|
|
Studium vlivu aplikace biouhlu na organickou hmotu v půdě
Kurková, Marie ; Sovová, Šárka (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce studuje, jaký vliv má aplikace biouhlu na složení organické hmoty dvou rozdílných vzorků půd. Konkrétně byl sledován celkový obsah organické hmoty v půdě a poměr huminových a fulvinových kyselin v těchto půdách před a po aplikaci biouhlu. Složení půdní hmoty bylo pozorováno termogravimetricky a také na základě využití certifikované metodiky izolace huminových a fulvinových kyselin ze vzorků studovaných půd. Dále byl pozorován vliv biouhlu na růst modelové rostliny (kukuřice setá – Zea mays), kdy už od počátku experimentu bylo možné pozorovat rozdíly v růstu, a to jak v porovnání vzorků s biouhlem a bez biouhlu, tak také v porovnání vzorků s různou dávkou biouhlu. Vliv na růst rostlin měl také druh půdy, která byla využita pro kultivační experimenty.
|
|
|
Ekotoxikologické posouzení biouhlu z čistírenského kalu
Kotzurová, Iveta ; Vávrová, Milada (oponent) ; Zlámalová Gargošová, Helena (vedoucí práce)
Náplní této diplomové práce je posouzení ekotoxikologického účinku biouhlu vyrobeného z čistírenských kalů. V případě aplikace biouhlu na zemědělskou půdu může docházet k ovlivnění půdního i vodního ekosystému, proto byly pro posouzení ekotoxikologického účinku zvoleny testy v kontaktním i akvatickém uspořádání. Zástupcem půdních bezobratlých byla žížala hnojní Eisenia fetida, z vodních živočichů byli vybráni korýši Daphnia magna a Artemia salina a terestrické rostliny byly reprezentovány salátem setým Lactuca sativa, hořčicí bílou Sinapis alba a cibulí kuchyňskou Allium cepa. Výsledky kontaktních testů poukazují především na to, jak by mohl být ekosystém negativně ovlivněn dávkou vnášeného biouhlu. V testech v akvatickém upořádání, kde byla sledována ekotoxicita vodných výluhů, výsledky poukázaly na rozdíl v citlivosti jednotlivých organismů. Jako nejvíce zátěžový se u všech organismů projevil sušený čistírenský kal, následně bylo prokázáno snížení jeho ekotoxicity po termické úpravě. Nejlepší výsledky a tedy nejnižší negativní vliv na testovací organismy vykazoval peletizovaný biouhel s přídavkem aditiva.
|
|
|
Připrava a charakterizace biouhlu - vliv podmínek pyrolýzy a použitého zdroje biomasy
Novotný, Maximilián ; Pořízka, Jaromír (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Táto diplomová práca sa venuje príprave vzoriek biouhlie, ktoré boli charakterizované s účelom zistiť vplyv výrobných podmienok na výsledne fyzikálno-chemické vlastnosti produktov. Pre tieto účely bolo pripravených 20 vzoriek zo 4 zdrojových biomás. Podmienky výroby pokryli rozsah teplôt 400 °C až 700 °C a boli použité 2 rôzne doby zdržania. Biouhlia z každej zdrojovej biomasy majú svoje charakteristiky, avšak boli nájdené aj podobnosti medzi biouhliami z rôznych zdrojových materiálov. Boli stanovené výťažky výroby a pri každej vzorke bola výťažnosť vyššia ako 24 %. Analýzy po obsahovej stránke odhalili, že ovsené otruby, drevo a zvyšky z rastlín kukurice obsahujú relatívne veľa organickej hmoty, takisto aj organického uhlíka. Bolo stanovené, že z ovsených otrúb, zvyškov rastlín kukurice a drevnej biomasy je možné vyrobiť biouhlie, v ktorom sa z pôvodnej hmotnosti biomasy nachádza aspoň 20 % organického uhlíka. Výsledky štruktúrnej analýzy potvrdili jednotlivé štruktúrne vlastnosti, predovšetkým špecifický povrch a obsah jednotlivých funkčných skupín. Vplyvom vyššej teploty dosahuje produkcia biouhlia mierne nižšie výťažky, avšak produkty majú vyšší špecifický povrch a vyšší obsah organického uhlíka a to vo väčšine prípadov. Ďalej bolo zistené, že doba zdržania 10 minút nemusí byť postačujúca pre všetky použité biomasy. Na základe súboru týchto výsledkov je možné optimalizovať prípravu či výrobu s cieľom zefektívniť využívanie odpadných biomás pre rôzne aplikácie, nie len v poľnohospodárskom sektore.
