|
|
Vliv nanočástic různých forem oxidu titaničitého na vlastnosti půdní organické hmoty
Miklasová, Marta ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Nanočástice představují potenciální riziko pro životní prostředí, mezi jehož složky patří i půda. V minulosti byly publikovány práce, které potvrdily negativní efekty nanočástic na půdní biotu, avšak studie zabývající se vlivem nanočástic na vlastnosti půdy jsou prozatím omezené. Proto se tato práce zabývá efektem 20 nm velkých nanočástic oxidu titaničitého na vlastnosti vody v půdní organické hmotě při různých relativních vlhkostech vzduchu, jimž byla půda vystavena. Při 43, 70 a 95 % převládají v půdě různé typy vody, tj. voda adsorbovaná na organickou hmotu, voda ve vodních molekulových můstcích a fázová voda. Pro studium vlivu nanočástic na vodu v půdní organické hmotě byla využita diferenční kompenzační kalorimetrie (DSC). Bylo zjištěno, že nanočástice snižují stabilitu vodních molekulových můstků při 70% relativní vlhkosti vzduchu a obecně snižují výparnou entalpii vody, která je mírou schopnosti půdy zadržovat vodu. Dále byl pozorován vliv na celkovou vodu v půdě. Při nízkých relativních vlhkostech byly zjištěny rozdílné účinky rutilu a anatasu v důsledku jejich různé hydrofility. U vyšších relativních vlhkostí tento efekt zanikal. Jako poslední byla změřena entalpie tání ledu a výparná entalpie vody roztoků nanočástic pro potvrzení efektu nanočástic na vodu. U entalpie tání ledu došlo ke zvýšení hodnoty v porovnání s čistou vodou, zatímco u výparné entalpie došlo ke snížení hodnot, což potvrdilo účinek nanočástic jak na čistou vodu, tak i na vodu v půdě.
|
|
|
Porovnání různých způsobů frakcionace půdní organické hmoty
Fryčová, Kateřina ; Frouz, Jan (vedoucí práce) ; Borůvka, Luboš (oponent)
Porovnání dvou různých způsobu frakcionace půdní organické hmoty Půdní organická hmota (SOM) zásadním způsobem ovlivňuje fyzikální, chemické i biologické vlastnosti půdy a zároveň hraje zásadní roli v globálním koloběhu uhlíku. S cílem popsat dynamiku SOM byla navrhnuta celá řada matematických modelů, které rozdělují SOM do několika teoretických poolů s obdobnou stabilitou. Dosud nebyl vyvinut experimentální postup, kterým by bylo možné pooly měřit přímo, ačkoliv za tímto účelem byla vypracována celá řada frakcionačních postupů, které se snaží izolované frakce s pooly ztotožnit. V rámci tohoto experimentu byly na sadě dvaceti sedmi laboratorně připravených vzorků provedeny dva frakcionační postupy: podle Sixe a Zimmermanna, a poté byly vzájemně porovnány jejich výsledky. Dále byl porovnáván vztah mezi respirací a množstvím uhlíku v jednotlivých poolech stanovených jednotlivými frakcionačními metodami. Nejvýraznější odlišnosti byly přitom shledány v poolech aktivních, kde při Sixově frakcionaci bylo zjištěno až dvakrát více uhlíku než u Zimmermanna. Nakonec bylo porovnáváno, jak zobrazují jednotlivé frakcionační metody vliv různých parametrů prostředí, simulovaných různým způsobem přípravy vzorku. Sledován byl vliv minerálního složení, typu opadu a způsob jeho aplikace. Podle výsledků Zimmermannovy...
|
|
|
Důsledek změny druhového složení lesa na kvalitu opadu a z něj vznikající půdní organické hmoty
Roblíková, Věra ; Jandová, Kateřina (vedoucí práce) ; Bartuška, Martin (oponent)
Obměna druhového složení lesů následkem klimatické změny způsobí změnu množství a kvality opadu a potenciálně ovlivní obsah a stabilitu uhlíku uloženého v lesních půdách. Znalost biogeochemického cyklu uhlíku umožní navrhnout způsoby managementu lesů vedoucí k ukládání uhlíku v lesních půdách, což je jeden z možných nástrojů mitigace klimatické změny. Cílem této práce je shrnutí informací i) o změně druhového složení lesů mírného pásu Evropy a ČR, ii) o mezidruhových rozdílech v množství a kvalitě opadu a iii) o vlivu kvality opadu na stabilitu uhlíku v půdách. Závěrem navrhuji provedení diplomové práce, jejímž cílem bude observační a experimentální prozkoumání vlivu druhové obměny lesů ČR na zásoby a stabilitu uhlíku v půdě. Působením klimatické změny dojde k posunutí areálů druhů směrem na sever a do vyšších nadmořských výšek. Přestože se druhy významně neliší v produkci nadzemního opadu, liší se v kvalitě nadzemního i podzemního opadu a produkci podzemního opadu. Rychlost dekompozice opadu závisí na kvalitě opadu spojené s druhem stromu. Prostřednictvím působení na faunu ovlivňují druhy stromů množství uhlíku uloženého v minerálním horizontu. Není ale znám vliv kvality opadu na stabilitu uhlíku v minerálním horizontu - jak z hlediska podílů jednotlivých hustotních frakcí půdní organické hmoty, tak z...
