|
|
Analýza rizikových kovů v rPET granulátu
Souček, Elena ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Komendová, Renata (vedoucí práce)
Výroba produktů z polymerů se v posledních desítkách let rapidně navýšila. Zejména v obalovém průmyslu pro potravinářské účely si získaly prakticky dominantní postavení ve chvíli, kdy nahradily dříve používané materiály. Vzhledem k přímému ohrožení lidského zdraví je zde potřeba být obzvlášť obezřetný a dbát na složení používaných obalů. Abychom ale stále jen nevyráběli nové produkty, je také nutné vyvíjet metody a postupy, jak správně již použitý materiál zrecyklovat a znovu využít. Tato diplomová práce se zabývá studiem obsahu rizikových prvků v regranulátu PET. Dodané vzorky byly totálně rozloženy za pomoci působení mikrovlnného záření v prostředí koncentrované kyseliny sírové a dusičné. Následně byly analyzovány metodou atomové absorpční spektrometrie (AAS). Pro stanovení Sb a Zn byla použita technika s plamenovou atomizací (FAAS), pro stanovení Cd, Cr, Pb, Cu a Ni s atomizací elektrotermickou (ETAAS). Tato metoda byla také použita pro studium migrace antimonu ze vzorků do simulantu potravin za různých podmínek (teplota, pH). Tato diplomová práce navazuje na diplomovou práci Ing. Kryštofové, která se věnovala studiu recyklovaných PET flakes.
|
|
|
Studium PET lahví z hlediska obsahu rizikových prvků
Kryštofová, Petra ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Komendová, Renata (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou PET lahví z hlediska možného obsahu rizikových prvků. V obalovém materiálu PET a v nápojích, které jsou v lahvích obsaženy, byly stanovovány obsahy antimonu, mědi a olova. Bylo analyzováno celkem 15 vzorků balených neperlivých a kojeneckých vod dostupných v obchodní síti ČR. PET materiál byl za optimalizovaných podmínek rozložen v kyselém prostředí působením mikrovlnného záření. Ke stanovení vybraných rizikových prvků byly na základě předpokládaných koncentrací analytu použity metody atomové absorpční spektrometrie s atomizací v plameni nebo v grafitové kyvetě. V obalovém materiálu PET bylo stanoveno od 159,35 do 265,68 mgkg-1 antimonu, stanovené hodnoty koncentrace olova byly v rozmezí 10,96-20,23 mg·kg-1 a koncentrace mědi v rozsahu 0,11-7,52 mg·kg-1.V balených vodách a v balených kojeneckých vodách byl antimon identifikován pouze ve vzorcích s označením 6a, 8a, 9a a 15a, všechny koncentrace olova byly naměřeny pod LODPb, měď byla stanovena pouze ve vzorcích 2a, 6a a 8a. V žádném ze vzorků nedošlo k překročení koncentrací daných platnou legislativou. Limity těchto kovů nejsou v obalových materiálech legislativně stanoveny, definovány jsou pouze specifické migrační limity a k jejich překročení nedošlo. Vysoká koncentrace antimonu v PET však představuje potenciální riziko kontaminace obsahu těchto obalů a následně nápojů, tekutin v nich uchovávaných.
|
|
|
Studium vlivu prostředí na sorpci polutantů na mikroplasty
Hamplová, Marie ; Kučerík, Jiří (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
S rostoucí produkcí plastového odpadu roste znečištění životního prostředí persistentními mikroplasty, na které se mohou sorbovat další enviromentální polutanty, jako jsou různá léčiva. Roste tak toxicita mikroplastů a jejich riziko pro živé organismy. V dnešní době se rozšiřuje využití tzv. biodegradabilních polymerů, které by měly podléhat samovolnému rozkladu. Při degradaci z nich ovšem také mohou zůstávat mikroplasty. Tato bakalářská práce se proto zabývá sorpcí léčiv na mikroplasty z biodegradabilního polyhydroxybutyrátu (PHB) a vlivem okolního vodného prostředí na míru a mechanismus sorpce. Pro srovnání byla provedena i sorpce léčiv na mikroplasty ze syntetického polyethylentereftalátu (PET). Množství léčiv bylo stanovováno pomocí UPLC-ESI-TQ. Sorpce byla ze směsi léčiv pozorována u antibiotik tetracyklinů. Hodnota pH okolního prostředí ovlivňovala míru sorpce tetracyklinů, v největší míře probíhala při kyselém pH 4. Dle výsledků vyhodnocení sorpce Langmuirovou a Freundlichovou adsorpční izotermou mají PHB mikroplasty vyšší sorpční kapacitu než PET mikroplasty. Mikroplasty z PHB by proto mohly být rizikem pro živé organismy.
