|
|
Influence of bioplastics´ biodegradation on soil quality
Paluchová, Natálie ; Doležalová Weissmannová, Helena (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Over the past decade, the society has brought attention to microplastics. They are produced by various industries and spread across the environment. For long time, they were considered inert, without further effect on plants and any other living organisms, however as recent studies found out, they might be a serious threat. Therefore, several researchers, including us, begun to focus on their transport and transformation in the environment. Most of the researchers, however, focus only on their presence in the marine and fresh waters and hence their behaviour in air and soil remains rather unclear. Furthermore, bioplastics has been brought to the media spotlight. They are presented as an ecological alternative to solve all the problems mentioned so far (and more). But what is often forgotten, their main advantage might also be their bottleneck. For that reason, this master's thesis focuses on negative effects associated with the presence of microplastics (specifically poly-(R)-3-hydroxybutyrate bioplastic) in soils as their common receptor. We combined respirometry, elemental analysis, thermogravimetry and enzymatic assays to investigate physico-chemical changes in soil induced by the presence of the bioplastic. Our results showed a negative effect on soil organic matter and water retention in the soil. In this sense, priming effect was widely investigated as acceleration and also retardation of soil organic matter decomposition took place. We registered different influence of selected concentrations of biopolymer on the soil and also the influence of soil properties on the course of degradation. Last but not lest, increased enzymatic activities clearly suggested impact of biopolymer presence on the microbial community. Such findings let us conclude, that biopolymer addition leads to long-term impact on a range of soil ecosystem services.
|
|
|
Influence of soil pretreatment on the determination of its properties using thermogravimetry
Ragačová, Lucia ; Doležalová Weissmannová, Helena (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
This diploma thesis focuses on the influence of soil pretreatment on the determination of its properties by the method of thermogravimetry, which allows the soil sample to be analyzed as a whole. The aim is to clarify how soil preparation affects the results of TG soil analysis. Soil preparation can have a major impact on its quality and thus disrupt the interrelationships of soil components that have been formed as a result of long-term pedogenesis. In this thesis, therefore, the original soils were compared with the soils, which were grinded using a ball mill before the analysis, which represented a very intensive intervention in the soil structure and was therefore a mechanically disturbed soil. A modified method of deriving weight loss has been used to evaluate the issue. The data obtained were divided into 10°C thermal intervals, in-between which the loss of weight of the individual intervals were identified. The impact of soil milling on its determinability in relation to the total carbon and nitrogen content in the soil have been compared through the correlation of data obtained from elemental analysis and TG data. Subsequently, we focused on comparing the interrelationships of the equations of ground and unground soil samples, based on the theoretical equations of the issue. As a final look, we chose autocorrelation of TG data for the obtained ground and unground samples. The results of the examination have shown that even though grinding of samples represents a very intensive intervention into the soil structure and thus the soil is mechanically disturbed, such sample preparation has only a minimal effect on the determinability of soil properties.
|
|
|
Interakce hyaluronanu a amfifilních molekul
Venerová, Tereza ; Burget, Ladislav (oponent) ; Čeppan, Michal (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na interakce hyaluronanu (Hya) a amfifilních molekul. Pomocí metody fluorescenční sondy bylo provedeno mapování interakcí různých tenzidů s hyaluronanem. Pro bližší zkoumání byl vybrán cetyltrimetylamonium bromid (CTAB). Interakce v tomto systému byly zkoumány také pomocí fluorescenční korelační spektroskopie (FCS) a doplňkově byly provedeny prvotní testy cytotoxicity tohoto systému. Jako alternativa CTAB byly použity také hydrofobně modifikované aminokyseliny. Výsledky ukázaly, že samovolně agregují, ale jejich interakce s hylauronanem není tak silná jako u CTAB. Dále byly prozkoumány gelové systémy vzniklé interakcí Hya-CTAB a bylo zjištěno, že obsahují hydrofobní domény schopné solubilizovat hydrofobní látky. Termogravimetricky bylo stanoveno, že jsou schopny pojmout až 98% hm. vody a reologicky byly charakterizovány jejich mechanické vlastnosti. Ty jsou laditelné hlavně díky molekulové hmotnosti (MW) použitého hyaluronanu. S rostoucí hodnodotu MW roste mechanická odolnost gelu a klesá jeho tekutost.
|
|
|
Uplatnění termické analýzy v energetice
Skala, Šimon ; Šnajdárek, Ladislav (oponent) ; Moskalík, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou termické analýzy. V první části jsou všeobecné informativní údaje o termické analýze. Druhá část pojednává o základním rozdělení jednotlivých metod termické analýzy. Ve třetí části jsou podrobně popsány dvě stěžejní metody termické analýzy. Poslední část je zaměřena na provedení a vyhodnocení termogravimetrické analýzy vzorku hnědého uhlí.
