|
|
Výskyt a odstraňování znečišťujících organických látek při úpravě pitné vody
Prokopová, Michaela ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Brányiková, Irena (oponent) ; Kříženecká, Sylvie (oponent)
Znečištění vodních zdrojů jak přírodními organickými látkami, tak antropogenními mikropolutanty je celosvětovým problémem s významným dopadem na upravitelnost vody a kvalitu pitné vody. Jedním z aktuálních témat je proliferace buněk řas a sinic a s tím související uvolňování organických látek produkovaných během jejich životního cyklu (AOM). Přítomnost AOM ve zdrojích pitné vody může ovlivňovat organoleptické vlastnosti vody nebo vést ke vzniku vedlejších produktů dezinfekce, a to zejména v případě vysokého podílu neproteinové frakce AOM, která je konvenční úpravou pitné vody založenou na koagulaci/flokulaci obtížně odstranitelná. Část disertační práce je proto věnována složení a charakterizaci AOM, jejich chemické koagulaci i elektrokoagulaci a posouzení procesu ozonizace ve vztahu k odstraňování neproteinové frakce AOM při úpravě pitné vody. Druhá část disertační práce se zabývá výskytem, charakterizací a odstraňováním perzistentních antropogenních látek, a to mikroplastů (MPs) a per- a polyfluorovaných organických sloučenin (PFAS), při úpravě pitné vody. Na základě výsledků ozonizace neproteinové složky AOM bylo zjištěno, že v závislosti na podmínkách ozonizace (dávka O3, hodnota pH) dochází ke změně povrchového náboje, molekulové hmotnosti nebo k částečné mineralizaci těchto látek. Při...
|
|
|
Coagulation of organic matter produced by phytoplankton
Načeradská, Jana ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Benešová, Libuše (oponent) ; Janda, Václav (oponent)
Překládaná disertační práce se zabývá odstranitelností organických látek produkovaných řasami a sinicemi (AOM - algal organic matter) koagulací při úpravě vody a také vlivem AOM na koagulaci dalších látek přítomných v surové vodě. Zvláštní důraz je kladen na popis mechanismů koagulace. Účinnost odstranění AOM koagulací byla posuzována za pomoci koagulačních testů prováděných s optimalizovanými dávkami koagulačních činidel (síranu hlinitého nebo železitého) při různých hodnotách pH. V experimentech byly použity peptidy a proteiny obsažené v buněčném materiálu sinice Microcystis aeruginosa, o kterých bylo již dříve zjištěno, že narušují koagulační proces. Za účelem posouzení vlivu AOM na koagulaci zakalených vod byly dále provedeny koagulační testy s peptidy a proteiny společně s kaolinovými částicemi, reprezentujícími jílové částice v zakalených vodách, jak s koagulačními činidly, tak bez nich. Aby bylo možné popsat koagulační mechanismy, AOM byly charakterizovány z hlediska náboje, funkčních skupin, molekulových vah a schopnosti tvořit rozpuštěné komplexy s koagulačními činidly. Výsledky experimentů ukázaly, že odstranitelnost peptidů a proteinů je značně závislá na hodnotě pH a vlastnostech koagulujících částic či molekul. Nejvyšší míry odstranění bylo dosaženo při takových hodnotách pH, při...
|
|
|
Coagulation of organic matter produced by phytoplankton
Načeradská, Jana
Překládaná disertační práce se zabývá odstranitelností organických látek produkovaných řasami a sinicemi (AOM - algal organic matter) koagulací při úpravě vody a také vlivem AOM na koagulaci dalších látek přítomných v surové vodě. Zvláštní důraz je kladen na popis mechanismů koagulace. Účinnost odstranění AOM koagulací byla posuzována za pomoci koagulačních testů prováděných s optimalizovanými dávkami koagulačních činidel (síranu hlinitého nebo železitého) při různých hodnotách pH. V experimentech byly použity peptidy a proteiny obsažené v buněčném materiálu sinice Microcystis aeruginosa, o kterých bylo již dříve zjištěno, že narušují koagulační proces. Za účelem posouzení vlivu AOM na koagulaci zakalených vod byly dále provedeny koagulační testy s peptidy a proteiny společně s kaolinovými částicemi, reprezentujícími jílové částice v zakalených vodách, jak s koagulačními činidly, tak bez nich. Aby bylo možné popsat koagulační mechanismy, AOM byly charakterizovány z hlediska náboje, funkčních skupin, molekulových vah a schopnosti tvořit rozpuštěné komplexy s koagulačními činidly. Výsledky experimentů ukázaly, že odstranitelnost peptidů a proteinů je značně závislá na hodnotě pH a vlastnostech koagulujících částic či molekul. Nejvyšší míry odstranění bylo dosaženo při takových hodnotách pH, při...