|
|
|
Studium interakce vybraných léčiv s mikroplasty
Ioani, Aldina ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Doležalová Weissmannová, Helena (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se věnuje studiu interakce vybraných léčiv ze skupiny analgetik a antibiotik s mikroplasty. Analýza probíhala ve střední infračervené oblasti, která se využívá k identifikaci chemické struktury látek. Jako metodika byla využita infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací. Vzorky byly podrobeny technice zeslabeného úplného odrazu. Jako analyty byly vybrány ibuprofen a trimethoprim z důvodu nadměrného užívání těchto léčiv v populaci. Sorpce léčiv probíhala na polyhydroxybutyrátu, který se řadí mezi biodegradabilní plasty, a polyethylentereftalátu, který je získán synteticky. Z experimentáních hodnot vyplývá, že ke studiu interakce s léčivy, je vhodnější použít biodegradabilní plast PHB, jenž ukázal lepší výsledky. Výběr rozpouštědla je klíčovým faktorem, který má vliv na výsledná spektra.
|
|
|
Study on biotechnological potential of thermophilic gram-positive bacterium Brevibacillus sp. Bz
Filimonova, Anastasiia ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Pernicová, Iva (vedoucí práce)
The subject of the Master’s theses is to study the biotechnological potential of the thermophilic Gram-positive bacterium Brevibacillus borstelensis BZ. The theoretical part contains a general characterization of thermophilic organisms and their derived thermozymes, and describes their adaptive molecular mechanisms in protein thermostability. The final part of the theoretical part focuses on biodegradation of waste substrates, biobased and fossil-based polymers. The first experimental part deals with the production of hydrolytic enzymes on various original sources and waste substrates. Brevibacillus borstelensis BZ is reputed to be a highly promising source of thermostable enzymes, namely xylanases and cellulases, due to its high enzymatic production on original sources. Secondly, the strain BZ was capable of producing a thermostable hydrolytic enzyme on waste substrates. On these substrates, a selected strain preferably produces xylanases. As a consequence, thermostable xylanase has gained a special attention, and, subsequently, it was assayed for the identification of its optimal pH and temperature. The final part of the experimental work discovers the biodegradation capacity of Brevibacillus borstelensis BZ toward selected biobased and fossil-based polymers. The strain BZ provided new insight into biodegradation of polyethylene terephthalate (PET), amorphous fraction of polylactic acid (PLA), semicrystalline PLA, and polyhydroxyalkanoates (PHA). Scanning electron microscope (SEM) observations confirmed an occurrence of roughness surface, the presence of grooves, and an utter penetration of the bacterium through the PET film. Regarding biobased polymers, PHA granules treated with the strain BZ were completely degraded. By studying the surface morphology of both types of PLA, the results indicated a clear deterioration of the structure and the presence of pits and cracks on the surfaces.
