|
|
Toxicita směsí estrogenních endokrinních disruptorů ve vzorcích z České republiky
Černá, Tereza ; Cajthaml, Tomáš (vedoucí práce) ; Klusoň, Petr (oponent) ; Šváb, Marek (oponent)
Životní prostředí je kontaminováno nespočtem toxických látek převážně antropogenního původu a determinace dopadů směsí těchto chemikálií je jednou z hlavních výzev současného výzkumu. Endokrinní disruptory (ED) působící přes estrogenní jaderný receptor jsou typickými zástupci aditivního směsného působení, které lze relativně přesně vypočítat pomocí nejnovějších modelů směsné toxicity. Estrogenní aktivita a estrogenní ED byly detekovány v mnoha matricích napříč celou planetou v biologicky relevantních koncentracích, a jsou tedy právem považovány za vysoce rizikové. Přítomnost syntetických steroidů ve vodném prostředí v jednotkách ng/l může narušit hormonální dráhy jednotlivců a způsobit fatální změny v celých populacích. Pokud je však expozice ukončena, ekosystém se dokáže zotavit v horizontu několika let. Degradační možnosti estrogenních ED v jednotlivých složkách prostředí se významně liší. Čistírny odpadních vod (ČOV) jsou sice schopné odstranit značnou část látek včetně syntetických i přirozených estrogenně aktivních sloučenin, jejich výskyt v odtocích z ČOV a v čistírenském kalu však není výjimkou. Proto jsou ČOV považovány za významné zdroje polutantů pro zemědělskou půdu a vodní ekosystémy. Tato práce se zabývá toxicitou směsí na příkladu estrogenních ED a jejich výskytem v životním...
|
|
|
Ekotoxicita herbicidních iontových kapalin
Müllerová, Tereza ; Cajthaml, Tomáš (vedoucí práce) ; Klusoň, Petr (oponent)
Herbicidní iontové kapaliny (HIL) jsou organické soli s herbicidními účinky. Jejich anionty bývají odvozovány od tradičních herbicidů a jsou párovány s kationty syntetického i přírodního původu. Zejména kvůli své nízké těkavosti a hydrofobní povaze jsou tyto sloučeniny považovány za šetrnější formu stávajících herbicidů, které často unikají do životního prostředí, kontaminují podzemní vodu a působí toxicky i na necílové organismy. Výzkum HIL je ale zatím orientován zejména na jejich efektivitu vůči rostlinám. V rámci této práce byla prostřednictvím testů na lidských buněčných liniích studována hormonální aktivita vybraných HIL a prostřednictvím metody analýzy fosfolipidových mastných kyselin (PLFA) byla sledována ekotoxicita HIL vůči půdním mikroorganismům. Pro účely sledování ekotoxických účinků byl založen 28denní experiment, ve kterém byly inkubovány dva druhy půd v přítomnosti HIL. Každá z těchto půd byla charakterizována dvěma způsoby hospodaření - půdy v minulosti ošetřované nebo neošetřované pesticidy. Bylo sledováno, zda se liší vliv HIL na půdní mikroorganismy v půdách s různým obsahem organické hmoty a jílových minerálů. V průběhu tohoto experimentu byly současně kvantifikovány reziduální koncentrace HIL. Tímto bylo hodnoceno, zda má způsob zemědělského hospodaření vliv na rychlost jejich...
|
|
|
Měření a toxicita nanočástic ze spalovacích procesů
Sikorová, Jitka ; Topinka, Jan (vedoucí práce) ; Klusoň, Petr (oponent) ; Bláha, Luděk (oponent)
Předložená dizertační práce se komplexně věnuje problematice nanočástic vznikajících ve spalovacích motorech používaných v dopravě. Zabývá se prostorovou distribucí nanočástic v lidských sídlech, dopadem použití alternativních paliv na produkci a toxicitu nanočástic a také otázkou samotného toxikologického testování částic. V rámci dizertační práce byl proveden monitoring nanočástic v ovzduší a doprava byla identifikovaná jako hlavní zdroj nanočástic nejen v silně zatíženém městě (Praha), ale i ve městě s nízkým stupněm dopravy (Čelákovice). Většina částic pravděpodobně vznikla během krátkých epizod vysokých emisí (např. akcelerace vozidel do kopce). Během měření byla identifikována vozidla s vysokými emisemi, která se podílí velkou měrou na znečistění ovzduší. Na straně druhé jsou provozovány spalovací motory, u kterých emise nejsou regulovány, jako např. motorová sekačka, která byla v provozu poblíž místa měření a generovala velké množství nanočástic. Množství a vlastnosti částic vytvářených spalováním jsou závislé na technologii spalování a složení paliva. Velká část dizertační práce se zabývá vlivem alternativních paliv na množství a kvalitu produkovaných částic a na toxicitu organické složky adsorbované na částice. Nejnižší toxicitu pro vznětové motory vykazoval hydrogenovaný rostlinný olej...
