|
|
Transport kovů v systému půda/rostlina. Porovnání metody aktivního a pasivního vzorkování (Technika difúzního gradientu v tenkém filmu)
Trávníčková, Jana ; Janoš, Pavel (oponent) ; Chýlková, Jaromíra (oponent) ; Čelechovská, Olga (oponent) ; Dočekalová, Hana (vedoucí práce)
Předkládaná dizertační práce se zabývá porovnáním příjmu mědi ředkví setou (Raphanus sativus L.) s množstvím mědi stanoveným technikou DGT v půdě přirozené a obohacené solemi mědi a s množstvím mědi stanoveným ve výluzích běžně používaných extrakčních činidel (HNO3, NaNO3, deionizovaná voda) a půdním roztoku. Rostliny byly pěstovány v půdě přirozené i obohacené. Obsah mědi byl stanoven v celé ředkvi i jednotlivých částech rostliny po rozložení v mineralizátoru APION analytickou metodou ET – AAS. Největší množství mědi ukládala rostlina ve své podzemní části, především v kořenech a slupce kořenové bulvy, což svědčí o vazbě mědi v buněčných stěnách kořenového systému. Rostlinami přijaté množství mědi nepřekračuje ani na obohacených půdách povolené hygienické limity a konzumace ředkví není zdravotně závadná. Celková množství mědi přijatá rostlinami korelovala s obsahem mědi v půdách stanoveným z výluhů všech použitých extrakčních činidel a půdního roztoku. Výluh 2M HNO3 potvrdil, že celkové množství přidané mědi v obohacených půdách zůstalo stabilní po dobu všech vegetačních experimentů. Experimenty s DGT ukázaly, že obohacené půdy jsou schopny úbytek měďnatých iontů vázaných jednotkou DGT doplňovat uvolňováním z pevné fáze do půdního roztoku stálou rychlostí a jejich koncentrace je v blízkosti vzorkovací jednotky DGT konstantní, zatímco uvolňování mědi z půdy neobohacené po 24 hodinách klesá. Měď přidaná do půdy ve formě měďnaté soli se tak i po měsíční době ekvilibrace nachází v půdě i v jiných formách než měď přirozeně se v půdě vyskytující. Obsah mědi v půdách stanovený DGT se lišil od obsahu stanoveného extrakcí dusičnanem sodným. Lze usoudit, že o dva řády nižší koncentrace mědi zjištěná pomocí DGT techniky lépe odpovídá skutečnému biodostupnému podílu mědi v půdě. Vysoké hodnoty korelačních koeficientů (R2 > 0,9) byly nalezeny mezi obsahem mědi v rostlinách ředkve seté a obsahem mědi v půdě stanovené z analýzy půdního roztoku a mezi obsahem mědi v rostlinách ředkve a obsahem mědi v půdě změřené technikou DGT. Hodnoty obsahu mědi v půdě zjištěné pomocí půdního roztoku byly třikrát vyšší než ty, změřené technikou DGT. Půdní roztok tedy obsahuje i specie mědi, které nejsou měřitelné DGT a dle předpokladu i rostlině dostupné. Koncentrace mědi stanovená DGT technikou je v porovnání s výsledky získanými extrakčními postupy a analýzou půdního roztoku blíže ke skutečnému obsahu biodostupných forem kovů přítomných v půdě a prokazatelně koreluje s obsahem mědi v těle rostliny ředkve seté. Je proto možno techniku DGT doporučit jako techniku pro stanovení biodostupných forem mědi v půdách.
|
|
|
Neenergetické aplikace lignitu
Majzlíková, Petra ; Maršálek, Roman (oponent) ; Janoš, Pavel (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Předložená disertační práce se zabývá vybranými fyzikálně-chemickými aspekty zemědělských a environmentálních aplikací jihomoravského lignitu. Zvláštní pozornost byla věnována chování lignitu ve vodném prostředí a potenciálu využití lignitu jako levného, efektivního a univerzálního sorbentu. V experimentální části disertační práce byly podrobně charakterizovány vodné výluhy lignitu (pH, vodivost, kvalitativní i kvantitativní obsah anorganických složek). Byla potvrzena velmi dobrá schopnost lignitu sorbovat polární (kationaktivní barviva) i nepolární látky (ropné sloučeniny). V poslední části disertační práce byly navrženy a optimalizovány jednoduché metody laboratorní přípravy lignitových granulí za účelem spojení sorpčních schopností lignitu se zlepšením užitných vlastností aplikační formy lignitu (zlepšení manipulace, umožnění řízeného uvolňování lignitu do vodného prostředí apod.). Předložená práce představuje bohatý kompilát výsledků pilotních experimentů, využitelných při dalším směrování aplikovaného výzkumu lignitu coby cenné přírodní suroviny.