|
|
|
Identifikace fragmentů PET v půdě a jejich vliv na životní prostředí
Šudomová, Lucie ; Svěrák, Tomáš (oponent) ; Slovák, Václav (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
V této práci je věnována pozornost problematice plastů a jich dopadu na životní prostředí. Ač jsou plasty vyráběny poměrně krátkou dobu zaujaly dominantní postavení v téměř všech průmyslových odvětvích i aspektech běžného života. To sebou ale přináší značné výzvy při celkovém řešení nakládání se vzniklými odpady po jejich upotřebení. Pokud není s plasty řádně nakládáno, pronikají do složek životního prostředí, kde postupně dochází k jejich defragmentaci a degradaci a vzniku makro a mikroplastů. Kvalitativní i kvantitativní analýza mikroplastů v půdě je velkou výzvou. Proto pro studium mikroplastů v půdě je představena nová metoda založená na vzájemných vztazích mezi půdními komponentami nazvaná Soil Universal Model Method (SUMM). Ta umožňuje identifikovat a kvantifikovat některé typy mikroplastů v půdě bez jakékoliv předúpravy. Zvláště účinná se ukazuje při analýze PET, PVC a PP. Druhou část tvoří pilotní studie zkoumající vliv PET mikroplastů na půdu, která odhaluje negativní vlivy zahrnující půdní organickou hmotu a schopnost zadržovat vodu. V práci byla pozorována postupná asimilace PET mikročástic půdou, přičemž výsledky naznačují i možnost degradace PET v půdě, především při nižších hodnotách pH. Pro identifikaci fragmentů PET, které se mohou vyskytovat v životním prostředí, je v této práci představena metoda založená na termofyzikálních parametrech (stanovených metodou diferenční kompenzační kalorimetrie, DSC) s využitím pokročilých statistických metod. Tato metoda se ukazuje jako velmi účinná i pro posouzení PET kvality v recyklačním cyklu a rozděluje PET do čtyř skupin. Z měření také vyplývá, že řízenou termickou degradaci v laboratorních podmínkách nelze plně využít jako náhradu za degradaci přirozenou. Také je v této práci představena metoda založená na spektroskopických parametrech (FTIR), která ale nedosahuje tak jednoznačných výsledků, protože stanovuje molekulární strukturu polymeru, která se ukázala nedostatečná pro identifikaci změn při recyklačním cyklu PET.
|
|
|
Výzkum obsahu rizikových prvků v materiálu PET lahví
Kryštofová, Petra ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Komendová, Renata (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá výzkumem obsahu rizikových prvků v materiálu rPETu (recyklovaný polyetylentereftalát), dodaných z různých zemí světa a studiu různých faktorů (typ kapaliny, teplota) na migraci antimonu z tohoto materiálu. Proces recyklace má potenciál zvýšit obsah nežádoucích látek a podpořit vznik degradačních produktů chemických přísad a vedlejších produktů polymerace a tím přispět k vyšší migraci těchto látek do potravin nebo simulantů potravin [1]. Dodané vzorky rPET byly před analýzou podrobeny totálnímu rozkladu v prostředí koncentrované kyseliny sírové a dusičné za působení mikrovlnného záření. Připravené vzorky byly analyzovány technikami atomové absorpční spektrometrie (AAS). Metodou plamenové atomové absorpční spektrometrie (FAAS) byly stanoveny obsahy Sb a Zn, metodou elektrotermické atomové absorpční spektrometrie (ETAAS) byly stanoveny hodnoty koncentrací Pb, Cu, Zn, Cd, Cr a Ni. Dále touto metodou byly stanoveny koncentrace Sb při migračních experimentech. Tato diplomová práce navazuje na bakalářskou práci autorky, ve které byly provedeny pilotní experimenty.
|
|
|
Studium vlivu prostředí na sorpci polutantů na mikroplasty
Hamplová, Marie ; Kučerík, Jiří (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
S rostoucí produkcí plastového odpadu roste znečištění životního prostředí persistentními mikroplasty, na které se mohou sorbovat další enviromentální polutanty, jako jsou různá léčiva. Roste tak toxicita mikroplastů a jejich riziko pro živé organismy. V dnešní době se rozšiřuje využití tzv. biodegradabilních polymerů, které by měly podléhat samovolnému rozkladu. Při degradaci z nich ovšem také mohou zůstávat mikroplasty. Tato bakalářská práce se proto zabývá sorpcí léčiv na mikroplasty z biodegradabilního polyhydroxybutyrátu (PHB) a vlivem okolního vodného prostředí na míru a mechanismus sorpce. Pro srovnání byla provedena i sorpce léčiv na mikroplasty ze syntetického polyethylentereftalátu (PET). Množství léčiv bylo stanovováno pomocí UPLC-ESI-TQ. Sorpce byla ze směsi léčiv pozorována u antibiotik tetracyklinů. Hodnota pH okolního prostředí ovlivňovala míru sorpce tetracyklinů, v největší míře probíhala při kyselém pH 4. Dle výsledků vyhodnocení sorpce Langmuirovou a Freundlichovou adsorpční izotermou mají PHB mikroplasty vyšší sorpční kapacitu než PET mikroplasty. Mikroplasty z PHB by proto mohly být rizikem pro živé organismy.
