Search

The objective of this research is to describe the impact of different advanced oxidation processes used for the removal of sulfamethoxazole on wastewater quality. Ozone, UV, a combination of ozone and UV, and plasma discharge were employed. Concentrations of sulfamethoxazole were analysed by LC-MS/MS. Chemical and microbiological analyses and ecotoxicological tests were conducted to investigate the quality of treated wastewater. The results of this study show that the most effective technique for the removal of sulfamethoxazole is O3, followed by plasma discharge, O3 + UV and, finally, UV. A significant effect of tested advanced oxidation processes on the chemical composition of wastewater was not observed; however, the number of microorganisms was reduced. In the case of ecotoxicological tests with Lemna minor and crustacean Daphnia magna, a significant negative effect was only observed when plasma was applied.

Methacrylated vegetable oils are promising bio-based polymerizable precursors for potential material application in several fields, such as coating technologies or 3D printing. The reactants' availability for their production is an enormous advantage, but the modified oils also exhibit high apparent viscosity values and poor mechanical properties. This work focuses on a way to produce oil-based polymerizable material precursors in a mixture with a viscosity modifier in a one-batch process. The required methacrylic acid for the modification of epoxidized vegetable oils can be obtained as a secondary product of the methacrylation of methyl lactate forming a polymerizable monomer along with the acid. This reaction results in a yield of over 98% of methacrylic acid. Epoxidized vegetable oil can be added into the same batch using acid for oil modification which results in the one-pot mixture of both methacrylated oil and methyl lactate. The structural verifications of products were provided via FT-IR, H-1 NMR, and volumetric methods. This two-step reaction process produces a thermoset mixture with a lower apparent viscosity of 142.6 mPa center dot s in comparison with methacrylated oil exhibiting a value of 1790.2 mPa center dot s. Other physical-chemical properties of the resin mixture such as storage modulus (E ' = 1260 MPa), glass transition temperature (T-g = 50.0 degrees C), or polymerization activation energy (17.3 kJ/mol) are enhanced in comparison with the methacrylated vegetable oil. The synthesized one-pot mixture does not require additional methacrylic acid due to the use of the one formed in the first step of the reaction, while the eventual thermoset mixture exhibits enhanced material properties compared to the methacrylated vegetable oil itself. Precursors synthesized in this work may find their purpose in the field of coating technologies, since these applications require detailed viscosity modifications.

Bio-based cross-linkers can fulfill the role of enhancing additives in bio-sourced curable materials that do not compare with artificial resin precursors. Isosorbide dimethacrylate (ISDMMA) synthesized from isosorbide (ISD) can serve as a cross-linker from renewable sources. Isosorbide is a bicyclic carbon molecule produced by the reaction modification of sorbitol and the optimal conditions of this reaction were studied in this work. The reaction temperature of 130 & DEG;C and 1% w/w amount of para-toluenesulfonic acid (p-TSA) were determined as optimal and resulted in a yield of 81.9%. Isosorbide dimethacrylate was synthesized via nucleophilic substitution with methacrylic anhydride (MAA) with the conversion of 94.1% of anhydride. Formed ISD and ISDMMA were characterized via multiple verification methods (FT-IR, MS, 1H NMR, and XRD). Differential scanning calorimetry (DSC) proved the curability of ISDMMA (activation energy Ea of 146.2 kJ/mol) and the heat-resistant index of ISDMMA (Ts reaching value of 168.9) was determined using thermogravimetric analysis (TGA). Characterized ISDMMA was added to the precursor mixture containing methacrylated alkyl 3-hydroxybutyrates (methyl ester M3HBMMA and ethyl ester E3HBMMA), and the mixtures were cured via photo-initiation. The amount of ISDMMA cross-linker increased all measured parameters obtained via dynamic mechanical analysis (DMA), such as storage modulus (E') and glass transition temperature (Tg), and the calculated cross-linking densities (& nu;e). Therefore, the enhancement influence of bio-based ISDMMA on resins from renewable sources was confirmed.

