|
|
Speciační analýza toxikologicky významných forem arsenu: rozvoj a porovnání technik využívajících generování těkavých hydridù, s detekcí ICP MS
Trojánková, Nikola ; Matoušek, Tomáš (vedoucí práce) ; Száková, Jiřina (oponent)
4 Abstrakt V dnešní době se (nejen) arsen stává významných prvkem znečišťujícím životní prostředí. Chronická expozice arsenem má za následek vážné zdravotní potíže. Proto je na místě rozvoj analytických metod pro speciační analýzu As, tj. stanovení množství jednotlivých forem nebo fází, ve kterých se As nachází, ve stopových koncentracích. Tato diplomová práce se zabývá zejména porovnáním čtyř metod stopové speciační analýzy se zaměřením na jejich detekční a kvantifikační limity a srovnání výsledků analýz referenčních materiálů říční a mořské vody. Metody založené na generování hydridů s prekoncentrací vymrazováním a detekcí AAS a ICP-MS, kde je dosaženo limitů detekce v jednotkách, resp. desetinách ng·dm-3 , jsou srovnány s postupy založeným na HPLC s detekcí ICP-MS. Součástí práce je vývoj a optimalizace kroku postkolonového generování hydridů s on-line předredukcí pětimocných sloučenin arsenu kyselinou thioglykolovou za účelem zvýšení citlivosti tohoto stanovení. Podařilo se tak dosáhnout limitů detekce okolo 10 ng·dm-3 . Výsledky analýz jednotlivými metodami byly ve vynikající shodě. Klíčová slova: Arsen, speciační analýza, generování hydridů, atomová absorpční spektrometrie, hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem, vysokoúčinná kapalinová chromatografie, limity detekce.
|
|
|
Stanovení obsahu rtuti v materiálech v jednotlivých fázích výroby vína, geochemie rtuti ve vinici
Buchtová, Jana ; Mihaljevič, Martin (vedoucí práce) ; Száková, Jiřina (oponent)
Práce je zaměřena na mobilitu rtuti ve vinici a na sledování obsahu rtuti v materiálech z jednotlivých fází výroby vína. Analyzovány byly vzorky půdy, biomasy, réví (jednoleté dřevo), listů, neporušených bobulí hroznů, hroznů vylisovaných, kaly moštu a vína a čtyři vzorky z výroby bílého vína. Vzorky pocházejí z oblastí Malých Žernosek a Rudoltic nad Bílinou, popř. kapalné vzorky z Chrámců u Mostu, v severních Čechách. Cílem bylo stanovit a vyhodnotit změny obsahů rtuti v prostředí vinice a v průběhu výroby vína. S tím souviselo najít vhodnou analytickou metodu pro stanovení rtuti ve víně a jeho fázích. Pro stanovení rtuti v pevných vzorcích byl využit jednoúčelový analyzátor AMA 254, pracující na principu sledování absorpce UV záření studenými parami rtuti. Kapalné vzorky byly nejprve připravovány na analýzu pomocí přístroje PSA Millenium Systém, pracujícímu na principu fluorescence studených par rtuti. Tento analytický přístup však nebyl použitelný. Proto byla rtuť z kapalných vzorků nejprve zachycena na pozlacený amalgamátor, a následně stanoven obsah rtuti analyzátorem AMA 254. Výsledky obsahů rtuti u půdy a biomasy prokázaly přednostní zachycení rtuti na organickou hmotu. Rostlina révy vinné potvrdila zachycení rtuti především na listech a slupkách bobulí. Obsah rtuti na celých bobulích z Rudoltic u...