|
|
|
Studium miniaturních zařízení pro kolekci hydridotvorných prvků v atomové spektroskopii
Krejčí, Pavel ; Čelechovská, Olga (oponent) ; Janoš, Pavel (oponent) ; Otruba, Vítězslav (oponent) ; Dočekal, Bohumil (vedoucí práce)
Práce se zabývá studiem záchytu těkavých hydridů vybraných modelových prvků As, Se, Sb a Bi na prototypu miniaturního elektrotermického kolekčního zařízení, zhotoveného z tenkého pásku molybdenové fólie. Zachycený analyt byl následně odpařen a atomizován v miniaturním difúzním vodíkovém plaménku a detekován metodou atomové absorpční spektrometrie. V tomto uspořádání byly optimalizovány podmínky pro záchyt a následné odpaření jednotlivých analytů. S využitím dvoukanálového systému pro oddělené generování hydridů analytu a interferentu a výsledků termodynamických výpočtů byly objasněny vzájemné interference, které mohou nastávat v plynné fázi. Experimentálně byl prostudován vliv množství a typu permanentního modifikátoru (Rh, Pt, Ir) povrchu na účinnost kolekce. Změna mikrostruktury povrchu po nanesení modifikátoru byla sledována skenovacím elektronovým mikroskopem vybaveným energiově disperzním analyzátorem rtg. záření a systémem pro analýzu difrakce zpětně odražených elektronů. Pomocí radioizotopů byla stanovena účinnost záchytu a topografie rozložení analytu v prostoru kolekčního zařízení. Užitečnost popisované techniky pro praxi byla ukázána na příkladu stanovení stopových množství Sb v reálných vodných vzorcích. Po spojení kolekčního zařízení s atomizací a excitací odpařeného analytu v mikrovlnně indukovaném plazmatu a detekcí metodou AES byla potvrzena možnost multielementární analýzy. Výsledky disertační práce prokazují, že studované miniaturní kolekční zařízení je vhodné pro záchyt těkavých hydridů analytu a že může být využito v kombinaci s různými způsoby atomizace a detekce analytu v rozličných spektroskopických metodách.
|
|
|
Modifikace techniky difúzních gelů (DGT) pro charakterizaci přírodních systémů
Gregušová, Michaela ; Sommer, Lumír (oponent) ; Janoš, Pavel (oponent) ; Dočekal, Bohumil (vedoucí práce)
Technika difusního gradientu v tenkémm filmu (DGT) je relativně nová in situ technika pro stanovení specií prvků v přírodních vodních systémech. Jednotka DGT pasivně akumuluje labilní specie z roztoku in situ, čímž jsou eliminovány problémy kontaminace spojené s tradičním odběrem vzorků a jejich filtrací (vzorkováním). Klíčem pro speciaci prvků technikou DGT je nalézt vhodnou vazebnou fázi a vhodnou difusní vrstvu. Nový sorpční gel na bázi iontoměniče Spheron-Oxin (5-sulfofenyl-azo-8-hydroxychinolin) s větší selektivitou k iontům přechodných kovů by měl přinést více informací o jejich speciaci v přírodních vodních systémech. Tato nová vazebná fáze byla testována za laboratorních podmínek pro stanovení Cd, Cu, Ni, Pb a U. Vrstva poly-2-hydroxyethylmethakrylátového hydrogelu byla syntetizována a testována jako nový difusní gel pro techniku DGT.