|
|
|
Adsorption of organic compounds onto activated carbon in water treatment process
Kopecká, Ivana
Disertační práce se zabývá využitím aktivního uhlí při odstraňování nízkomolekulárních organických látek produkovaných sinicemi a řasami (AOM - Algal Organic Matter) při úpravě pitné vody a také vlivem těchto látek na adsorpci antropogenních mikropolutantů, které jsou v surové vodě přítomny. Základem práce jsou výsledky publikované ve čtyřech mezinárodních recenzovaných časopisech s impakt faktorem a dvou konferenčních příspěvcích. Účinnost odstraňování AOM byla studována pomocí rovnovážných a kinetických laboratorních testů s různými typy granulovaného aktivního uhlí a buněčnými peptidy s molekulovou hmotností < 10 kDa produkovanými sinicí Microcystis aeruginosa, u kterých bylo již dříve prokázáno, že jsou velmi obtížně odstranitelné konvenční úpravou pitné vody pomocí koagulace/flokulace, a je tak třeba je odstraňovat jinými procesy. Vliv vlastností roztoku na adsorpci peptidů byl posuzován prostřednictvím testů při různých hodnotách pH a iontové síly. Negativní vliv peptidů na adsorpci organických mikropolutantů přítomných v surové vodě byl simulován prostřednictvím kompetitivních adsorpčních testů s herbicidem alachlorem a terbuthylazinem a uhlím čistým i předem zatíženým buněčnými peptidy. Výsledky ...
|
|
|
Vliv organických látek produkovaných fytoplanktonem na koagulaci dalších znečišťujících příměsí přítomných v povrchových vodách
Barešová, Magdalena
Úprava pitné vody se potýká s výskytem fytoplanktonu zejména ve fázi jeho odumírání, kdy dochází k uvolnění značného množství celulárních organických látek (COM - Cellular Organic Matter). Vzhledem k druhové závislosti charakteru COM a tedy i účinnosti jejich odstranění, tato práce srovnává organické látky, tzv. Algal Organic Matter (AOM), produkované čtyřmi běžně se vyskytujícími druhy fytoplanktonu: zelenými řasami Chlamydomonas geitleri, rozsivkami Fragilaria crotonensis a sinicemi Microcystis aeruginosa a Merismopedia tenuissima. Odlišnost extracelulární a celulární frakce byla hodnocena monitoringem růstu a srovnáním AOM získaných v různých fázích rozvoje fytoplanktonu. Vzhledem k tomu, že COM jsou nejen obtížně odstranitelné, ale ztěžují i odstranitelnost dalších znečišťujících příměsí, práce zkoumá vliv souběžné koagulace COM a dalších látek přítomných v povrchových vodách: kaolinu, huminových látek (HL) a buněk M. tenuissima. Průběh koagulace byl studován pomocí sklenicových zkoušek s jednotlivými komponenty i jejich směsi za přítomnosti koagulantu (síran hlinitý či železitý) či bez něj. Důraz byl kladen na proteinovou složku COM M. aeruginosa. S cílem zvýšit odstranitelnost proteinových COM byla zařazena preoxidace. Koagulace odstranila s až 99% účinností zákal jílového i organického...