|
|
|
Studium hydratace biokoloidů
Hývnarová, Lucie ; Sedláček, Petr (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Předmětem studia této diplomové práce bylo prozkoumání hydratačních vlastností vybraných biokoloidů. Konkrétně byly zkoumány huminové látky (fulvinové a huminové kyseliny), hyaluronové kyseliny ve třech molekulových hmotnostech, dextran a chitosan. Hydratační vlastnosti vybraných biokoloidních látek byly zkoumány různými metodami. Byl sledován vliv obsahu vody při rozpouštění látek a různá doba, po kterou voda působila na biokoloidy. Výsledkem měření diferenční kompenzační kalorimetrie DSC byly entalpie a teploty krystalizace a tání. Při použití perfúzní kalorimetrie byly výsledkem tepelné toky. K určení vlhkosti použitých biokoloidů, po měření perfúzní kalorimetri, byla použita termogravimetrické analýza TGA.
|
|
|
Vývoj metod pro rychlou analýzu půdy
Křivánková, Zuzana ; Doležalová Weissmannová, Helena (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce si klade za cíl rozšířit využití termogravimetrie pro analýzu obsahu organického C a celkového N v půdách. Přednosti termogravimetrie oproti konvenčním analytickým metodám tkví především v její rychlosti, nenáročnosti na předúpravu vzorku a nízké spotřebě chemických látek a rovněž také univerzálnosti – lze ji využít pro analýzu rozličných typů půd. Dosud provedené výzkumné práce prokazují korelace mezi termogravimetrickými daty a některými vlastnosti půd. V minulosti byly pro tyto účely termogravimetrií analyzovány neporušené půdy vystavené relativní vlhkosti 76 %. Tuto vlhkost je ale problematické dosáhnout a udržet pro většinu termogravimetrů. Nicméně, v jiné práci bylo ukázáno, že korelace lze pozorovat i u zemědělských půd vystavených nižší RH. Proto se lze domnívat, že korelace mezi TG daty existuje u půd vystavených jakékoliv RH. TG by pak bylo možné využít pro analýzu vlastností půdy za jakýchkoliv známých RH podmínek. Cílem této práce bylo ověřit tuto hypotézu a pokusit se do vztahů mezi TG a půdními vlastnostmi inkorporovat znalost RH. Z tohoto důvodu byly v této práci analyzovány neporušené půdy vystavené relativní vlhkosti 30, 55 a 76 %. Byla prokázána existence závislosti mezi obsahem organického uhlíku a hmotnostním úbytkem mezi 320 a 330°C a mezi celkovým obsahem dusíku a hmotnostním úbytkem mezi 410 a 420°C nezávisle na relativní vlhkosti. Na jejím základě byly odvozeny rovnice, které umožňují za pomocí hmotnostních úbytků a znalosti relativní vlhkosti stanovit obsah organického C a celkového N pro relativní vlhkost v rozsahu 43 % - 76 %. Nicméně díky nízkému počtu testovaných vlhkostí se stále jedná o předběžný odhad, který je nutno dále zpřesnit analýzou půdních vzorků při dalších vlhkostech.
|
|
|
Stanovení podílu vlhkosti v elektroizolačních materiálech
Šebesta, Petr ; Rozsívalová, Zdenka (oponent) ; Frk, Martin (vedoucí práce)
Tato práce je založena na teorii o navlhání elektroizolačních materiálů a způsobech, jak tuto vlhkost měřit. V teoretické části jsou popsány metody termické analýzy a následně detailně popsána metoda Termogravimetrie, která je při měření použita. Měření probíhá pomocí analyzátoru vlhkosti RADWAG 60 W/H propojeného s PC, za použití rozličných vzorků od anorganických až po organické. Velká škála vzorků byla vybrána z důvodu demonstrace Termogravimetrické metody a lepšího pochopení způsobu navlhání a sušení rozdílných materiálů.