The polyesters poly(lactic acid) (PLA) and poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) used in various applications such as food packaging or 3D printing were depolymerized by biobased aliphatic alcohols—methanol and ethanol with the presence of para-toluenesulphonic acid (p-TSA) as a catalyst at a temperature of 151 °C. It was found that the fastest depolymerization is reached using methanol as anucleophile for the reaction with PLA, resulting in the value of reaction rate constant (k) of 0.0425 min1 and the yield of methyl lactate of 93.8% after 120 min. On the other hand, the value of constant k for the depolymerization of PHB in the presence of ethanol reached 0.0064 min1 and the yield of ethyl 3-hydroxybutyrate was of 76.0% after 240 min. A kinetics study of depolymerization was performed via LC–MS analysis of alkyl esters of lactic acid and 3-hydroxybutanoic acid. The structure confirmation of the products was performed via FT-IR, MS, 1H NMR, and 13C NMR. Synthesized alkyl lactates and 3-hydroxybutyrates were modified into polymerizable molecules using methacrylic anhydride as a reactant and potassium 2-ethylhexanoate as a catalyst at a temperature of 80 °C. All alkyl esters were methacrylated for 24 h, guaranteeing the quantitative yield (which in all cases reached values equal to or of more than 98%). The methacrylation rate constants (k) were calculated to compare the reaction kinetics of each alkyl ester. It was found that lactates reach afaster rate of reaction than 3-hydroxybutyrates. The value of k for themethacrylated methyl lactate reached 0.0885 dm3/(mol·min). Opposite to this result, methacrylated ethyl 3-hydroxybutyrate’s constant k was 0.0075 dm3/(mol·min). The reaction rate study was conducted by the GC-FID method and the structures were confirmed via FT-IR, MS, 1H NMR, and 13C NMR.

Background: Sewage sludge (SS) has been considered a potent source of soil nutrients. However, its direct application to agricultural soils have been discouraged owing to its toxic nature. Therefore, conversion and modification of SS to decrease its toxicity has resulted in advanced methods. Co-pyrolysis of SS with other amendments is an ideal treatment resulting in an environmentally safe and nutrient rich final products with additional properties to sequester carbon. In the present study, a novel biochar was produced through the microwave pyrolysis of SS mixed with zeolite and sawdust. The pyrolysis product was thus characterized for elemental composition, polycyclic aromatic hydrocarbons, via Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), and for its effects on soil microbial characteristics, soil health and plant biomass after soil application. Results: Results revealed that, the SS modification resulted in stable product with higher nutrients which further depend on the type and ratio of feedstock used. Its application to soil significantly improved soil chemical and microbiological properties and altered lettuce biomass. Conclusions: We concluded that sawdust feedstock promoted nutrient availability in the resulting biochar and induced higher activity of nutrient mineralizing enzymes, whereas zeolite slowed down the release of nutrients from soil and putatively immobilized enzymes. This joint effect of sewage sludge biochar, sawdust and zeolite benefited the plant acquisition of nutrients in comparison with the microbial nutrient uptake. We thus conclude that microwave pyrolyzed SS could be used as a soil enhancer.