|
|
|
Oxidace látek produkovaných sinicí Microcystis aeruginosa a její vliv na úpravu vody koagulací
Štědrá, Karolína ; Načeradská, Jana (vedoucí práce) ; Kopecká, Ivana (oponent)
V důsledku eutrofizace vodního prostředí dochází k masivnímu rozvoji řas a sinic a vzniká tzv. vodní květ. Úpravny pitné vody se pak musí vypořádat se zvýšeným množstvím buněk a také látek, které řasy a sinice produkují (tzv. AOM). Přítomnost AOM způsobuje mimo jiné snížení účinnosti koagulace, která je při úpravě vody zásadním procesem. S cílem zvýšit její účinnost se přidávají další metody úpravy, například oxidace ozonem zařazená zpravidla před koagulaci. Zatímco ozonizaci buněk řas a sinic byla věnována jistá pozornost, o vlivu ozonizace na AOM je toho známo velmi málo. Tato diplomová práce se zaměřila na vyhodnocení vlivu ozonizace v kombinaci s koagulací na odstranění celulárních organických látek (COM) sinice Microcystis aeruginosa. Zkoumán byl vliv ozonizace před koagulací a ozonizace po koagulaci na odstranění COM. Sledována byla také degradace microcystinů, které se přirozeně vyskytovaly ve vzorku COM. Byly aplikovány různé dávky ozonu (1 - 10 mg/L) při třech hodnotách pH - 5, 7 a 9. Koagulace byla prováděna se dvěma koagulačními činidly - síranem hlinitým a síranem železitým. Samotná ozonizace měla jen zanedbatelný vliv na odstranění COM, ale úspěšně eliminovala microcystiny, jejichž degradace byla účinnější při pH 5 a 7 než při pH 9. Také předozonizace dokázala účinně odstranit...
|
|
|
Vliv oxidačních procesů na koagulaci AOM
Titov, Ivan ; Načeradská, Jana (vedoucí práce) ; Novotná, Kateřina (oponent)
V důsledku antropogenních vlivů jsou povrchové zdroje pitné vody vystaveny nadměrnému rozvoji fytoplanktonních společenstev. To představuje problém pro úpravu pitné vody nejenom z důvodu přítomnosti velkého počtu buněk fytoplanktonu, ale i z důvodu přítomnosti vysokých koncentrací látek produkovaných fytoplanktonem, tzv. AOM (Algal Organic Matter). Tyto sloučeniny mají nízkou odstranitelnost při konvenční úpravě pitné vody koagulací, a proto je v současné době zlepšení jejich odstranitelnosti předmětem řady výzkumů. Jedním ze způsobů, jak zvýšit účinnost koagulace buněk řas a sinic a jimi produkovaných látek, může být oxidační proces zařazený před koagulaci. Tato práce se proto zabývá vlivem oxidačních procesů na odstranění AOM koagulací a na jakost upravené vody. Na základě literární rešerše bylo zjištěno, že přínos předoxidace pro koagulaci AOM zdaleka není jednoznačný. Na jednu stranu předoxidace může v případě vhodně nastavených provozních podmínek, správné volbě oxidačního procesu a použití optimální dávky oxidačního činidla zvýšit účinnost odstranění části AOM, např. cyanotoxinů, látek způsobujících nepříjemnou chuť a zápach nebo nízkomolekulárních látek díky jejich mineralizaci. Na druhou stranu může mít předoxidace i negativní vliv na koagulaci AOM, např. může rozkládat vysokomolekulární...
