|
Půdní roztok – supramolekulární architektura a stabilita rozpuštěné organické hmoty
Trubková, Eliška ; Doskočil, Leoš (oponent) ; Enev, Vojtěch (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na komplexní fyzikálně-chemickou charakterizaci půdních roztoků, zejména se zaměřením na studium stability a molekulární architektury rozpuštěné organické hmoty. Předmětem studia bylo šest půdních roztoků získaných z lyzimetrů v lokalitě Závišín. Tři vzorky půdních roztoků byly odebrány v prosinci 2022 a zbývající tři vzorky o měsíc později v lednu 2023, a to v horizontech ve 40, 60 a 80 cm pod povrchem půdy. Charakterizace půdních roztoků zahrnovala měření jejich pH a konduktivity. Pro stanovení koncentrace kationtů byla využita hmotnostní a optická emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem. Stanovení celkového obsahu rozpuštěné organické hmoty bylo provedeno podle technické normy ČSN 75 7536 a pomocí UV/Vis spektrometrie byly vypočteny hodnoty absorpčních koeficientů. Na základě vyhodnocených spekter z infračervené spektrometrie s Fourierovou transformací byly identifikovány funkční skupiny a základní struktury půdních roztoků. Hlavním přínosem byla fluorescenční spektrometrie, pomocí níž byly stanoveny intenzity fluorescence fluoroforů A–fulvic-like a C–humic-like. Také byla měřena velikost částic pomocí dynamického rozptylu světla a zeta potenciál, který byl vhodným ukazatelem stability vybraných vzorků půdních roztoků. Získané výsledky velmi dobře charakterizovaly, jak jednotlivé půdní roztoky, tak i rozpuštěnou organickou hmotu.
|
|
Vliv aplikace lignitu na distribuci organického uhlíku v půdě
Širůček, David ; Záhora, Jaroslav (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na optimalizaci metodiky sekvenční chemické frakcionace na humeomika, aby byla využitelná k určení obsahu a distribuce organické hmoty a organických prvků v půdě. Následně je takto optimalizovaná metodika využita k posouzení vlivu aplikace lignitu jakožto půdní podpůrné látky na tyto sledované půdní charakteristiky. K těmto účelům byly tři zdrojové matrice organické hmoty (lignit, půda a roční odběr půdy po aplikaci lignitu) frakcionovány metodou sekvenční chemické analýzy. Souběžně byly tyto vzorky podrobeny klasické alkalické extrakci, kterou byl získán tzv. extrahovatelný podíl organické hmoty (NOM). Jednotlivé frakce z chemické sekvenční frakcionace a rovněž vzorky NOM byly charakterizovány metodami elementární analýzy (určení zastoupení organický prvků), termogravimetrie (obsah popela, organické hmoty a vlhkosti) a FTIR spektrometrie (strukturní analýza). Výsledky získané z velké škály dat ze všech vyizolovaných frakcí humeomik a NOM ukázaly, že metodika sekvenční chemické frakcionace poskytuje vyšší výtěžky organické hmoty v porovnání s klasickou alkalickou extrakcí. Další nespornou výhodou je rovněž fakt, že získané frakce rozdělené podle rozpustnosti a síly vazby na půdní anorganiku je možné lépe charakterizovat fyzikálně-chemickými metodami, což poskytuje detailnější informaci o půdní organické hmotě. Z výsledků práce rovněž vyplývá, že aby lignit jako podpůrná látka mohl znatelně ovlivnit vlastnosti půdy, bylo by zapotřebí delšího časového horizontu pro vykonání více odběrů, a také opakování jednotlivých frakcionací.
|
|
Vliv nanočástic oxidu titaničitého na vlastnosti půdy
Zoufalá, Anna ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá vlivem nanočástic TiO2 na půdní vlastnosti. I přes to, že syntetické nanočástice představují možné environmentální riziko, jejich vliv na životní prostředí není dostatečně prozkoumán. Nanočástice TiO2 se řadí mezi jedny z nejvíce využívaných a rozšířených nanočástic a nevyhnutelně tak dochází ke kontaminaci životního prostředí těmito nanočásticemi. Jednou z vlastností, díky které jsou tyto nanočástice využívány, je možnost fotokatalýzy při ozáření nanočástic zářením s vlnovou délkou v UV oblasti. Při tomto procesu dochází především ve vodném prostředí ke tvorbě vysoce reaktivních radikálů, které oxidují organické sloučeniny, čehož je využíváno především při degradaci organických polutantů. Je tedy možné, že v půdě kontaminované nanočásticemi TiO2 by mohlo docházet k fotokatalytické degradaci půdní organické hmoty. Na druhou stranu je však možné, že dochází i k polymerizačním reakcím. Cílem této práce tedy je objasnit k jakým procesům dochází po ozáření půdy kontaminované nanočásticemi TiO2. Pro zhodnocení vlivu nanočástic TiO2 a UV záření na půdu byly tedy provedeny experimenty, při kterých byla ozařována půda kontaminovaná nanočásticemi TiO2 při různých vlhkostech. Vzorky byly poté analyzovány pomocí termogravimetrie a FTIR spektrometrie. Pomocí termogravimetrie nebyly detekovatelné žádné změny způsobené nanočásticemi TiO2 v kombinaci s UV zářením. Data získaná ze FTIR spektrometrie byla vyhodnocena pomocí dvou různých statistických metod – korelační analýzy a analýzy hlavních komponent. Korelační analýza byla zhodnocena jako nevhodný způsob vyhodnocení dat pro účely této práce. Analýza hlavních komponent prokázala, že vyšší koncentrace nanočástic (5 hm. %) v kombinaci v UV zářením ovlivňuje složení půdní organické hmoty a dochází především k jejímu rozkladu.
|
|
Vliv aplikace lignitu na distribuci organického uhlíku v půdě
Širůček, David ; Záhora, Jaroslav (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na optimalizaci metodiky sekvenční chemické frakcionace na humeomika, aby byla využitelná k určení obsahu a distribuce organické hmoty a organických prvků v půdě. Následně je takto optimalizovaná metodika využita k posouzení vlivu aplikace lignitu jakožto půdní podpůrné látky na tyto sledované půdní charakteristiky. K těmto účelům byly tři zdrojové matrice organické hmoty (lignit, půda a roční odběr půdy po aplikaci lignitu) frakcionovány metodou sekvenční chemické analýzy. Souběžně byly tyto vzorky podrobeny klasické alkalické extrakci, kterou byl získán tzv. extrahovatelný podíl organické hmoty (NOM). Jednotlivé frakce z chemické sekvenční frakcionace a rovněž vzorky NOM byly charakterizovány metodami elementární analýzy (určení zastoupení organický prvků), termogravimetrie (obsah popela, organické hmoty a vlhkosti) a FTIR spektrometrie (strukturní analýza). Výsledky získané z velké škály dat ze všech vyizolovaných frakcí humeomik a NOM ukázaly, že metodika sekvenční chemické frakcionace poskytuje vyšší výtěžky organické hmoty v porovnání s klasickou alkalickou extrakcí. Další nespornou výhodou je rovněž fakt, že získané frakce rozdělené podle rozpustnosti a síly vazby na půdní anorganiku je možné lépe charakterizovat fyzikálně-chemickými metodami, což poskytuje detailnější informaci o půdní organické hmotě. Z výsledků práce rovněž vyplývá, že aby lignit jako podpůrná látka mohl znatelně ovlivnit vlastnosti půdy, bylo by zapotřebí delšího časového horizontu pro vykonání více odběrů, a také opakování jednotlivých frakcionací.
|