|
|
|
Study of sorption properties of biochar
Kocinger, Oskar ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
This diploma thesis deals with sorption properties of biochar produced from wood biomass treated with concentrated hydrochloric acid and activated carbon with respect to the triazine pesticide propazine. Although pesticides are widely used in both agriculture and the private sector worldwide, they pose a significant risk to ecosystems and human health. Propazine belongs to the group of chlorinated triazine herbicides, which pose a risk mainly as endocrine disruptors. The sorption of organic pollutants using pyrogenic carbonaceous materials promises an efficient and economically affordable solution, which has recently received increasing attention from the scientific community. In this work, we used isotherms to describe the equilibria of propazine sorption to given sorbents during vial experiments. Analysis of the propazine content in the model water solutions after reaching equilibrium was performed using high-performance liquid chromatography with mass detection.
|
|
|
Vliv biouhlu na mikrobiální pochody v půdě
Losová, Anežka ; Sovová, Šárka (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem mikrobiálních pochodů v půdě po aplikaci biouhlu. V teoretické části jsou blíže popsány vlastnosti půdy, charakteristika biouhlu se způsobem výroby a jeho vliv na mikrobiální aktivitu v půdě. Experimentální část se zaměřuje na optimalizaci podmínek k posouzení vlivu biouhlu na rychlost mineralizace půdní organické hmoty tím, že sleduje uvolňování oxidu uhličitého v půdě bez přítomnosti biouhlu a po následné aplikaci biouhlu a hnojiva NPK. Oxid uhličitý se během inkubace sorbuje do hydroxidu sodného a následně se stanovuje titračně. V další části práce se experimenty zaměřují na posouzení vlivu zvýšené teploty a vlhkosti půdy na množství uvolněného CO2 půdní respirací. Z experimentálních dat vyplývá, že biouhel podporuje mikrobiální aktivitu a přidáním hnojiva NPK k definovanému množství biouhlu se účinnost zesílí. Zvýšená teplota působí převážně negativně na mikrobiální pochody v půdě, jelikož dochází k poklesu rychlosti půdní respirace oxidu uhličitého. Rovněž nadměrná vlhkost půdy má negativní vliv na mikrobiální aktivitu, což se projevilo zpomalením rychlosti půdní respirace. Biouhel má však v definovaném množství za příznivých podmínek pozitivní vliv na mikrobiální aktivitu a mineralizaci půdní organické hmoty a je vhodným půdním kondicionérem využitelným v zemědělství.
|
|
|
Vliv mikrobiální degradace biouhlu v půdě na jeho fyzikálně-chemické charakteristiky
Kurková, Marie ; Weidlich, Tomáš (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce studuje jednotlivé činitele, které mohou působit na biouhel v půdě a působit jeho degradaci. Mezi tyto činitele patří závlaha, kořenové exsudáty a působení mikroorganismů. V experimentální části byla degradace biouhlu v půdním prostředí studována dvojím způsobem, nejprve bez působení mikroorganismů, kdy vliv závlahy byl simulován výluhy biouhlů v ultračisté destilované vodě a modelové dešťové vodě, a vliv kořenových exsudátů byl simulován extrakcemi biouhlů v kyselině citronové, jakožto modelového kořenového exsudátu kukuřice seté. Extrahované roztoky biouhlů bez předchozí kultivace v půdě byly charakterizovány pomocí pH, vodivosti, UV-VIS analýzy a prvkové analýzy. U zbytků biouhlů po extrakcích byla charakterizována morfologie pomocí SEM, strukturní změny pomocí FTIR a obsah organiky a minerální části pomocí TGA analýzy. Na vzorcích biouhlů po kultivaci v půdě byly provedeny extrakce za stejných podmínek a byly provedeny tytéž analýzy. Vlivem kultivace v půdě u biouhlů došlo ke změně prvkového složení, poklesu alkality biouhlu a byly pozorovány změny poměru organické hmoty a minerální složky. Pokles pH a vodivosti biouhlů souvisí zejména s vyluhováním draslíku. Strukturní a morfologická analýza naznačila, že vlivem promývání ani kultivací v půdě nedochází k výraznější degradaci jeho struktury, ale dochází k částečnému zanášení pórů biouhlů nízkomolekulárními nečistotami z půdy. Tyto výsledky naznačují krátkodobé působení biouhlů v půdách jakožto zdroj živin (draslík, fosfor) a naopak dlouhodobé působení jakožto půdní kondicionér.
|
|
|
Use of various extraction techniques for the analysis of biochar extracts
Jakubčeková, Kristína ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
Biochar is a material whose properties, composition and impact on the environment are often discussed nowadays. The reason is its application as a soil conditioner. This leads to the need for qualitative as well as quantitative knowledge of its composition. This diploma thesis focuses on the qualitative analysis of biochar leachates processed by various extraction techniques. To approximate the real conditions, six aqueous mediums with different pH values is used, which a solid sample of biochar is exposed to. The prepared leachates are after that processed by extraction techniques, which are solid phase microextraction (SPME), single drop microextraction (HS-SDME), solid phase extraction (SPE) and liquid-liquid extraction (LLE). Analysis of the extracts was performed by gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS). The measurements showed that the HS-SDME technique did not show a response. SPE was a rapid technique, but compared to other techniques, it acquired a smaller range of substances. Liquid-liquid extraction, a time-consuming technique, did not obtain as much analytes as SPME. By comparing these applied techniques, the SPME technique is the best choice. The most common determined analytes were those from the group of ketones and carboxylic acids and their derivatives.