|
|
|
Study on biotechnological potential of thermophilic gram-positive bacterium Brevibacillus sp. Bz
Filimonova, Anastasiia ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Pernicová, Iva (vedoucí práce)
The subject of the Master’s theses is to study the biotechnological potential of the thermophilic Gram-positive bacterium Brevibacillus borstelensis BZ. The theoretical part contains a general characterization of thermophilic organisms and their derived thermozymes, and describes their adaptive molecular mechanisms in protein thermostability. The final part of the theoretical part focuses on biodegradation of waste substrates, biobased and fossil-based polymers. The first experimental part deals with the production of hydrolytic enzymes on various original sources and waste substrates. Brevibacillus borstelensis BZ is reputed to be a highly promising source of thermostable enzymes, namely xylanases and cellulases, due to its high enzymatic production on original sources. Secondly, the strain BZ was capable of producing a thermostable hydrolytic enzyme on waste substrates. On these substrates, a selected strain preferably produces xylanases. As a consequence, thermostable xylanase has gained a special attention, and, subsequently, it was assayed for the identification of its optimal pH and temperature. The final part of the experimental work discovers the biodegradation capacity of Brevibacillus borstelensis BZ toward selected biobased and fossil-based polymers. The strain BZ provided new insight into biodegradation of polyethylene terephthalate (PET), amorphous fraction of polylactic acid (PLA), semicrystalline PLA, and polyhydroxyalkanoates (PHA). Scanning electron microscope (SEM) observations confirmed an occurrence of roughness surface, the presence of grooves, and an utter penetration of the bacterium through the PET film. Regarding biobased polymers, PHA granules treated with the strain BZ were completely degraded. By studying the surface morphology of both types of PLA, the results indicated a clear deterioration of the structure and the presence of pits and cracks on the surfaces.
|
|
|
Využití analytické pyrolýzy pro detekci plastů a mikroplastů v ŽP
Havlíčková, Lucie ; Cajthaml, Tomáš (vedoucí práce) ; Innemanová, Petra (oponent)
Plastové fragmenty o rozměrech menších než 5 mm byly již nalezeny téměř po celé planetě ve všech sférách životního prostředí. Velmi důležitými faktory k řešení této tématiky je např. omezení výroby a nadužívaní plastového materiálu, unifikace a zdokonalení systému nakládání s odpady a zabránění jeho nechtěnému úniku do životního prostředí, studie možných toxických vlivů mikroplastů na živé organismy a rozvoj separačních a detekčních technik, pro co nejpřesnější detekci a identifikaci mikroplastů a nanoplastů. Spojení pyrolýzy, plynové chromatografie a hmotnostní spektrometrie (Pyr-GC-MS) se v posledních letech ukazuje jako potencionálně vhodný nástroj pro kvalitativní i kvantitativní analýzu těchto plastových částic. Výsledky této diplomová práce ukazují, že metoda Pyr-GC-MS dokáže být především dostatečně citlivá a přesná pro detekci mikroplastů v reálných vzorcích životního prostředí, kde se vyskytují právě ve velmi nízkých koncentracích. Vzhledem k vysoké různorodosti fyzikálních a chemických vlastností polymerů je velmi obtížné sestavit jednu analytickou metodu pro celou škálu typů mikroplastových fragmentů. V případě metody Pyr-GC-MS, která může být komplementární k celé řadě mikroskopických technik, je důležité nepodcenit žádný z parametrů této metody (teplota pyrolytického štěpení, vnitřní...
|
host ::
RSS.