|
|
|
Elektrokoagulace při úpravě znečištěných vod
Krušinová, Zuzana ; Klusoň, Petr (vedoucí práce) ; Mašín, Pavel (oponent)
V důsledku eutrofizace prostředí a na ni navázaného stále častějšího výskytu vodních květů se mnoho úpraven pitné vody potýká s látkami produkovanými řasami a sinicemi, tzv. AOM. Ty mohou způsobovat zhoršené organoleptické vlastnosti vody. Hlavní nebezpečí však představuje jejich schopnost vytvářet toxické vedlejší produkty při dezinfekci vody. Předložená diplomová práce se zabývá možností využití inovativní elektrochemické metody - elektrokoagulace (EC) - při úpravě pitné vody, a to k odstranění buněčné organické hmoty (COM) produkované sinicí Microcystis aeruginosa. EC je podobná běžně používané chemické koagulaci, ale koagulační činidlo vzniká přímo v upravované vodě elektrochemickým rozpouštěním hliníkové či železné elektrody. K experimentům byla použita připravená modelová voda s koncentracemi COM 5,5 a 8,5 mg/L. Požadované hodnoty konduktivity (4,5 mS/cm) bylo dosaženo přídavkem NaCl. Pokud byla upravována hodnota KNK4,5, dělo se tak pomocí NaHCO3. pH bylo ovlivňováno přídavkem HCl a NaOH. Experimenty byly prováděny vsádkově za použití katody z nerezové oceli a anody z hliníku nebo železa. Množství dávkovaného činidla bylo ovlivňováno velikostí elektrického proudu procházejícího elektrodami. Separace vloček probíhala sedimentací a následným odstředěním. Obsah COM byl měřen jako TOC,...
|
|
|
Mikrofluidní reaktory pro chemickou syntézu
Jaklová, Natalie ; Klusoň, Petr (vedoucí práce) ; Cvak, Ladislav (oponent)
Hlavním tématem diplomové práce bylo převedení vsádkově prováděné N-alkylační reakce do kontinuálního režimu. Zkoumanou N-alkylační reakcí byla přeměna methylesteru kyseliny 10α-methoxydihydrolysergové na methylester kyseliny 1-methyl-10α- methoxydihydrolysergové. Reakce se využívá ve farmaceutickém průmyslu při výrobě Nicergolinu, který je účinným lékem pro pacienty trpící demencí či Alzheimerovou chorobou. Tato methylační reakce probíhá ve dvou vzájemně nemísitelných kapalných fázích. Ke zvýšení rychlosti reakce je využíváno katalýzy fázovým přenosem, která umožňuje průběh reakce v celém objemu organického rozpouštědla, nejen na fázovém rozhraní. Tato N-alkylační reakce je exotermní a probíhá s vysokou rychlostí. Motivací k převedení reakce do kontinuálního uspořádání je lepší kontrola a řízení reakce a vyšší bezpečnost provozu z důvodu intenzivnějšího odvodu reakčního tepla a manipulace s menšími objemy reakčních komponent. Práce se specificky zabývá vlivem reakčních podmínek na průběh reakce v mikrofluidním reaktoru a jejich optimalizací. Pro provedení reakce v průtočném uspořádání byl nejprve zvolen skleněný mikročipový reaktor se schopností produkce gramových množství látky za hodinu. V tomto uspořádání bylo provedeno několik sérií experimentů. Byl sledován stupeň konverze výchozí látky,...