This paper deals with the influence of an incubation medium pH on the hydrolytic degradation of a novel thermosensitive biodegradable triblock copolymer based on hydrophilic poly(ethylene glycol) and hydrophobic copolymer poly(lactic acid-co-glycolic acid) (PLGA-PEG-PLGA), consequently modified at alpha,omega-ends with itaconic acid (ITA) resulting in alpha,omega-itaconyl(PLGA-PEG-PLGA). Itaconic acid, gained from renewable resources, delivers a reactive double bond and carboxylic functional group to the end of PLGA-PEG-PLGA copolymer: this is important for a reaction with biologically active substances. The suitability of the sample degradation was assessed depending on whether the copolymer formed a gel at 37 °C. Two reversible physical sol-gel-sol transitions from a sol (liquid phase) to a gel (solid phase) and back to a sol (suspension) were verified using the tube inverting method. The hydrolytical degradation was evaluated at a physiological temperature (37 °C) in the presence of phosphate solutions, at a pH either 4.2 or 7.4 by monitoring the decrease of the number average molecular weight of copolymers by GPC. Moreover, the degradation kinetics was confirmed by the HPLC/DAD method, where the increasing amount of final degradation products (lactic and glycolic acids) was detected. The study demonstrated that the carboxylic groups modified copolymer is more susceptible to hydrolytical degradation than the unmodified copolymer within first days of degradation at 7.4., Tento článek se zabývá vlivem pH inkubačního média na hydrolytickou degradaci nového termosenzitivního biologicky odbouratelného triblokového kopolymeru na bázi hydrofilního polyethylenglykolu a hydrofobního kopolymeru polymléčné a polyglykolové kyseliny (PLGA-PEG-PLGA), který je modifikován na alfa, omega-koncích itakonovou kyselinou. Kyselina itakonová, získaná z obnovitelných zdrojů, poskytuje reaktivní dvojnou vazbu a karboxylové funkční skupiny na konci PLGA-PEG-PLGA kopolymeru: toto je důležité pro reakci s biologicky aktivními látkami. Vhodnost degradace vzorku byla stanovena v závislosti na tom, zda kopolymer tvořil gel při teplotě 37 °C. Dva reverzibilní fyzikální sol-gel-sol přechody ze solu (kapalná fáze) na gel ( pevná fáze) a zpět (suspenze) byly ověřeny za použití metody obrácných zkumavek. Hydrolytická degradace probíhala při fyziologické teplotě (37 ° C) v přítomnosti fosfátových roztoků, při hodnotě pH 4,2 nebo 7,4. Byl sledován pokles střední číselné molekulové hmotnosti kopolymerů pomocí GPC. Kromě toho kinetika degradace byla sledována metodou HPLC / DAD, kde došlo k detekci rostoucího množství konečných produktů rozkladu kopolymeru (kyseliny mléčné a glykolové). Studie prokázala, že modifikovaný kopolymer ITA/PLGA-PEG-PLGA/ITA je náchylnější k hydrolytické degradaci, než nemodifikovaný kopolymer během prvních dnů degradace při hodnotě pH 7,4.

Tato bakalářská práce se zabývá problematikou pesticidů v půdě. Hodnotí obsah reziduí pesticidů v zemědělských půdách Jihomoravského kraje za období 2015-2021. Rezidua pesticidů byla sledována v rámci Bazálního monitoringu zemědělských půd, analýza probíhala metodou kapalinové chromatografie shmotnostní detekcí. Monitoring provádí Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský, který také poskytl veškerá data pro tuto práci. Pro hodnocení byly vybrány nejčastěji nalezené látky – 2-hydroxyatrazin, boskalid, diflufenikan, dimoxystrobin, epoxykonazol, prochloraz, tebukonazol a 2-hydroxytebuthylazin. Nejvyšší koncentrace byla naměřena u boskalidu. Nejčastěji byl detekován epoxykonazol. Nalezené koncentrace pesticidů v Jihomoravském kraji jsou ve srovnání se Zlínským krajem a krajem Vysočina i několikanásobně nižší., This bachelor's thesis deals with the issue of pesticides in soil. It evaluates the concentration levels of pesticide residues in agricultural soils in the South Moravian Region in 2015-2021. Pesticide residues were monitored as a part of the Basal Soil Monitoring System, the concentrations were determined by liquid chromatography–mass spectrometry. The monitoring is performed by the Central Institute for Supervising and Testing in Agriculture (ÚKZÚZ), which also provided all the data for this work. The most frequently detected substances were selected for evaluation – 2-hydroxyatrazine, boscalid, diflufenican, dimoxystrobin, epoxiconazole, prochloraz, tebuconazole and terbutylazine-2-hydroxy. The highest concentration was measured for boscalid. Epoxyconazole was the most frequently detected substance. The concentrations of pesticide residues found in soils of the South Moravian Region are several times lower compared to the Zlín Region and the Vysočina Region.

