těžkých kapalin
Pospíchalová, Eliška ; Innemanová, Petra (vedoucí práce) ; Cajthaml, Tomáš (oponent)
Bakalářská práce se zaměřuje na problematiku mikroplastů v čistírenských kalech. Mikroplasty patří v poslední době mezi hodně diskutovaná témata, přičemž problematika jejich výskytu v čistírenských kalech není stále dostatečně prozkoumaná. Hlavním zdrojem mikroplastů v čistírenských kalech jsou odpadní vody. Mikroplasty se při procesu čištění vod v kalech akumulují a následně vstupují v mnohonásobně vyšších koncentracích do terestrických ekosystémů jako důsledek využívání čistírenských kalů v zemědělství a v rámci rekultivací. V České republice bylo v z roce 2017 zpracováno 42 % kalů přímou aplikací na zemědělskou půdu a rekultivaci, 34 % kompostováním, 14 % jiným využitím, 7 % skládkováním a 3 % spalováním. Využití kalů v zemědělství demonstruje naléhavost studia problematiky výskytu mikroplastů v této matrici. Testované vzorky byly odebrány z pěti anonymních čistíren odpadních vod v České republice. Na vzorcích byla testována aplikovatelnost metodiky separace mikroplastů, která spočívá v oxidaci organických nečistot přirozeného původu pomocí Fe2+ a 30% H2O2 a flotaci plastových částic v roztoku 5 M NaCl. Následná identifikace mikroplastů byla provedena pod optickým mikroskopem se zvětšením 40x. Pro přesnější optickou detekci byly vzorky barveny roztokem bengálské červeně. Použitelnost zvolené...
|
|
|
Metody separace mikroplastů z vody.
Kulaviak, Lukáš ; Šyc, Michal ; Růžička, Marek ; Zedníková, Mária
Výzkumná zpráva se zabývá aktuálním tématem problematiky výskytu mikroplastů v životním prostředí, zejm. ve vodách. Jedná se o dosud málo zmapovanou záležitost, kdy malé částice plastů znečišťují prostředí a mají dosud nedostatečně prozkoumaný vliv na životní formy. Důležitým krokem je účinná separace mikroplastového odpadu pro jeho následnou likvidaci. Proto jsou popsány různé separační metody.
|
|
| |
|
|
Plasty v pitné vodě
Čermáková, Lenka ; Novotná, Kateřina ; Peer, Petra ; Janda, V. ; Pivokonský, Martin
Výzkum byl zaměřen na výskyt mikroplastů ve zdrojích vody a v samotné pitné vodě. V poslední době je téma výskytu plastů ve vodě velice aktuální. Většina prací je včak zaměřena na kvantifikaci mikroplastů ve vodě mořské, sedimentech či povrchových vodách, které nejsou zdrojem surové vody pro úpravu na vodu pitnou, a zároveň se téměř vždy zabývají analýzou částic ve velikostním rozmezí 0,3-5 mm. Předmětem předkládané studie bylo kvantifikovat mikroplasty již od velikosti 0,2 μm, a to v surové a upravené vodě ze třech nejmenovaných úpraven vody v České republice, určit jejich velikostní distribuci, tvar a materiálové složení. Bylo zjištěno, že v závislosti na zdroji vody a technologii dané úpravny se počet mikroplastů pohyboval v rozmezí 1414-7006 částic I-1 v surové vodě a 305-921 částic I-1 ve vodě upravené. Velikostně dominovaly částice menší než 10 μm a tvarově ve dvou zdrojích fragmenty a v jednom zdroji vlákna. Z hlediska materiálového složení analyzovaných mikroplastů převládal poyethylentereftalát a polypropylén.