|
|
|
Mikrokalorimetrická studie bakteriální degradace ropy a ropných produktů
Bola, Tomáš ; Benešová, Pavla (oponent) ; Krouská, Jitka (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem degradace nafty, jako jednoho z možných produktů ropy pomocí bakteriálních kmenů Pseudomonas Putida a Pseudomonas Chlororaphis. Tato práce je motivována prozkoumáním využitelnosti metody, která nebyla k těmto účelům prozatím používána – kalorimetrická analýza. Pomocí IČ spektrometrie (ATR), kalorimetrie a UV-VIS spektrometrie byla studována míra a charakter interakcí. Kalorimetrická analýza ukázala, že Pseudomonas Putida má větší schopnost degradability než Pseudomonas Chlororaphis. Dále bylo zjištěno, že optimální koncentrace na efektivnější degradaci nafty jsou 5 g/l a 20 g/l. Měřením absorbance v závislosti na čase bylo ověřeno, že čím je větší koncentrace vzorku, tím je výsledná absorbance vyšší. Dále pomocí UV-VIS analýzy bylo stanoveno množství biomasy. S použitím IČ spektrometrie v módu ATR (snížená reflektance) bylo zjištěno složení vzorku, a také potvrzeno, že bakteriální kultury Pseudomonas Putida a Chlororaphis veškeré množství ropy zdegradovaly.
|
|
|
Analýza pryžových materiálů ochranných plynových masek
Koporecová, Zuzana ; Tocháček, Jiří (oponent) ; Bálková, Radka (vedoucí práce)
Diplomová práca sa zaoberá určením typu, zloženia a štruktúry pryžových materiálov ochranných plynových masiek vyrobených v priebehu šestnástich rokov. Materiály boli charakterizované s cieľom zistiť či vplyvom skladovania mohlo dôjsť resp. či došlo k zmene zloženia/štruktúry. Vzorky pryží boli podrobené termooxidačnému starnutiu pri teplote 75 °C po dobu 50 dní a pri teplote 105 °C po dobu 28 dní. K charakterizácii bola použitá metóda infračervenej spektroskopie s Fourierovou transformáciou v móde úplného zoslabeného odrazu (FTIR-ATR), termogravimetrická analýza (TGA) a diferenčná kompenzačná kalorimetria (DSC). Termooxidačné starnutie pri 75 °C spôsobilo vo vzorkách NR a BIIR degradáciu aditivačného systému, pri 105 °C došlo aj k chemickej degradácii siete oboch pryží. Táto bola malého rozsahu v prípade BIIR, kedy nedošlo ku zmene teploty skelného prechodu (Tg) a väčšieho u NR (Tg sa s dobou expozície zväčšovala). Sieť NR a BIIR nebola u pôvodných vzoriek štiepená a nabúraný nebol nijak zásadne ani aditivačný systém. Zhoršenie mechanických a tým aj úžitkových vlastností ochranných masiek sa tak nepredpokladá a sú doporučené k bezpečnému používaniu.
|
|
|
Vliv biodegradace polyhydroxyalkanoátů na vlastnosti a složení půdy
Denková, Pavla ; Doležalová Weissmannová, Helena (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Biodegradabilní plasty jsou prezentovány jako slibná náhrada za syntetické polymery. Očekává se, že v půdě jsou během krátké doby plně odbourány přítomnými mikroorganismy a že jsou ze své podstaty neškodné pro životní prostředí. Správnost tohoto předpokladu je ale nutné ověřit, přičemž je důležité věnovat pozornost jak vlivu na půdní biotu, tak také vlivu procesu biodegradačních procesů na vlastnosti, složení a strukturu půdy. V této práci je studován vliv biodegradace poly(R-3-hydroxybutyrátu), (P3HB), patřícího do skupiny polyhydroxyalkanoátů, na strukturu a fyzikálně-chemické vlastnosti půdy. Částice P3HB byly smíchány v různých koncentracích s půdou, ve které byly provedeny nádobové biodegradační experimenty za různých podmínek – tj. s rostoucí rostlinou i bez rostliny, s hnojením dusíkatým hnojivem i bez. Po 90 dnech byla půda analyzována. Termogravimetrie byla využita ke stanovení množství nezdegradovaného mikrobioplastu a umožnila stanovit vliv biodegradace na vznik půdní organické hmoty. Diferenční kompenzační kalorimetrie poskytla informace o vlivu biodegradace na výparnou entalpii vody z půdy, taktéž bylo sledováno množství adsorbované vody v půdě. Dále byl stanoven vliv na polní vodní kapacitu a byla provedena sítová analýza jednotlivých vzorků, jež umožnila charakterizovat vliv biodegradace na distribuci velikosti půdních částic. Bylo prokázáno, že podmínky biodegradace ovlivňují nejen její rychlost, ale i některé půdní parametry. Podle očekávání biodegradace P3HB probíhala rychleji v prostředí s dostatkem živin. Naproti tomu, nedostatek dusíku v systému s rostoucí rostlinou způsobil snížení hodnoty výparné entalpie vody a snížení množství vody v systému, což může vést ke snazšímu vysychání půdy a vytvoření stresových podmínek pro růst rostliny. U všech sérií vzorků s P3HB byla patrná zvýšená agregace půdních částic v porovnání s půdami bez přídavku P3HB.
|
host ::
RSS.