|
|
|
Hodnocení půdní organické hmoty ve vzorcích půd s odlišným managementem porostu
KOBLIC, Štěpán
Kvalita a množství půdní organické hmoty a obsah celkového organického uhlíku patří mezi důležité faktory, které výrazně ovlivňují vlastnosti půdy. Tato práce je zaměřena na hodnocení půdní organické hmoty ve vzorcích půd s odlišným managementem porostu. V literární rešerši jsou popsány pojmy, které jsou důležité pro pochopení daného tématu. Praktická část se zabývá aplikací mykoparazitických a entomopatogeních hub a bakterií mléčného kvašení na osivo a listy (varianty O1-O9) a pravidelným odběrem půdních vzorků na experimentálních parcelách ve Zvíkově u Českých Budějovic. Odebrané vzorky byly v laboratoři analyzovány a statisticky vyhodnoceny z hlediska fáze odběru půdních vzorků (před setím, během vegetace a při sklizni) a variant managementu. Výsledky ukázaly, že ošetření hrachu setého a lupiny bílé entomopatogenními houbami a bakteriemi mléčného kvašení v ekologicky obhospodařovaných farmách ovlivnilo index řízení uhlíku, index uhlíkové lability, poměr obohacení uhlíku, rychlost oxidace labilní organické hmoty a následně i zásoby organické hmoty v půdě.
|
|
|
Metody kvantifikace vlivu biouhlu na půdní respiraci
Losová, Anežka ; Mravcová, Ludmila (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem metod pro posouzení vlivu biouhlu a hnojiva NPK na aktivitu mikroorganismů v půdě prostřednictvím měření půdní respirace. Teoretická část formuluje charakteristiku půdy, vlastnosti a proces výroby biouhlu. Dále je literární rešerše zaměřená na definování a optimalizaci různých metodik využitelných k měření půdní respirace. Experimentální část popisuje nejdříve zvolené fyzikálně-chemické charakteristiky půdy a biouhlu (pH, konduktivita výluhu, kapacita zadržování vody). Pomocí termogravimetrie a elementární analýzy bylo následně pro vzorky půd a biouhlu naměřeno množství organického, anorganického podílu a složení organických prvků (C, H, O, a N). Z provedené literární rešerše byl zvolen dynamický inkubační systém pro posouzení vlivu aplikace biouhlu na míru aktivity půdních mikroorganismů prostřednictvím měření půdní respirace. Vznikající oxid uhličitý se během inkubace sorboval do hydroxidu sodného a následně se jeho množství stanovilo pomocí titrační a konduktometrické metody. Naměřené výsledky obou metod navzájem korelovaly a obě tyto metody jsou tedy vhodné ke stanovení míry půdní respirace. Z experimentálních dat vyplývá, že biouhel má pozitivní účinky na rychlost produkce oxidu uhličitého půdní respirací. Kombinací biouhlu a hnojiva NPK nedošlo k výraznému navýšení účinnosti biouhlu. S ohledem na získané výsledky lze však usoudit, že biouhel, jakožto půdní kondicionér v zemědělství, má velký potenciál podpořit celkovou míru půdní respirace.
|
|
|
Interactions of pharmaceuticals with fulvic acids – calorimetric study
Papko, Nadezhda ; Sedláček, Petr (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
The focus of this master thesis was to investigate the interactions between soil organic matter and various drugs (ibuprofen, diclofenac, sulfapyridine) using isothermal titration calorimetry. The experiment included the use of three fulvic acids and drugs, which were dissolved in NaCl and MgCl2 solutions due to the presence of the metal ions in soil organic matter. Drug mobility in soil is dependent on sorption, which refers to the interaction between drugs and soil particles. The sorption behaviour is influenced by factors such as drug properties, soil properties, and environmental conditions. To optimize the ITC method for the study, the experimental work was facilitated, and the data evaluation was improved. Thermal effects were determined, measured, and compared to investigate the interactions between fulvic acids and drugs.
|
|
|
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.
|
|
|
Studium vlivu aplikace plazmatem aktivované vody na enzymatickou aktivitu půd
Lungová, Tereza ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce byla charakterizace plazmatem aktivované vody (PAW) připravené pomocí dielektrického bariérového výboje za atmosférického tlaku a vyhodnocení jejího vlivu na půdní enzymatickou aktivitu ve vzorku černozemě s obsahem chemicky aktivních látek s dlouhou dobou života, tzv. long life species. K tomuto účelu byla na základě literárních rešerší zvolena metoda tzv. nádobových pokusů. Ke zjištění celkové půdní mikrobiální aktivity byla stanovena aktivita enzymu dehydrogenázy (DHA) ve vzorcích půdy zalévaných plazmatem aktivovanou vodou s různou dobou aktivace. Enzym dehydrogenáza je řazen do skupiny oxidoreduktáz a jeho aktivita je vhodným ukazatelem pro stanovení aktivní biologické činnosti v půdě. V této práci byly stanoveny hodnoty aktivity dehydrogenázy pro PAW ošetřenou výbojem po dobu 2 minut 2,3 g/gh, pro PAW ošetřenou výbojem po dobu 5 minut 2,7 g/gh a pro PAW ošetřenou po dobu 10 minut 3,5 g/gh. Ve srovnávacím vzorku zalévaném destilovanou vodou byla hodnota dehydrogenázové aktivity stanovena 2,5 g/gh. Na základě celkové analýzy bylo zjištěno, že nedochází k negativnímu ovlivňování enzymatické aktivity v půdě navzdory široké škále potvrzení o antimikrobiálních účincích PAW.