|
|
|
Měření a toxicita nanočástic ze spalovacích procesů
Sikorová, Jitka ; Topinka, Jan (vedoucí práce) ; Klusoň, Petr (oponent) ; Bláha, Luděk (oponent)
Předložená dizertační práce se komplexně věnuje problematice nanočástic vznikajících ve spalovacích motorech používaných v dopravě. Zabývá se prostorovou distribucí nanočástic v lidských sídlech, dopadem použití alternativních paliv na produkci a toxicitu nanočástic a také otázkou samotného toxikologického testování částic. V rámci dizertační práce byl proveden monitoring nanočástic v ovzduší a doprava byla identifikovaná jako hlavní zdroj nanočástic nejen v silně zatíženém městě (Praha), ale i ve městě s nízkým stupněm dopravy (Čelákovice). Většina částic pravděpodobně vznikla během krátkých epizod vysokých emisí (např. akcelerace vozidel do kopce). Během měření byla identifikována vozidla s vysokými emisemi, která se podílí velkou měrou na znečistění ovzduší. Na straně druhé jsou provozovány spalovací motory, u kterých emise nejsou regulovány, jako např. motorová sekačka, která byla v provozu poblíž místa měření a generovala velké množství nanočástic. Množství a vlastnosti částic vytvářených spalováním jsou závislé na technologii spalování a složení paliva. Velká část dizertační práce se zabývá vlivem alternativních paliv na množství a kvalitu produkovaných částic a na toxicitu organické složky adsorbované na částice. Nejnižší toxicitu pro vznětové motory vykazoval hydrogenovaný rostlinný olej...
|
|
|
Využití tkáňových linií pro toxikologii v životním prostředí
Polanská, Daniela ; Cajthaml, Tomáš (vedoucí práce) ; Klusoň, Petr (oponent)
Pět látek ze skupiny látek tzv. produktů osobní hygieny, které jsou známé svou obtížnou degradabilitou a běžnou detekcí v životním prostředí, bylo testováno z hlediska toxicity pomocí dvou rybích tkáňových liniích (RTgill-W1 a RTG-2) izolovaných ze pstruha duhového (Oncorhynchus miykiss). Testovanými látkami byli hexadecylpyridinium chlorid (HDP), chlorhexidin (CHX), octenidin (OCT), thymol (THM) a triclosan (TCS), S každou z těchto látek byl proveden test na viabilitu buněk s použitím protokolů Alamar Blue™ (AB), 5-karboxyfluorescein diacetát acetoxymethyl ester (CFDA-AM) a neutral red (NR). Výsledky byly použity pro konstrukci křivek dávka-odpověď spolu s hodnotou EC50 pro každou z těchto látek. Hodnoty EC50 se pohybovaly u RTgill-W1 od 0,51 (HDP) do 33,75 µg.ml-1 (THM) a u RTG-2 od 0,31 (HDP) do 33,37 µg.ml-1 (THM). Byl zpracován i teoretický odhad LC50 podle Tanneberger et al. (2013). U všech látek byla sledována aktivita cytochromu P450 1A pomocí 7-ethoxyresorufin-o-deethylázy (EROD), z čehož čtyři se statisticky prokázaly jako tzv. EROD pozitivní, nejvyšší odezva EROD byla naměřena u nejtoxičtější z chemikálií - HDP. Jediný TCS nevykazoval statisticky významnou aktivitu cytochromu P450 1A. Dále byl měřen oxidativní stres s fluorescenčním barvivem dichlorofluorescein (DCFH-DA), přičemž...
|
|
|
Fluorinated micropollutants in the environment
Hatasová, Nicolette ; Cajthaml, Tomáš (vedoucí práce) ; Klusoň, Petr (oponent)
Perfluórované látky (PFCs) sa radia medzi perzistentné organické polutanty. Ich rozsiahle použitie v koncových produktoch určených pre nás, spotrebiteľov vedie k nárastu ich výskytu v povrchovej a podzemnej vode, pôde a vzduchu a celkovo vo svetovom ekosystéme. V tejto diplomovej práci bola vyvinutá metóda na stanovenie 19 perfluórovaných látok. Táto metóda bola použitá pre detekciu PFCs v reálnych vzorkách pitnej vody a vo vzorkách čistiarenského kalu v Českej republike. Metóda je založená na pre-extrakcii vzoriek a následnej kvapalinovej chromatografii s hmotnostným detektorom s negatívnou chemickou ionizáciou (LC-MS). Na stanovenie vodných vzoriek bola vyvinutá metóda extrakcie na pevnej fáze (SPE), pomocou ktorej boli vyhodnotené reálne koncentrácie PFCs v 8 vzorkách pitnej vody z ČR. Celkový súčet koncentrácií analyzovaných PFCs vo vzorkách bol 4 - 23 ng/L. Pri spracovaní čistiarenského kalu pomocou zrýchlenej extrakcie rozpúšťadlom (ASE) bol pozorovaný matricový efekt, ktorý ovplyvňoval ionizáciu a viedol k falošným, pozitívnym resp. negatívnym výsledkom. Pre odstránenie matričných látok boli použité kolónky SPE ENVI-Carb. Pomocou takto optimalizovanej metódy bolo analyzovaných celkovo 23 vzoriek čistiarenských kalov z rôznych lokalít v ČR. Najviac zastúpená látka vyskytujúca sa v životnom...