|
|
| |
|
|
Biodegradace lehčených polyuretanů v půdě a následná analýza produktů rozkladu
Pražanová, Kateřina ; Innemanová, Petra (vedoucí práce) ; Cajthaml, Tomáš (oponent)
Předcházení vzniku odpadů je podle evropské směrnice Evropského Parlamentu a Rady 2008/98/ES o odpadech a podle zákona o odpadech č. 185/2001 Sb., ve znění pozdějších předpisů, hlavní prioritou v nakládání s odpady. Využit biodegradovatelných plastů se jeví jako vhodný přístup v naplňování této strategie. Předložená diplomová práce se zabývá biodegradovatelnými lehčenými polyuretany (PUR), které mohou představovat vhodné materiály pro využit na pachové ohradníky v zemědělské krajině, kde je v půdě předpokládán jejich rozklad po skončení životnost. Biodegradovatelnost nově syntetzovaných lehčených PUR (BIO 8-10), vyjádřená jako mineralizace materiálu, byla laboratorně testována v zemědělské půdě podle standardizované metody ASTM D5988-03. Během devítměsíčního pokusu byl nejlépe rozložitelný materiál (BIO-10) obsahující škrob (28 hm. %) rozložen z 42,0 ± 4,2 %. Pozitvní kontrola tvořená celulózou byla kompletně rozložena, čímž test naplňoval kritérium validity, které požaduje mineralizaci > 70 %. Po biodegradačním testu byly produkty rozkladu (rezidua PUR) z půdy separovány dvoustupňovou metodou využívající fuidizace a fotace podle upraveného postupu Nuelle et al. (2014). Zvládnut tohoto postupu umožňovalo následnou analýzu reziduí pomocí infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací (FT-IR)....
|
|
|
Detekce mikroplastů v životním prostředí
Havlíčková, Lucie ; Cajthaml, Tomáš (vedoucí práce) ; Innemanová, Petra (oponent)
Bakalářská práce se zaměřuje na mikroplasty, jakožto na malé fragmenty plastu, které zatěžují životní prostředí a pravděpodobně představují nebezpečí pro živé organismy včetně člověka. V posledních letech se prokazují závažné zdravotní následky, které jsou způsobené dlouhodobou expozicí právě těchto mikroplastických částeček na organismy. Ukazuje se, že jejich nebezpečnost stoupá se vzrůstající schopností adsorpce toxických látek na povrchu. Primárně je potřeba omezit vstup těchto mikročástic do ekosystému, proto se tedy na začátku práce zabývám jejich původem. Mikroplasty se vyskytují ve všech sférách životního prostředí. Různé typy prostředí představují i různorodé podmínky pro odebrání a následnou analýzu vzorků. Proto je nutné nejdříve zvolit vhodnou techniku separace a následné identifikace mikroplastů. Pro přehlednost předkládá tato práce souhrn všech stávajících užívaných analytických metod, jejich výhody a vzájemné porovnání. Nejčastěji užívané techniky separace jsou založené na principu hustotní flotace. Následná identifikace fragmentů probíhá za užití mikroskopie, spektroskopie či plynové chromatografie. Práce popisuje principy jednotlivých užívaných technik detekce a zároveň je představuje na konkrétních případových analýzách. Předmětem práce je i problematika mnohem menších plastových...
|
|
| |
|
|
The development of a TGA-MS based method for determination of microplastics in soils
Šilhánková, Lenka ; Mravcová, Ludmila (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
The plastics, penetrating the environment unintentionally or deliberately, can be fragmented to form smaller particles in range of micrometre (so-called microplastics) and thus contaminate soil systems. Until now, the developed methods for determination of the microplastics in soil are mainly focused on qualitative analysis. Nevertheless, also their performance suffers with various problems. Moreover, almost all the analyses require a time-consuming sample pre-treatment. In this study, we focused on the development of a new analytical approach for quantitative determination of polyvinyl chloride (PVC) and polystyrene (PS) microplastics in soil using thermogravimetry-mass spectrometry (TGA-MS) without sample pre-treatment. Model sandy loam soil samples were spiked with microplastics to obtain final concentrations of 0.23–7 wt% PVC and PS, respectively. The samples were pyrolyzed with heating rate of 5 K min–1 up to 1,000 °C. Subsequently, the evolved gases were analysed using MS. The obtained data were normalized with an external standard (calcium oxalate hydrate). Limits of detection depended on chosen m/z and were determined between 0.08–5.3 wt% for PVC and between 0.005–0.7 wt% for PS, respectively. Consequently, limits of quantification were between 0.3–17.7 wt% for PVC and between 0.002–2.2 wt% for PS. The results show that the coupling TGA-MS can be a compete semiquantitative approach for determination of micro-PVC and micro-PS in soil with low organic carbon content.
|
host ::
RSS.