|
|
|
Coagulation of organic matter produced by phytoplankton
Načeradská, Jana
Překládaná disertační práce se zabývá odstranitelností organických látek produkovaných řasami a sinicemi (AOM - algal organic matter) koagulací při úpravě vody a také vlivem AOM na koagulaci dalších látek přítomných v surové vodě. Zvláštní důraz je kladen na popis mechanismů koagulace. Účinnost odstranění AOM koagulací byla posuzována za pomoci koagulačních testů prováděných s optimalizovanými dávkami koagulačních činidel (síranu hlinitého nebo železitého) při různých hodnotách pH. V experimentech byly použity peptidy a proteiny obsažené v buněčném materiálu sinice Microcystis aeruginosa, o kterých bylo již dříve zjištěno, že narušují koagulační proces. Za účelem posouzení vlivu AOM na koagulaci zakalených vod byly dále provedeny koagulační testy s peptidy a proteiny společně s kaolinovými částicemi, reprezentujícími jílové částice v zakalených vodách, jak s koagulačními činidly, tak bez nich. Aby bylo možné popsat koagulační mechanismy, AOM byly charakterizovány z hlediska náboje, funkčních skupin, molekulových vah a schopnosti tvořit rozpuštěné komplexy s koagulačními činidly. Výsledky experimentů ukázaly, že odstranitelnost peptidů a proteinů je značně závislá na hodnotě pH a vlastnostech koagulujících částic či molekul. Nejvyšší míry odstranění bylo dosaženo při takových hodnotách pH, při...
|
|
|
Vliv organických látek produkovaných fytoplanktonem na koagulaci dalších znečišťujících příměsí přítomných v povrchových vodách
Barešová, Magdalena
Úprava pitné vody se potýká s výskytem fytoplanktonu zejména ve fázi jeho odumírání, kdy dochází k uvolnění značného množství celulárních organických látek (COM - Cellular Organic Matter). Vzhledem k druhové závislosti charakteru COM a tedy i účinnosti jejich odstranění, tato práce srovnává organické látky, tzv. Algal Organic Matter (AOM), produkované čtyřmi běžně se vyskytujícími druhy fytoplanktonu: zelenými řasami Chlamydomonas geitleri, rozsivkami Fragilaria crotonensis a sinicemi Microcystis aeruginosa a Merismopedia tenuissima. Odlišnost extracelulární a celulární frakce byla hodnocena monitoringem růstu a srovnáním AOM získaných v různých fázích rozvoje fytoplanktonu. Vzhledem k tomu, že COM jsou nejen obtížně odstranitelné, ale ztěžují i odstranitelnost dalších znečišťujících příměsí, práce zkoumá vliv souběžné koagulace COM a dalších látek přítomných v povrchových vodách: kaolinu, huminových látek (HL) a buněk M. tenuissima. Průběh koagulace byl studován pomocí sklenicových zkoušek s jednotlivými komponenty i jejich směsi za přítomnosti koagulantu (síran hlinitý či železitý) či bez něj. Důraz byl kladen na proteinovou složku COM M. aeruginosa. S cílem zvýšit odstranitelnost proteinových COM byla zařazena preoxidace. Koagulace odstranila s až 99% účinností zákal jílového i organického...
|
|
|
Koagulace rozdílných typů látek ze sinic a řas
Novotná, Kateřina ; Načeradská, Jana ; Barešová, Magdalena ; Janda, V. ; Pivokonský, Martin
Příspěvek se zabývá charakterizací a koagulací rozdílných typů látek produkovaných fytoplanktonem (algal organic matter - AOM), zejména jejich neproteinovou složkou, tvořenou sacharidy aj. Tyto látky byly získány z celulárního organického materiálu zelené řasy Chlorella vulgaris. Při koagulaci neproteinových AOM byla testována dvě různá koagulační činidla na bázi hliníku (síran hlinitý - SH a polyaluminiumchlorid - PACI). Nejúčinnější koagulace bylo v obou případech dosaženo v oblasti kolem neutrálního pH (7,1-7,5 a 7,6-8,0 při použití SH a PACI, resp.), přičemž byly zapotřebí poměrně vysoké dávky činidla (8 a 10 mg.L-1 Al, resp.). I při optimalizovaných podmínkách koagulace však bylo odstraněno max. cca 20% neproteinových AOM. Vhodné podmínky, účinnost i mechanismy koagulace neproteinové složky se značně liší od těch pro AOM peptidy/proteiny, což souvisí s rozdílnými vlastnostmi daných skupin látek (distribuce molekulových hmotností, množství a charakter povrchových funkčních skupin atd.). Pro účinnou optimalizaci koagulace je tedy rozhodující nejen koncentrace, ale právě i charakter AOM.
|
host ::
RSS.