|
|
Hydrogels of Humic Acids
Cihlář, Zdeněk ; Lehocký,, Marián (referee) ; Pospíšilová,, Lubica (referee) ; Kučerík, Jiří (advisor)
Huminové kyseliny představují hlavní součást půdní organické hmoty. Jedná se o všudypřítomné sloučeniny s komplexní chemickou a fyzikálně-chemickou strukturou. Předkládaná práce shrnuje několik způsobů modifikací huminových kyselin provedených za účelem úpravy jejich vlastností. V první části byl studován vliv vzdušné oxidace lignitu na velikost výtěžku a fyzikálně-chemický charakter produkovaných regenerovaných huminových kyselin. Druhý krok představoval snahu stabilizovat strukturu lignitických huminových kyselin a zlepšit zádrž vody. Bylo provedeno síťování pomocí formaldehydu a karbodiimidů, které předpokládá vznik nových kovalentních vazeb v různých částech struktury huminových kyselin. Produkce zesíťované struktury byla motivována snahou vytvořit systémy podobné hydrogelům, založené na huminových látkách s možností úpravy jejich reaktivity a retence vody. Chemické složení a fyzikálně-chemické vlastnosti připravených vzorků byly studovány různými metodami, mezi nejdůležitější patří DSC a NMR relaxometrie. Chemické složení bylo studováno pomocí FTIR a elementární analýzy za účelem posoudit a porovnat změny s původním neupraveným vzorkem. Stability vzorků byly stanoveny pomocí termogravimetrie. Nejdůležitějším sledovaným parametrem této práce byla změna hydratačních charakteristik. K jejich studiu jsme vyvinuli a aplikovali několik nových termoanalytických a NMR relaxometrických přístupů. Ve snaze napodobit přírodní procesy byla studována sorpce vody huminovými kyselinami z prostředí s kontrolovanou vzdušnou vlhkostí. Byly pozorovány kvalitativní a kvantitativní hlediska sorpce vody. Zesíťování za použití formaldehydu způsobilo snížení sorpční kapacity vlhkosti. Tato změna je připisována separaci funkčních skupin a menší strukturní kompaktnosti. Zesíťované huminové kyseliny dále vykazovaly rychlejší příjem vody a přibližně třikrát větší kapacitu zádrže vody než původní huminové kyseliny. V případě použití karbodiimidu (ve vodě rozpustného N-Ethyl-N-(3-dimethylaminopropyl)karbodiimidu (EDC)) obsahovaly výsledné produkty 14–40 % původních karboxylových skupin. I přesto tyto látky překonaly schopnost sorpce vlhkosti původního nemodifikovaného vzorku o 10–14 % po kondiciaci v prostřední se 100% relativní vzdušnou vlhkostí. Navzdory rigidnější struktuře vykazovaly EDC deriváty rychlejší bobtnání a dosáhly téměř stejné kapacity zádrže vody po 18 dnech jako původní vzorek. Vzorky modifikované karbodiimidy vykazovaly známky degradace již po 3–9 dnech což částečně snižuje jejich využitelnost. Získané výsledky naznačují, že kapacita zádrže vody, kinetika bobtnání a schopnost sorpce vlhkosti huminových kyselin nejsou výhradně určeny koncentrací karboxylových skupin, nebo dalších polárních fragmentů, ale také jejich vzájemným rozmístěním a distribucí velikosti pórů na povrchu a také uvnitř struktury. Získané poznatky této studie mohou sloužit například k produkci půdních kondicionérů založených na huminových kyselinách, tj. remediačních preparátů s požadovanými, ale především nastavitelnými schopnostmi poutat a následně uvolňovat vodu do okolního prostředí. V neposlední řadě přispějí uvedené závěry ke zkvalitnění základního porozumění procesu hydratace v modifikovaných a původní vzorcích, což je přínosné ve vztahu k objasnění hydratace komplexních přírodních systémů a to zejména přírodní organické hmoty.
|
|
|
Water retention capacity of humic substances
Cihlář, Zdeněk ; Šmejkalová, Daniela (referee) ; Kučerík, Jiří (advisor)
Humic acids were extracted from South Moravian lignit. That humic sample was oxidized by either H2O2 or HNO3. In next step, oxidized humic acids were polymerized by formaldehyde in order to obtain cross-linked structures with improved water retention capacity. Affinity to water and water retention capacity of obtained products were studied by thermal analysis (DSC – differential scanning calorimetry and TGA – thermogravimetric analysis). In order to study above-mentioned parameters two different methods were used. First approach represented sorption of water to humic acids from three controlled humidities, for description of those processes TGA measurement was used. Second study was based on the DSC monitoring of water excess sorption. Results obtained from TGA measurements showed an increasing sorption ability with increasing relative humidity of the environment. DSC measurerents in hermetically sealed containers resulted in an increasing content of water bound by humic acids structures. All the modified samples of humic acids (oxidized as well as oxidized and modified by formaldehyde) gave higher retention capacity in comparion with the parental humic sample.
