|
|
Hodnocení vlivů biodegradabilních mikroplastů na biotu sladkovodního ekosystému prostřednictvím testů ekotoxicity
Procházková, Petra ; Maršálek,, Blahoslav (oponent) ; Beklová, Miroslava (oponent) ; Zlámalová Gargošová, Helena (vedoucí práce)
Mikroplasty jakožto všudypřítomné kontaminanty sladkovodních ekosystémů vyvolávají oprávněné obavy týkající se jejich vlivu na životní prostředí. Dochází proto k všeobecné snaze nahradit konvenční plasty biologicky odbouratelnými alternativami, které by měly být v prostředí snadno rozložitelné. Nicméně, proces biodegradace takových materiálů vyžaduje specifické podmínky, jako jsou teplota, vlhkost, pH a přítomnost mikroorganismů, které nejsou vždy dostatečně splněny. V důsledku toho dochází k jejich fragmentaci a tvorbě biodegradabilních mikroplastů. Ty mohou, stejně jako konvenční mikroplasty, ovlivňovat životní prostředí. Cílem této práce proto bylo posoudit vliv mikroplastů biodegradabilního poly(3-hydroxybutyrátu) na vybrané zástupce sladkovodních organismů, a to konkrétně na řasu Desmodesmus subspicatus, rostlinu Lemna minor a korýše Daphnia magna, a dále pak najít vhodnou analytickou metodu umožňující přímou detekci mikroplastů v těle organismu D. magna. I přes to, že pozorované účinky nebyly vždy významné, upozornily na určité sekundární problémy, které může přítomnost biodegradabilních mikroplastů v životním prostředí vyvolat. Ty mohou být způsobené právě biologickou rozložitelností spojenou s tvorbou biofilmu na povrchu biodegradabilních mikroplastů, což, jak se ukázalo, následně vede k vyčerpání živin v okolním prostředí. Výsledky této práce tedy naznačují, že k využívání biodegradabilních plastů jakožto náhrady konvenčních materiálů je nutné přistupovat kriticky před jejich masivním využitím jako náhrady za konvenční plasty.
|
|
|
Vliv mikroplastů biodegradabilních polymerů na vlastnosti půdní organické hmoty
Denková, Pavla ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Problematika kontaminace životního prostředí mikroplasty se dotýká všech jeho složek. V současné době je zřetelný trend využívat místo syntetických polymerů tzv. biodegradabilní polymery, u kterých se očekává, že se v přírodních systémech rychle rozloží díky přítomným mikroorganismům. Tento předpoklad ale nemusí odpovídat realitě. Biodegradace může v reálných podmínkách probíhat pomalu nebo vůbec a mikročástice biodegradabilního polymeru tak mohou v půdě setrvávat velmi dlouho, podobně jako částice syntetických polymerů. Jejich vliv na půdní biotu je již nějakou dobu předmětem studia, vliv na vlastnosti půdy a vody v půdě však doposud zkoumán nebyl. Tato práce se zabývá vlivem mikročástic biodegradabilních plastů na fyzikálně-chemické vlastnosti půdní organické hmoty, zejména na chování vody v půdním systému za aridních a semiaridních podmínek. Jako modelový biodegradabilní polymer byly použity mikročástice poly(R-3-hydroxybutyrátu), zkráceně P3HB, který byl zanášen do půdy v různých koncentracích. Využita byla metoda DSC, která umožňuje stanovit výparnou entalpii vody a stabilitu vodních můstků, které ovlivňují (stabilizují) fyzikální a chemickou strukturu půdní organické hmoty. Zároveň bylo změřeno množství vody zadržované půdní organickou hmotou. Bylo zjištěno, že mikroplasty P3HB za experimentálních podmínek snižují výparnou entalpii, což usnadňuje vysychání půdní organické hmoty, nicméně na celkovou zádrž vody organickou hmotou mají pouze malý vliv. Zároveň bylo pozorováno ovlivnění stability vodních molekulových můstků, které spojují segmenty půdní organické hmoty. Mikročástice P3HB by tedy mohly v půdě představovat riziko, díky ovlivnění mechanismu zádrže vody za aridních a semiaridních podmínek.