|
|
|
Geochemical model of arsenic at the Mokrsko gold deposit
Drahota, Petr ; Pertold, Zdeněk (vedoucí práce) ; Száková, Jiřina (oponent) ; Zeman, Josef (oponent)
Geochemical model of arsenic at the Mokrsko gold deposit Dissertation of Petr Drahota 1 Abstrakt Tato disertace je příspěvkem k poznání chování As na přirozeně kontaminované lokalitě zlatonosného ložiska Mokrsko ve středních Čechách. Cílem práce bylo doplnit některé chybějící poznatky tak, aby byl získán celkový obraz chování As v systému hornina-podzemní voda-půda-povrchová voda na studované lokalitě. První část disertace shrnuje a stručně zhodnocuje ostatní práce, které se zabývaly problematikou As na této lokalitě. Tyto práce zahrnují (i) studie o rozsahu a míře kontaminace As v horninách a půdách na ložisku a v jeho blízkém okolí, (ii) studie o kontaminaci As v podzemní vodě, (iii) studie o primární mineralogii As v hornině a mineralogické vazbě As v půdách, (iv) studie o chemické vazbě As v půdách a (v) loužící experimenty s rudou. Druhá část disertace popisuje procesy, které vedou k uvolnění As do roztoků a regulují jeho koncentraci v různých oxidačně-redukčních podmínkách. Za tímto účelem byla studována mineralogická a geochemická vazba As v půdách, potočních a rybničních sedimentech a koncentrace anorganických forem As ve vodách na lokalitě Mokrsko. Nejvyšší koncentrace rozpuštěného As byly nalezeny v podzemní vodě (více než 1000 g L-1 ), která obvykle reprezentuje přechodnou oxidačně-redukční zónu...
|
|
|
Celkové obsahy a speciace arsenu a selenu v rostlinách rostoucích na půdách s různými fyzikálně-chemickými vlastnostmi.
Tremlová, Jana ; Száková, Jiřina (vedoucí práce) ; Vymazal, Jan (oponent)
Disertační práce se zabývá příjmem, akumulací a přeměnou arsenu a selenu rostlinami rostoucích na půdách s odlišnými chemicko-fyzikálními vlastnostmi. Obsahy arsenu byly zkoumány v 99 volně rostoucích rostlinných druzích, pocházejících z 27 různých čeledí a 6 různých druzích zeleniny rostoucích na půdách kontaminovaných arsenem. Výsledky naznačují, že existují druhově specifické mechanismy, které některé rostliny chrání od nadměrného příjmu arsenu z půdy. Na druhou stranu se vyskytovaly i rostliny využívající strategii akumulace arsenu, které teoreticky mohou zvyšovat riziko vstupu arsenu do potravního řetězce, ať už skrze pasoucí se skot a volně žijící divokou zvěř nebo přímou konzumací v případě konzumace zelenin rostoucích na arsenem kontaminovaných půdách. Nejvíce zastoupenými sloučeninami arsenu pak byly AsV a AsIII. V daleko menší míře se pak v rostlinách nacházejí ostatní běžně se vyskytující sloučeniny arsenu. Významným zjištěním pak byl výskyt arsenobetainu v Plantago lanceolata L. a Carex praecox Schreb..
Obsahy selenu byly zkoumány v 73 druzích volně rostoucích rostlin pocházejících z 29 různých čeledí. Výsledky naznačují, že přirozeně nízké obsahy selenu v půdách vybraných lokalit spolu s nízkou schopností příjmu selenu zkoumanými druhy rostlin, vedou k nízkému obsahu selenu v biomase rostlin nezávisle na lokalitě, což může ve volné přírodě přispívat k deficientu selenu napříč celým potravním řetězcem. Foliární aplikace selenanu na volně rostoucí rostlinná společenstva, ale např. i k obohacení některých druhů zelenin, v našem případě Brasicca oleracea var. italica může mít kladný vliv na zvýšení obsahu selenu v nadzemní biomase těchto rostlin a tím potažmo zvyšovat obsah selenu ve stravě člověka. Nejvíce zastoupenými sloučeninami selenu v nadzemní biomase analyzovaných rostlin byly SeVI a selenomethionin, s proměnlivým zastoupením dalších běžně se vyskytujících organických sloučenin Se, které bylo ovlivněno zejména rostlinným druhem.
|
|
|
Úroveň kontaminace sedimentů z údolní nádrže Orlík organickými a anorganickými polutanty
Dvořák, Tomáš ; Száková, Jiřina (vedoucí práce) ; Vymazal, Jan (oponent)
Vlivem sorpčních procesů mohou sedimenty zadržovat celou řadu toxických látek, které jsou spolu se sedimentem transportovány na velké vzdálenosti od místa jejich vzniku. Přehradní nádrže představují významný rezervoár těchto sedimentů a mohou tak vypovídat o celkovém zatížení povrchových vod v daném povodí. Tato práce je proto založena na hypotéze, že sedimenty údolní nádrže mohou napomoci k odhadu zdrojů a míry znečištění vody v dané oblasti.