|
|
| |
|
|
Vodohospodářská revitalizace a ochrana před povodněmi
Ekologické služby, s.r.o., Hořovice ; Vrána, Karel ; Uhlířová, Kateřina ; Nováková, Hana ; Matoušek, Václav ; Koudelka, Petr ; Dostál, Tomáš ; David, Václav ; Hošek, Jan
Projekt řeší problematiku provádění protipovodňové ochrany prostřednictvím komplexní vodohospodářské revitalizace území. V roce 2005 se řešitelský kolektiv soustředil na řešení následujících hlavních problémových okruhů: výběr experimentálních povodí, podrobný průzkum vybraných experimentálních povodí, výběr vhodného matematického nástroje pro hodnocení srážko-odtokových vztahů v povodí, výběr vhodného matematického nástroje pro popis proudění v toku a nivě, příprava GIS nástrojů pro vybrané matematické modely, posouzení vlivu revitalizace na průtokové poměry v toku a údolní nivě, sestavení katalogu retenčních prvků v povodí, poznatky ze zahraniční exkurze na realizované revitalizační stavby, dokončení publikace Vodohospodářské revitalizace a předání do tisku a zpracování scénáře pro instruktážní film.
|
|
|
Vodohospodářská revitalizace a ochrana před povodněmi
Ekologické služby, s.r.o., Hořovice ; Bernášková, Milada ; Just, Tomáš ; Dostál, Tomáš ; Krása, Josef ; Vrána, Karel ; David, Václav ; Matoušek, Václav ; Filippi, Renata ; Hošek, Jan
Projekt řeší problematiku provádění protipovodňové ochrany prostřednictvím komplexní vodohospodářské revitalizace území. Vodohospodářskými revitalizacemi se rozumějí opatření ve vodních tocích a jejich nivách, plně nebo z části odstraňující nepříznivé změny způsobené dřívějšími technicky pojatými vodohospodářskými úpravami. Projekt je řešen za pomoci literární rešerše, dálkového průzkumu země, geografických informačních systémů, srážkoodtokových modelů a katalogu retenčních prvků v krajině.
|
|
|
Vývoj metod predikce stavů sucha a povodňových situací na základě infiltračních a retenčních vlastností půdního pokryvu ČR
DHI Hydroinform, a.s., Praha ; Český hydrometeorologický ústav, Brno ; Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, Praha ; Český hydrometeorologický ústav, Praha ; Daňhelka, Jan ; Šercl, Petr ; Meszároš, František ; Vaněček, Stanislav ; Samek, Josef ; Hrnčíř, Viktor ; Tachecí, Pavel ; Středa, Tomáš ; Šálek, Milan ; Kohut, Mojmír ; Rožnovský, Jaroslav ; Vetišková, Dagmar ; Vopravil, Jan ; Novák, Pavel ; Řičicová, Pavla
Svazek obsahuje zprávy za dílčí úkoly: DÚ 1 - Analýza a mapování infiltračních schopností půd ČR (Zpracování retenční vodní kapacity půd povodí horní Jizery); DÚ 2 - Modelování retenční schopnosti a vláhových podmínek krajiny; DÚ 3 - Rozvoj a testování modelovacího systému pro predikci povodňových odtoků v malých povodích (3.1. Vytvoření a testování srážkoodtokového modelu MIKE SHE na pilotním povodí a 3.2. Metoda CN-křivek.
|
|
|
Vývoj metod predikce stavů sucha a povodňových situací na základě infiltračních a retenčních vlastností půdního pokryvu ČR
DHI Hydroinform, a.s., Praha ; Český hydrometeorologický ústav, Brno ; Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, Praha ; Český hydrometeorologický ústav, Praha ; Daňhelka, Jan ; Šercl, Petr ; Meszároš, František ; Vaněček, Stanislav ; Samek, Josef ; Hrnčíř, Viktor ; Tachecí, Pavel ; Středa, Tomáš ; Šálek, Milan ; Kohut, Mojmír ; Rožnovský, Jaroslav ; Vetišková, Dagmar ; Vopravil, Jan ; Novák, Pavel ; Řičicová, Pavla
Cílem řešení projektu je poskytnout takové údaje o míře nasycení půdního profilu, retenční kapacitě půd, infiltraci a propustnosti půd, využitelné vodní kapacitě a odtoku, které by umožnily zpracovat a modelovat předpovědi povodňových stavů a předpovědi fyziologického sucha pro menší i větší modelová území (povodí) a rámcově pro celé území ČR. Svazek obsahuje zprávy za dílčí úkoly: DÚ 1 - Analýza a mapování infiltračních schopností půd ČR (Zpracování retenční vodní kapacity půd povodí horní Jizery); DÚ 2 - Modelování retenční schopnosti a vláhových podmínek krajiny; DÚ 3 - Rozvoj a testování modelovacího systému pro predikci povodňových odtoků v malých povodích - 3.1. Vytvoření a testování srážkoodtokového modelu MIKE SHE na pilotním povodí a 3.2. Metoda CN-křivek.
|
|
| |
|
| |
|
| |
guest ::