|
|
|
Analýza vodných výluhů biouhlu pomocí separačních metod
Tučková, Dominika ; Čáslavský, Josef (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá analýzou vodných výluhů biouhlu pomocí separačních metod. Veškeré analyzované biouhly jsou vytvořené z čistírenských kalů mikrovlnnou pyrolýzou. Práce si klade za cíl optimalizovat vhodnou metodu přípravy vzorku a jeho analýzu v laboratorním prostředí. Se stále rostoucí světovou populací stoupá naléhavost otázky udržitelného hospodářství jak v zemědělství, tak v nakládání s odpadem. Tato skutečnost směřuje uvažování většiny států k prosazování tzv. cirkulární ekonomiky. Využití čistírenských kalů, jako vstupní suroviny pro výrobu biouhlu, dokonale odpovídá této strategii. Dosud ovšem nejsou přínosy a rizika využívání biouhlu dostatečně popsány ani v krátkodobém, ani dlouhodobém měřítku. Organické látky, které mohou být rizikové, byly z vodných výluhů biouhlů extrahovány třemi technikami extrakcí kapalina–kapalina, extrakcí tuhou fází a mikroextrakcí na tuhé fázi. Získané vzorky byly analyzovány pomocí metody GC–MS/TOF. Jednotlivé metody mezi sebou byly porovnány. Pro ověření vhodnosti vybrané metody analýzy vzorku bylo vybráno a analyzováno několik biouhlů připravených z čistírenských kalů z ČOV Brno a ČOV Drahovice.
|
|
|
Charakterizace organických látek v biouhlu a jejich uvolňování v půdním ekosystému
Bočán, David ; Doležalová Weissmannová, Helena (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
Záměrem této práce byla optimalizace extrakcí 38 PAH a 7 PCB sloučenin na vzorcích komerčně dostupného biouhlu a následně extrakce těchto látek z vybraných reálných vzorků biouhlu a půdy pomocí nejvhodnější stanovené metody. Koncentrace uvedených látek v těchto extraktech byla stanovena s využitím plynové chromatografie s hmotnostní detekcí. Nakonec byla z takto určených koncentrací v jednotlivých vzorcích vyvozena míra uvolňování těchto látek z biouhlu do půdy. V teoretické části byla provedena literární rešerše shrnující proces výroby biouhlu a jeho vlastnosti. Další část byla věnována organickým látkám, které se v biouhlu mohou vyskytovat a byly zde shrnuty jejich vlastnosti a účinek na životní prostředí a organismy. Dále pak byly zmíněny nejčastěji využívané způsoby extrakcí a stanovení těchto látek. Nakonec byla charakterizována půda, její jednotlivé složky a změny ke kterým v ní dochází po přidání biouhlu. V praktické části byla provedena optimalizace extrakcí pomocí PSE extraktoru a extrakcí pomocí termální desorpce. Po nalezení optimální kombinace parametrů pro každou extrakční metodu byly tyto metody aplikovány na reálné vzorky biouhlů a půd. Kvalitativní analýza byla provedena pomocí GCxGC-TOF hmotnostního spektrometru a kvantitativní analýza pomocí MRM metody na GC-MS hmotnostním spektrometru.
|
|
|
Revitalizace zemědělských půd
Vavřina, Jan
Od počátku zemědělství se začíná formovat významný půdotvorný faktor a tím je člověk. Lidskou činností se půdní vlastnosti mění ve prospěch pouze jedné půdní funkce a tou je růst rostlin (produkce, výnos). Tyto změny však snižují variabilitu půdních vlastností, které jsou následně degradovány a tím dochází k narušení celého agroekosystému. Nové postupy, principy a agrotechnická opatření, které napomáhají k revitalizaci půdy se postupně implementují napříč světem. Tyto změny způsobu hospodaření na zemědělské půdě využívají mutualistických ekologických interakcí, které napomáhají naplňovat základní půdní funkce a poskytují ekosystémové služby. V praktické části práce byly porovnány dvě půdy s odlišnou mírou revitalizace. Tyto půdy byly porovnány v relativních hodnotách ke kontrolní půdě, která byla málo ovlivněna zemědělskou činností. Z výsledků vyplývá, že půdy zemědělsky využívané mají nižší stabilitu půdních agregátů, objemovou hmotnost, obsah amonné formy N, obsah POH oproti kontrolní půdě. Zároveň však vykazují vyšší respiraci, která byla ovlivněna zpracováním půdy před odběrem půdních vzorků.
|
host ::
RSS.