Cílem této práce bylo zhodnocení úrovně kontaminace sedimentů z údolní nádrže Orlík organickými a anorganickými polutanty a posouzení potenciálního vlivu jednotlivých přítoků na celkovou míru kontaminace těchto sedimentů. V rámci literárního přehledu byla hodnocena současná úroveň poznání zejména v oblasti speciace toxických prvků a specifik chování polycyklických aromatických uhlovodíků (PAH) a polychlorovaných bifenylů (PCB) ve vodách, sedimentech a vodních organismech. Diskutována byla také biologická aktivita a eutrofizační potenciál sedimentů.
Hodnoceno bylo celkem 34 směsných vzorků sedimentu odebraných v různých částech Orlické nádrže včetně jejích významných přítoků. V jednotlivých přítocích byla sledována také biologická dostupnost významných polutantů na základě jejich obsahu ve tkáních mlžů.
Metodou atomové spektrometrie byly zjištěny zvýšené obsahy As, Cd a Zn v sedimentech ÚN Orlík. Výrazně nadlimitních hodnot dosahoval arzen ve spodní části nádrže a to od soutoku řeky Otavy s Vltavou ve směru k tělesu hráze. Zvýšené obsahy kadmia a zinku byly zjištěny v sedimentech řeky Otavy. Na základě analýzy tkání mlžů v přítokových oblastech byla prokázána významná bioakumulační schopnost kadmia. Mimo jiné byla zjištěna také významná závislost obsahu fosforu na obsahu celkového železa a hliníku v sedimentech.
|
|
|
Sorpce rizikových prvků na odpadní materiály z výroby olivového oleje
Hovorka, Miloš ; Száková, Jiřina (vedoucí práce) ; Trakal, Lukáš (oponent)
Hlavním cílem této diplomové práce je ověřit účinnost odpadního materiálu z výroby olivového oleje na imobilizaci rizikových prvků Pb, Cd a Zn v extrémně kontaminované půdě a experimentálně ověřit následující hypotézu: aplikace odpadního materiálu z výroby olivového oleje omezí dostupnost rizikových prvků v půdě a zároveň zlepší zásobenost půdy dostupnými živinami i biologické vlastnosti této půdy. Práce je členěna na dvě části a to na teoretickou část - literární přehled a část experimentální.
Literární přehled obsahuje obecný popis rizikových prvků a jejich možných škodlivých vlivů na živé organismy, uvádí jejich možné zdroje vstupu do životního prostředí, popisuje chování těchto prvků v půdě, zejména děje, které se podílí na jejich retenci půdou. Dále jsou zde naznačeny možné metody remediace půdy kontaminované rizikovými prvky a podrobněji je popsána technika imobilizace pomocí půdních přídavků. Poslední podkapitola této části je věnována odpadnímu materiálu z výroby olivového oleje, jehož vlastnosti se testovali v experimentální části této práce.
Experimentální část je zaměřena na ověření sorpčních schopností odpadního matriálu z výroby olivového oleje pro vybrané rizikové prvky. Jako odpadní materiál byl použit suchý olivový zbytek (označovaný jako DOR) a DOR po remediaci těmito druhy hub: štětičkovec žlutavý (Penicillium chrysogenum), outkovka druhu Coriolopsis floccosa, šedopórka osmahlá (Bjerkandela adusta) a pevník nachový (Chondrostereum purpureum). Pomocí analytických metod došlo ke stanovení koncentrací prvků, pH, bodu nulového náboje (pHpzc) a kationtové výměnné kapacity (KVK) u jednotlivých vzorků reprezentujících surový materiál DOR a DOR po remediaci vybranými druhy hub. Sorpčím experimentem byla u jednotlivých materiálů stanovena sorpční účinnost pro prvky Cd, Pb a Zn. Stabilita vazby rizikových prvků se sorbentem byla ověřena desorpcí. V laboratorních inkubačních experimentech se sledovala změna mobility rizikových prvků v kontaminované půdě v závislosti na dávce a typu odpadního materiálu. Zároveň se sledovaly i obsahy dostupných esenciálních prvků v půdě. Obsahy prvků byly stanoveny metodami atomové spektrometrie (ICP-OES) a výsledky vyhodnoceny adekvátními statistickými metodami.