|
|
|
Odstraňování mikropolutantů při úpravě pitné vody
Císařová, Monika ; Lukášová, Daniela (oponent) ; Biela, Renata (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá problematikou odstraňování mikropolutantů při úpravě pitné vody. Teoretická část charakterizuje jednotlivé typy mikropolutantů, jejich výskyt a možnosti odstranění. A také odstranění mikropolutantů již realizované v praxi. Praktická část pojedná o odstranění vybraného mikropolutantu, a to perfluorovaných látek. Jedná se o laboratorní experiment na odstranění perfluorovaných látek z daného toku filtrací přes granulované aktivní uhlí Filtrasorb F400. V závěru jsou uvedeny výsledky a zhodnocení celého experimentu.
|
|
|
Studium sorpcí vybraných antibiotik na polyhydroxybutyrát
Amrichová, Anna ; Doležalová Weissmannová, Helena (oponent) ; Řezáčová, Veronika (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá problematikou sorpce antibiotik na mikroplasty. Antibiotika i mikroplasty jsou v dnešní době vysoce studovaným tématem, kvůli pozitivním i negativním vlastnostem Pro experiment byly vybrány antibiotika se skupiny sulfonamidů a chinolonů. Ze sulfonamidů byly vybrány sulfamethoxazol a trimethoprim a z chinolonů enrofloxacin a ciprofloxacin, které již byly podnětem pro některé studie s mikroplasty. Jako mikroplast byl využit biologicky odbouratelný polyhydroxybutyrát. V laboratoři byly uskutečněny dva experimenty. První měl za cíl sledovat časovou závislost sorpce antibiotik na polyhydroxybutyrát, druhý pak koncentrační. Koncentrační závislost byla následně vyhodnocena pomocí Freundlichovy a Langmuirovy izotermy. K analýzám byla využita metoda kapalinové chromatografie s hmotnostní spektrometrií.
|
|
|
Odstraňování mikroplastů z vody
Ermis, Martin ; Himr, Daniel (oponent) ; Štigler, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá výskytem mikroplastů ve vodách, důvody k jejich potenciální eliminaci a možnostmi, jak jí dosáhnout. Konkrétněji se zaměřuje na flotaci jako proces k odstraňování mikroplastů z vod. Flotace je dále popsána z teoretického hlediska a je k ní vypracován matematický model. V práci je změřena smáčivost vybraných polymerů. V experimentální části je popsán zrealizovaný pokus použitý k určení efektivity flotace jako procesu čistícího vodu od mikroplastů. Tato efektivita je dále srovnána s měřením smáčivosti.
|
|
|
Osud mikroplastů v půdě
Kameníková, Eliška ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Problematika mikroplastů, malých plastových částeček unikajících do životního prostředí, je dnes velmi diskutovaným tématem. Ukazuje se totiž, že mikroplasty nejsou zcela inertní a mají vliv na jednotlivé složky životního prostředí. Existují studie popisující negativní vliv mikroplastů například na faunu a flóru nebo na lidské zdraví, vlivy na kvalitu půdy ale stále nejsou dostatečně popsány. Tato práce si klade za cíl sledovat některé krátkodobé a střednědobé účinky které by mikroplasty na půdu mohly mít. V rámci této práce byla provedena série experimentů s cílem zmapovat osud mikroplastů v půdě. Sledovány byly změny termické stability půdní organické hmoty, půdní respirace, množství vody a půdní agregace v závislosti na čase inkubace. Testovány byly tři typy zemědělské půdy (černozem, kambizem a černice), které byly kontaminovány různými koncentracemi mikroplastů PET a pryže z pneumatik. Výsledky práce potvrdily specifické účinky mikroplastů na vlastnosti půdy, které byly pozorovány i u neinkubovaných vzorků (tedy v čase inkubace 0 měsíců), mikroplasty se v půdě nechovaly inertně a měly vliv například na vlastnosti, texturu a respiraci půdy.