|
|
|
Příprava opticky čistých sloučenin stereoselektivní hydrogenací v mikroreaktoru
Jaklová, Natalie ; Klusoň, Petr (vedoucí práce) ; Paterová, Iva (oponent)
Bakalářská práce se zabývá alternativním přístupem k syntéze farmaceuticky důležitého intermediátu ethyl (R)-4-chloro-3-hydroxybutyrátu ((R)-CHBE). Tato látka se využívá jako prekurzor k výrobě farmaceuticky významných sloučenin, jakými jsou například L-karnitin, (R)-4-amino-3-hydroxybutanová kyselina a (R)-4-hydroxy-pyrrolidon. V současné době dominují ve výrobě těchto sloučenin biochemické metody, nejčastěji na základě enzymatických reakcí pomocí stereoselektivních karbonylových reduktas. V této práci je popsán nový přístup, který je založen na stereoselektivní hydrogenaci ethyl-4-chloro-acetoacetátu katalyzované opticky čistým rutheniovým bifosfinovým komplexem. Celý proces byl veden v mikrofluidním reaktorovém systému. Toto uspořádání je velmi vhodné pro případné úvahy o možnosti zvětšování měřítka procesu, pro studium reakční kinetiky, pro optimalizaci reakčních a procesních podmínek apod. Pro výše uvedenou reakci byla nalezena optimální teplota reakce, tlak, složení rozpouštědlové fáze a rychlost průtoku plynné a kapalné fáze. Dále bylo popsáno užití iontové kapaliny pro zachování chirální selektivity katalyzátoru atd. Klíčová slova: (R)-4-chloro-3-hydroxybutyrát, L-karnitin, mikrofluidní reaktor, hydrogenace
|
|
|
Možnosti získávání Zn z popílků ze ZEVO
Korotenko, Ekaterina ; Šyc, Michal ; Jadrný, J. ; Mašín, J. ; Krystyník, Pavel ; Klusoň, Petr
Současné hospodářství je charakterizováno bezprecedentně rostoucí spotřebou surovin a produktů. Těžké kovy představují pouze 10 % spotřeby anorganických komodit, ale díky svým specifickým fyzikálním a chemickým vlastnostem jsou nesmírně důležité v každodenním životě. Zinek je čtvrtým celosvětově nejčastěji používaným kovem. Vzhledem ke zmenšování snadno dostupných přírodních zdrojů a rostoucímu nedostatku Zn je potřeba najít sekundární suroviny a způsoby recyklace kovu z nich. Popílek z energetického využití odpadů se díky produkovanému množství a obsahu Zn jako v chudé rudě jeví jako vhodná surovina pro recyklaci Zn. Příspěvek je věnován problematice recyklace Zn z popílku v reálných provozních podmínkách na ZEVO v ČR. Bylo provedeno ověření možností získávání Zn z popílku pomocí kyselé extrakce technologickou vodou z 1. stupně mokré pračky spalin. Výsledky byly porovnány s publikovanými výsledky získávání Zn pomocí švýcarské technologie FLUWA/FLUREC a švédské technologie HALO SEP. Průměrná účinnost extrakce Zn na reálném zařízení se blíží 60 %, což je srovnatelné s výše uvedenými technologiemi. Dalšími přínosy kyselé extrakce jsou především neutralizace dvou nebezpečných odpadních proudů ze ZEVO (popílku a technologické vody z pračky spalin), snížení spotřeby chemikálií a nákladů na čištění pevných a kapalných proudů ze spalování odpadu, produkce stabilních anorganických zbytků a posun procesu v hierarchii nakládání s odpady od skládkování k recyklaci kovů.
Plný tet: SKMBT_C22019040814151 -  PDF
Plný text: content.csg - PDF
|
host ::
RSS.