Výsledky ukázaly dobré sorpční schopnosti odpadního materiálu DOR, především po jeho transformaci pomocí různých druhů hub, pro rizikové prvky, a to zejména Pb, méně pak Cd a Zn. Desorpční experiment však prokázal nestabilitu vazeb prvků ve vzorcích DOR, zejména v případě Zn, která se projevila i při inkubačním experimentu. Tato nestabilita je zřejmě dána nízkým pH materiálu DOR, proto by bylo vhodné při dalších výzkumech brát v úvahu zvýšení hladiny pH těchto vzorků. Z hlediska prvkového složení se zdá být biotransformovaný DOR dobrým zdrojem minerálních živin. Přídavky DOR v půdě navíc zvýšily přístupnost živin jako je Cu, Fe a Mn pro rostliny.
|
|
|
Obsah rizikových prvků v půdě a vegetaci na vybraných místech v Hradci Králové
Bartošová, Tereza ; Száková, Jiřina (vedoucí práce) ; Hejtmánková, Alena (oponent)
Krajské město Hradec Králové leží ve Východních Čechách na soutoku řek Labe a Orlice. Jedná se o rovinaté území, s mnoha zelenými plochami a absencí těžkého průmyslu, nicméně průmyslová aktivita je soustředěna do menších podniků strojírenského, chemického, elektrotechnického či potravinářského zaměření. Všechny tyto aspekty lidské činnosti mohou být spojeny s kontaminací prostředí rizikovými prvky. Městem prochází frekventované silnice, lze proto také předpokládat přítomnost rizikových prvků v ovzduší a následně kontaminaci půdy v blízkosti těchto komunikací. Cílem práce bylo zmapovat úroveň kontaminace půdy a vegetace na území města rizikovými prvky (As, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Mo, Ni, Pb, V a Zn). Podle odběrového schematu, které zahrnovalo 86 odběrových míst, byly odebrány vzorky půdy a nadzemní části rostlin druhu pampeliška lékařská (Taraxacum sect. Ruderalia), a rdesno ptačí (Polygonum aviculare). Pro získání obsahu rizikových prvků byly provedeny laboratorní analýzy.
Naměřené hodnoty obvykle nepřesahují povolené limity pro obsah prvků v půdě a rostlinách stanovené vyhláškou č. 13/1994 Sb. a směrnicí č. 2002/32/ES. V případě půdy byly výrazně vyšší hodnoty potenciálně mobilizovatelných obsahů naměřeny u arzenu. To se ale neodrazilo na obsahu tohoto prvku ve vegetaci, kdy všechny výsledky byly pod mezí detekce použité analytické metody. K ojedinělému překročení normy pak došlo v několika vzorcích půd v případě olova a kadmia. Zatímco u olova nebyly pozorovány zvýšené obsahy tohoto prvku ve vegetaci, u kadmia došlo v několika případech k překročení normy pro objemová krmiva u pampelišky. Rdesno ptačí ukázalo nižší schopnost akumulace rizikových prvků ve srovnání s pampeliškou lékařskou.
Lineárni regresní analýza ukázala, že že není významná závislost obsahu prvků v půdě a vegetaci na vzdálenosti odběrového místa od frekventované komunikace. Zdá se tedy, že obsahy prvků v půdě a vegetaci nejsou ovlivněny dopravou. Vzhledem k významné pozitivní korelaci většiny prvků (kromě Cd a Zn) v půdě lze předpokládat, že hladiny prvků v půdě jsou dány spíše charakterem podloží. Tato spekulace by ale vyžadovala podrobnější geologický a geochemický průzkum dané lokality. Lze shrnout, že na území Hradce Králové nebyla zaznamenána vysoká úroveň kontaminace půdy rizikovými prvky, což se odrazilo i na nízkých obsazích těchto prvků ve vegetaci.