|
|
|
Studium sorpčních vlastností mikroplastů
Hlaváčková, Hana ; Kučerík, Jiří (oponent) ; Řezáčová, Veronika (vedoucí práce)
V současné době je snaha nahradit konvenční plasty biodegradabilními produkty, které budou mít schopnost zastoupit tyto látky. Jedním z případných, v současnosti detailně studovaným biologicky odbouratelným plastem, je i poly(3-hydroxybutyrát), který je produkován bakteriemi. Tato bakalářská práce se zabývá sorpcí vybraných látek na mikročástice poly(3-hydroxybutyrátu). Pro tuto práci byly vybrané látky, jejichž kontaminace vodních zdrojů představuje v dnešní době markantní problém. Konkrétně byly studovány sorpce nesteroidní protizánětlivé látky ibuprofenu, triazolového fungicidu tebuconazolu a nejrozšířenější drogy kofeinu na PHB částice, které velikostně spadají do skupiny mikroplastů. K analýzám byla využita metoda kapalinové chromatografie s hmotnostní detekcí.
|
|
|
Interakce mezi mikroplasty a těžkými kovy ve vodním prostředí
Ottová, Michaela ; Pavlovský, Jiří (oponent) ; Doležalová Weissmannová, Helena (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá adsorpcí iontů těžkých kovů na mikroplast. Konkrétně se jedná o olovo, chrom, zinek, měď, rtuť a jako zástupce plastu byl zvolen polyehylenthereftalát. Pro analýzu byla využita metoda atomové absorpční spektrometrie (F-AAS, AMA) a FTIR a metodou ATR. Cílem této práce bylo provést vybrané adsorpční experimenty, stanovit časovou závislost na adsorpci a maximální adsorbované množství. Následně byl pro každý prvek stanoven nejvhodnější kinetický a izotermní model a vypočteny charakteristické parametry.
|
|
|
Mikroplasty v půdě
Dvořáková, Alena ; Kučerík, Jiří (oponent) ; Doležalová Weissmannová, Helena (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá posouzením vhodnosti infračervené spektrometrie pro identifikaci plastů a mikroplastů v půdách. Byly použity techniky DRIFT (difuzní reflektance) a ATR (zeslabená úplná reflektance). Pro analýzu byly připraveny směsi modelové půdy a čistého PET o různých koncentracích. Dále bylo hodnoceno 21 reálných vzorků půd a 3 vzorky kompostů. Získaná data byla využita pro interpretaci infračervených spekter, vytvoření kalibračních závislostí PET s využitím metod ATR a DRIFT. Součástí práce bylo vyhodnocení validačních modelů s využitím spekter a základních půdních parametrů.
|
|
|
The development of a TGA-MS based method for determination of microplastics in soils
Šilhánková, Lenka ; Mravcová, Ludmila (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
The plastics, penetrating the environment unintentionally or deliberately, can be fragmented to form smaller particles in range of micrometre (so-called microplastics) and thus contaminate soil systems. Until now, the developed methods for determination of the microplastics in soil are mainly focused on qualitative analysis. Nevertheless, also their performance suffers with various problems. Moreover, almost all the analyses require a time-consuming sample pre-treatment. In this study, we focused on the development of a new analytical approach for quantitative determination of polyvinyl chloride (PVC) and polystyrene (PS) microplastics in soil using thermogravimetry-mass spectrometry (TGA-MS) without sample pre-treatment. Model sandy loam soil samples were spiked with microplastics to obtain final concentrations of 0.23–7 wt% PVC and PS, respectively. The samples were pyrolyzed with heating rate of 5 K min–1 up to 1,000 °C. Subsequently, the evolved gases were analysed using MS. The obtained data were normalized with an external standard (calcium oxalate hydrate). Limits of detection depended on chosen m/z and were determined between 0.08–5.3 wt% for PVC and between 0.005–0.7 wt% for PS, respectively. Consequently, limits of quantification were between 0.3–17.7 wt% for PVC and between 0.002–2.2 wt% for PS. The results show that the coupling TGA-MS can be a compete semiquantitative approach for determination of micro-PVC and micro-PS in soil with low organic carbon content.
|
host ::
RSS.