|
|
|
Vývoj gelových technik pro in situ měření biodostupných forem kovů v půdách a sedimentech
Kovaříková, Vladěna ; Sommer, Lumír (oponent) ; Janoš, Pavel (oponent) ; Dočekalová, Hana (vedoucí práce)
Předkládaná dizertační práce se zabývá využitím gelových technik pro in situ měření biodostupných forem kovů v půdách a sedimentech. Pro odhad biodostupných forem kovů v půdách byla technika DGT aplikována do suspenzí homogenizovaných vzorků půd z lokalit Zlín, Tuřany a Chrlice, které byly v letech 1980-1987 hnojeny čistírenským kaly. Experiment s využitím difuzních gelů o různé velikosti pórů, tzv. APA a RG gelů, prokázal, že lze techniku DGT, na základě volby typu difuzního gelu, použít pro odhad podílu malých anorganických a větších organických komplexů kovů v půdách. Výsledky získané technikou DGT byly v porovnání s obsahy kovů stanovenými ve výluhu dusičnanem sodným až o 2 řády nižší. Výluh v dusičnanu sodném neposkytuje tedy opravdový odraz dostupnosti kovů pro kořenový systém rostlin a půdním organismům a DGT technika se jeví jako lepší prediktor biodostupnosti kovů. Technika DGT byla aplikována také do vzorků půd neporušených, odebraných v lokalitách Veverská Bítýška a Ostrovačice. Z porovnání s aplikací DGT do suspenzí půd plynou pouze malé rozdíly mezi neporušenými a homogenizovanými půdami. Neporušená půda je nehomogenní a DGT jednotka vypovídá pouze o té části půdy, která je s ní v přímém kontaktu. Proto je pro charakterizaci větší půdní plochy a k odhadu množství biodostupných frakcí kovů v půdě možno doporučit postup s využitím suspenzí. Gelové techniky byly rovněž využity při studiu dějů probíhajících v sedimentech se zaměřením na různé specie rtuti a další vybrané kovy, které byly analyzovány v povrchové vodě, pórové vodě sedimentů a v sedimentech odebraných ze dvou vybraných míst řeky Dele v severní Francii. Tato řeka byla v průběhu minulého století znečišťována činností továrny Métaleurop věnující se zpracování kovových rud. Aplikace techniky DGT s využitím dvou různých specifických iontoměničů, Chelexu-100 a Duolitu GT-73, umožnila stanovení rtuti v pórové vodě sedimentů. Gelové techniky, DGT a DET, společně s technikou centrifugace umožnily také získat hloubkové profily obsahů Fe, Mn, Zn, Pb, Cr a Cd v pórové vodě sedimentů. Ze získaných výsledků nelze jednoznačně určit, které vzorkované místo je více kontaminované. Mezi oběma vzorkovanými místy byly pozorovány pouze malé rozdíly jak v obsazích jednotlivých forem rtuti, tak v obsazích ostatních kovů. Vzhledem ke zjištěným obsahům celkové rtuti v sedimentech patří řeka Dele mezi kontaminované řeky, z hlediska obsahu methylrtuti k mírně kontaminovaným. Korelace obsahů jednotlivých forem rtuti a sulfidů potvrzují, že obsah celkové rtuti a sulfidů v sedimentu jsou jedněmi z faktorů ovlivňujících uvolňování rtuti do pórové vody a kontrolujících procesy methylace a demethylace. Bioluminiscenčním testem s mikroorganismem Vibrio fischeri byla zjištěna pouze nízká toxicita suspenzí sedimentů. Výsledky disertační práce potvrdily možnost širokého využití gelových technik v oblasti environmentální analýzy.
|
|
|
Humic Substances Characterization Employing High Resolution Ultrasonic Spectroscopy
Drastík, Martin ; Franců, Juraj (oponent) ; Janoš, Pavel (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
This doctoral thesis deals with the application of high resolution ultrasonic spectroscopy (HRUS) on studying of humic substances (HS). The goal is to obtain deeper insight to the field of relations between primary characteristics (elemental composition and distribution of carbon in functional groups) and aggregation properties. In the literature review the contemporary information about HS and HRUS are presented. Furthermore, basic information about fractal analysis as well as its application on data obtained by various techniques is mentioned. In the first section of the experimental part of this thesis the advantageous application of HRUS in the research of HS is discussed. International Humic Substances Society (IHSS) standards were selected to represent wide spectrum of samples, both humates and fulvates were used. To determine the influence of sodium counterion also fulvic acids in their protonized form were used. Power-based fitting was applied on all samples data and gained empirical parameters were correlated with primary characteristics. Fractal analysis method was developed and applied on the HRUS data. An alternative approach was applied on data gained by HRUS. From a global point of view, the dependency of ultrasonic velocity on concentration shows a linear trend and therefore a linear regression method can be applied. The second purpose of this thesis is to find information about thermal stability of HS aggregates (IHSS standards). Samples at four different concentrations were treated by temperature gradients and aggregation behavior was assessed and discussed. In the third part of thesis the concentration dependencies of the samples were studied. Unlike the first goal, samples originating mainly from locations unaffected by anthropogenic activity were used. Power-based fitting and fractal analysis were applied and acquired parameters were correlated with primary characteristics. To elucidate the extent of hydration shells, the high precision density measurements were performed. As the state-of-the-art research shows, the aggregation properties of humic biomolecules may play an important role in the future designing of humic substances applications, mainly in the agriculture and environmental protection, but even also in medicine.