|
|
|
Obsah vybraných organických polutantů v půdě na vybraných místech v Hradci Králové
Bartošová, Barbora ; Száková, Jiřina (vedoucí práce) ; Radim, Radim (oponent)
Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) jsou všudypřítomné kontaminanty, které se do životního prostředí dostávají jak z přírodních, tak z antropogenních zdrojů. Hlavními antropogenními zdroji jsou procesy výroby elektrické a tepelné energie, spalování odpadů, provoz silničních a motorových vozidel, letadel, motorových člunů, parních
a diesel-elektrických lokomotiv a některé průmyslové technologie.
Vedle těchto hlavních zdrojů existuje ještě řada dalších, méně významných, např. pracoviště s horkým dehtem, opotřebování asfaltových vozovek a pneumatik při provozu vozidel, koksárny, závody na zpracování ropy a některé metalurgické závody. Nezanedbatelným zdrojem ve městech jsou domácí topeniště na tuhá paliva.
Přestože Hradec Králové nepatří mezi města s extrémním výskytem kontaminujících látek v ovzduší, podle údajů ČHMÚ zde došlo v roce 2013 k překročení maximální přípustné koncentrace benzo(a)pyrenu v případě celoročního průměru koncentrací tohoto polutantu. Zatímco stav ovzduší je monitorován pravidelně, u půd
a vegetace tomu tak není. V našem jednoduchém jednorázovém experimentu jsme se rozhodli zhodnotit úroveň kontaminace půdy PAU v katastru Hradce Králové. Bylo odebráno 86 vzorků půdy, ve kterých byly stanoveny obsahy 16 PAU. Dále byly analyzovány vzorky plodnic hub, které byly v daných místech nalezeny.
Výsledky ukázaly velkou variabilitu obsahů PAU na území města, ale neprokázaly významnou hladinu kontaminace. Suma všech stanovovaných PAU nepřekročila macimální přípustné hodnoty obsahů těchto prvků v půdách. Nicméně v několika případech došlo
k překročení maximálních přípustných obsahů v půdách u jednotlivých PAU, zejména fluorantenu, antracenu a chrysenu. Lineární korelační analýza ukázala, že obsahy všech sledovaných PAU spolu velmi těsně korelují, což naznačuje, že celé spektrim PAU v tomto případě pochází vždy ze stejného zdroje. Obsahy PAU v houbách byly ve většině případů pod mezí detekce stanovení, nebo v ojedinělých případech (čirůvka májovka, žampion ovčí) velmi nízké. Můžeme spekulovat o omezené schopnosti hub akumulovat PAU nebo o jejich schopnosti tyto látky degradovat.
|
|
|
Skladování, přeprava a úprava kontaminované biomasy
Tlustoš, P. ; Száková, J. ; Zárubová, P. ; Břendová, K. ; Habart, J. ; Punčochář, Miroslav ; Šyc, Michal
Navržená technologie je unikátní metodou hodnotící snížení uvolňování rizikových prvků do prostředí při úpravě, přepravě a skladování dřevní kontaminované biomasy, produkované na fytoextrakčních plantážích pro následné energetické využití.
|
|
|
Monitoring kvality popelů ze spalování biomasy
Tlustoš, P. ; Ochecová, P. ; Száková, J. ; Perná, Ivana ; Hanzlíček, Tomáš ; Habart, J. ; Straka, Pavel
Cílem metodiky bylo na základě zjištěných výsledků analýz popelů z více než 40 zdrojů v České republice tyto popele kategorizovat dle vstupní suroviny a vytipovat vhodné popele pro použití na zemědělské půdě, což by znamenalo významný posun ke snižování nákladů spaloven, vstup nových provozoven na trh a snadnější dodržování republikových závazků při naplňování podílu produkce energie z obnovitelných zdrojů. Další výhodou nalezení uplatnění pro tyto materiály, z environmentálního hlediska je omezení skládkování a podpora recyklace živin. Metodika v ucelené podobě předkládá postup při výběru vhodných popelů pro zemědělské účely, aby byl čtenář schopen určit použitelnost daného materiálu.
|
host ::
RSS.