|
|
|
Studium degradačních procesů bioplastů
Fojt, Jakub ; Koutný, Marek (oponent) ; Gregor, Tomáš (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Biodegradabilní bioplasty jsou v současné době vyvíjeny jako ekologičtější náhrada za konvenční plasty, která má najít uplatnění v zemědělství nebo v obalových materiálech. Se vzrůstající produkcí těchto výrobků poroste i pravděpodobnost jejich průniku do životního prostředí. U biodegradabilních materiálů se předpokládá jejich rychlá biodegradace, čímž by měly snižovat množství mikroplastů v životním prostředí. Biodegradabilita je v současné době určována pomocí biodegradačních testů, jejichž parametry jsou definovány velmi obecně a často neodrážejí reálné podmínky, ve kterých se bude bioplast rozkládat v životním prostředí. O osudu a vlivu těchto částic v různých ekosystémech (především v půdě, kde předpokládáme nejvyšší kontaminaci) je toho v současné době známo velmi málo. Proto se tato disertační práci zabývá kritickým zhodnocením biodegradačního testu v půdě dle normy ISO 17556:2012, který doplňuje následným stanovením reziduí bioplastu. K tomuto účelu je zde prezentován vývoj analytické metody ke stanovení mikrobioplastů polyhydroxybutyrátu a polymléčné kyseliny založená na metodách používaných ke stanovení konvenčních mikroplastů. Dále je zde také diskutován vliv mikrobioplastů na půdu se zaměřením na efekty, které mohou představovat problémy v zemědělství. Je zde popsán vliv mikrobioplastů na abiotické (chování půdní vody, struktura půdy) a biotické (změna půdní diverzity, cyklus nutrientů) vlastnosti půdy ihned po jejich vstupu do půdy. Taktéž je zde studován vliv biodegradace a dlouhodobého působení mikrobioplastů na půdní organickou hmotu, obsah nutrientů a půdní mikrobiální diverzitu (popsanou pomocí aktivity 5 hlavních enzymů podílejících se na cyklech uhlíku, dusíku a fosforu). V poslední kapitole jsou pak demonstrované vybrané problémy, se kterými je možné se setkat při aplikaci bioplastových produktů v zemědělství, kdy může dojít k rychlejšímu růstů hub (plísní) přirozeně se vyskytujících v půdě. Výsledkem této disertační práce je širší pohled na problematiku bioplastů v životním prostředí, který může sloužit posouzení vhodnosti aplikace bioplastových produktů současné generace v zemědělství a možného nakládání s bioplastovým odpadem.
|
|
|
Sekvestrace půdní organické hmoty pod listnáči a jehličnany na půdách různého stáří
Hüblová, Lucie ; Frouz, Jan (vedoucí práce) ; Vindušková, Olga (oponent)
Půdní organická hmota (POH) je jednou z významných složek půdy. Napomáhá zajišťovat dostatek živin pro rostliny i půdní organismy, podílí se na tvorbě půdní struktury a zadržování vody v půdě. POH je tvořena organickou hmotou (OH) rostlinného i živočišného původu v různém stádiu rozkladu. Skládá z několika složek zvaných frakce, které se mezi sebou liší citlivostí k rozkladu. Mezi základní frakce patří: (1) volná partikulovaná organická hmota (FPOM) a (2) OH různými způsoby vázaná na minerální složky půdy (MAOM) - OH v makro- a mikroagregátech a OH vázaná na prach a jíl (S+C). Předpokládá se, že během vývoje půdy se frakce MAOM nasytí C a nedochází u nich už nadále k jeho dalšímu ukládání. Jiné frakce, zejména FPOM, které byly původně minoritní, se tak stávají při ukládání OH v půdě důležitějšími a množství C v nich vázané se postupně zvyšuje. Je však nedostatek studií, které by tento předpoklad testovaly. V této práci jsem studovala hypotézu, že půdy v různém stádiu vývoje se budou lišit v množství C uloženém v jednotlivých frakcích. Tento rozdíl bude navíc záviset na druhu stromu a efekt druhu stromu a stáří půdy nebude vždy aditivní. Tuto hypotézu jsem ve své práci otestovala pomocí studia zásoby C v půdě a množství C v jednotlivých frakcích na dvou typech půd různého stáří - zrekultivovaných...
|
host ::
RSS.