|
|
|
Stanovení derivátů methanolu ve vysychavých olejích
Horká, Hana ; Hraníček, Jakub (vedoucí práce) ; Janoš, Pavel (oponent)
Tvorba karboxylátů kovů představuje závažný problém pro historické i současné malby, a proto je pochopení mechanismu jejich vzniku klíčovým bodem pro vývoj vhodných strategií konzervace a zachování celosvětového kulturního dědictví. Stanovení reaktivních složek ve vysychavých olejích je důležitým krokem k pochopení reakčního mechanismu. Tato práce je zaměřena na vývoj jednoduché a rychlé metodiky pro HPLC-DAD stanovení nízkomolekulárních degradačních produktů tradičních vysychavých olejů, konkrétně methanolu, formaldehydu a kyseliny mravenčí. V rámci této práce byly optimalizovány podmínky QuEChERS extrakce methanolu, formaldehydu a kyseliny mravenčí z různých vzorků olejů (olivový, ořechový, makový a lněný olej) s následným přečištěním vzorků od olejové matrice za použití komerčního d-SPE sorbentu (Z-Sep/C18) a dvou nanostrukturních sorbentů CeO2 a ZrO2.
|
|
|
Neenergetické aplikace lignitu
Majzlíková, Petra ; Maršálek, Roman (oponent) ; Janoš, Pavel (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Předložená disertační práce se zabývá vybranými fyzikálně-chemickými aspekty zemědělských a environmentálních aplikací jihomoravského lignitu. Zvláštní pozornost byla věnována chování lignitu ve vodném prostředí a potenciálu využití lignitu jako levného, efektivního a univerzálního sorbentu. V experimentální části disertační práce byly podrobně charakterizovány vodné výluhy lignitu (pH, vodivost, kvalitativní i kvantitativní obsah anorganických složek). Byla potvrzena velmi dobrá schopnost lignitu sorbovat polární (kationaktivní barviva) i nepolární látky (ropné sloučeniny). V poslední části disertační práce byly navrženy a optimalizovány jednoduché metody laboratorní přípravy lignitových granulí za účelem spojení sorpčních schopností lignitu se zlepšením užitných vlastností aplikační formy lignitu (zlepšení manipulace, umožnění řízeného uvolňování lignitu do vodného prostředí apod.). Předložená práce představuje bohatý kompilát výsledků pilotních experimentů, využitelných při dalším směrování aplikovaného výzkumu lignitu coby cenné přírodní suroviny.
|
|
|
Transport kovů v systému půda/rostlina. Porovnání metody aktivního a pasivního vzorkování (Technika difúzního gradientu v tenkém filmu)
Trávníčková, Jana ; Janoš, Pavel (oponent) ; Chýlková, Jaromíra (oponent) ; Čelechovská, Olga (oponent) ; Dočekalová, Hana (vedoucí práce)
Předkládaná dizertační práce se zabývá porovnáním příjmu mědi ředkví setou (Raphanus sativus L.) s množstvím mědi stanoveným technikou DGT v půdě přirozené a obohacené solemi mědi a s množstvím mědi stanoveným ve výluzích běžně používaných extrakčních činidel (HNO3, NaNO3, deionizovaná voda) a půdním roztoku. Rostliny byly pěstovány v půdě přirozené i obohacené. Obsah mědi byl stanoven v celé ředkvi i jednotlivých částech rostliny po rozložení v mineralizátoru APION analytickou metodou ET – AAS. Největší množství mědi ukládala rostlina ve své podzemní části, především v kořenech a slupce kořenové bulvy, což svědčí o vazbě mědi v buněčných stěnách kořenového systému. Rostlinami přijaté množství mědi nepřekračuje ani na obohacených půdách povolené hygienické limity a konzumace ředkví není zdravotně závadná. Celková množství mědi přijatá rostlinami korelovala s obsahem mědi v půdách stanoveným z výluhů všech použitých extrakčních činidel a půdního roztoku. Výluh 2M HNO3 potvrdil, že celkové množství přidané mědi v obohacených půdách zůstalo stabilní po dobu všech vegetačních experimentů. Experimenty s DGT ukázaly, že obohacené půdy jsou schopny úbytek měďnatých iontů vázaných jednotkou DGT doplňovat uvolňováním z pevné fáze do půdního roztoku stálou rychlostí a jejich koncentrace je v blízkosti vzorkovací jednotky DGT konstantní, zatímco uvolňování mědi z půdy neobohacené po 24 hodinách klesá. Měď přidaná do půdy ve formě měďnaté soli se tak i po měsíční době ekvilibrace nachází v půdě i v jiných formách než měď přirozeně se v půdě vyskytující. Obsah mědi v půdách stanovený DGT se lišil od obsahu stanoveného extrakcí dusičnanem sodným. Lze usoudit, že o dva řády nižší koncentrace mědi zjištěná pomocí DGT techniky lépe odpovídá skutečnému biodostupnému podílu mědi v půdě. Vysoké hodnoty korelačních koeficientů (R2 > 0,9) byly nalezeny mezi obsahem mědi v rostlinách ředkve seté a obsahem mědi v půdě stanovené z analýzy půdního roztoku a mezi obsahem mědi v rostlinách ředkve a obsahem mědi v půdě změřené technikou DGT. Hodnoty obsahu mědi v půdě zjištěné pomocí půdního roztoku byly třikrát vyšší než ty, změřené technikou DGT. Půdní roztok tedy obsahuje i specie mědi, které nejsou měřitelné DGT a dle předpokladu i rostlině dostupné. Koncentrace mědi stanovená DGT technikou je v porovnání s výsledky získanými extrakčními postupy a analýzou půdního roztoku blíže ke skutečnému obsahu biodostupných forem kovů přítomných v půdě a prokazatelně koreluje s obsahem mědi v těle rostliny ředkve seté. Je proto možno techniku DGT doporučit jako techniku pro stanovení biodostupných forem mědi v půdách.
|
|
|
Studium miniaturních zařízení pro kolekci hydridotvorných prvků v atomové spektroskopii
Krejčí, Pavel ; Čelechovská, Olga (oponent) ; Janoš, Pavel (oponent) ; Otruba, Vítězslav (oponent) ; Dočekal, Bohumil (vedoucí práce)
Práce se zabývá studiem záchytu těkavých hydridů vybraných modelových prvků As, Se, Sb a Bi na prototypu miniaturního elektrotermického kolekčního zařízení, zhotoveného z tenkého pásku molybdenové fólie. Zachycený analyt byl následně odpařen a atomizován v miniaturním difúzním vodíkovém plaménku a detekován metodou atomové absorpční spektrometrie. V tomto uspořádání byly optimalizovány podmínky pro záchyt a následné odpaření jednotlivých analytů. S využitím dvoukanálového systému pro oddělené generování hydridů analytu a interferentu a výsledků termodynamických výpočtů byly objasněny vzájemné interference, které mohou nastávat v plynné fázi. Experimentálně byl prostudován vliv množství a typu permanentního modifikátoru (Rh, Pt, Ir) povrchu na účinnost kolekce. Změna mikrostruktury povrchu po nanesení modifikátoru byla sledována skenovacím elektronovým mikroskopem vybaveným energiově disperzním analyzátorem rtg. záření a systémem pro analýzu difrakce zpětně odražených elektronů. Pomocí radioizotopů byla stanovena účinnost záchytu a topografie rozložení analytu v prostoru kolekčního zařízení. Užitečnost popisované techniky pro praxi byla ukázána na příkladu stanovení stopových množství Sb v reálných vodných vzorcích. Po spojení kolekčního zařízení s atomizací a excitací odpařeného analytu v mikrovlnně indukovaném plazmatu a detekcí metodou AES byla potvrzena možnost multielementární analýzy. Výsledky disertační práce prokazují, že studované miniaturní kolekční zařízení je vhodné pro záchyt těkavých hydridů analytu a že může být využito v kombinaci s různými způsoby atomizace a detekce analytu v rozličných spektroskopických metodách.
|
host ::
RSS.