Předložená bakalářská práce řeší problematiku snížení hrubých emisí do okolního prostředí. Za tímto účelem bude ověřen specifický typ polymerní sloučeniny kanadské provenience. Cílem bakalářské práce bude rovněž vytipovat kladné vlastnosti polymeru a určit vhodný způsob aplikace; posuzováno bude již zmíněné snížení prašnosti, zpevnění plochy po aplikaci, případně snížení její propustnosti a zvýšení její maximální hustoty za sucha., The main issue this bachelor thesis deals with the reduction of emit into the enviroment. A specific type of polymer compound from Canadian provenance will be tested for this purpose. The aim of this work will be the identification of positive characteristics of the polymer, and determine to the appropriate method of application. The above mentioned reduction of dust, stabilization of areas after application, possibly reduction of its permeability and increase of its maximum dry density will also by measured.

Práce se zabývá aktuálním problémem narůstajících koncentrací glyfosátu v podzemních a odpadních vodách z důvodu nedostatečné účinnosti daných metod využívaných na čistírnách odpadních vod. Z tohoto hlediska je nutné vyvíjet nové metody a technologické procesy, které by mohly účinně odstranit glyfosát z vod. Doposud využívané metody v čistírnách odpadních vod by měly být nahrazeny nebo doplněny pomocí pokročilých oxidačních procesů. Praktická část této práce se věnuje glyfosátu a jeho degradaci ve vodách pomocí plazmatu. Během aplikace plazmatu byly postupně odebírány vzorky, které se dále vyhodnocovaly pomocí LC/MS vybrané jako vhodné analytické metody. Cílem této práce bylo zjistit účinnost plazmatu ve vodách s příměsí glyfosátu., This work deals with the current problem of increasing concentrations of glyphosate in groundwater and wastewater due to insufficient efficiency of methods used in wastewater treatment. From this point of view effective removing of glyphosate from water have to be developed by new methods and technological processes. The methods used so far in wastewater treatment plants should be replaced or supplemented by advanced oxidation processes. The practical part of this work is devoted to glyphosate and its degradation in water by plasma. Samples were taken sequentially during plasma application and further evaluated by LC/MS selected as suitable analytical methods. The aim of this work was to determine the efficiency of plasma in water with admixture of glyphosate.

Tématem této bakalářské práce je stanovení léčiv v žížalách hnojních prostřednictvím metody QuEChERS s následnou LC-MS/MS analýzou. Teoretická část je zaměřená na konkrétní skupiny použitých léčiv, jejich vlastnosti a využití. Dále se zaměřuje na výskyt léčiv v životním prostředí od jejich vstupu až po s tím spojené negativní následky, včetně dopadu na žížaly hnojní. Teoretická část také pojednává o metodě QuEChERS a kapalinové chromatografii s hmotnostní spektrometrií. V rámci experimentální části byla nejdříve optimalizovaná metoda QuEChERS (konkrétně její parametry jako organické rozpouštědlo, složení vodné fáze, množství EDTA a způsob přečištění) pro extrakci 31 léčiv z žížal s analytickou koncovkou LC MS/MS. Tato optimalizovaná a validovaná metoda je následně použita na extrakci léčiv z žížal hnojních, které byly podrobeny experimentům. Experimenty se zaměřují na vliv koncentrace léčiv v půdě a přítomnost biouhlu na příjem různých léčiv žížalami., The content of this Bachelor‘s thesis is an analysis of pharmaceuticals in earthworms using the QuECHERS method followed by the LC-MS/MS analysis. The theoretical part focuses on the specific groups of used drugs, their properties and applications. Furthermore, it focuses on the occurrence of drugs in the environment from their input to the negative consequences including the impact on earthworms. The theoretical part also discusses the QuEChERS method and liquid chromatography with mass spectrometry. At first in the experimental part, the QuEChERS method (concretely parameters like organic solvent, aqueous phase composition, amount of EDTA, purification method) was optimized for the extraction of 31 drugs from earthworms analytically completed by LC MS/MS. This optimized and validated method is subsequently applied to the extraction of drugs from earthworms from the performed experiments. The experiments focus on the effect of drug concentration in soil and the presence of biochar on the uptake of different drugs by earthworms.

Tato práce se zabývá výskytem nesteroidních a protizánětlivých léčiv v odpadních vodách. Jsou zde charakterizována tato léčiva a uvedeny konkrétní způsoby stanovení naproxenu a ibuprofenu ve vodě odebrané z čistírny odpadních vod. Kromě jejich charakteristiky jsou zde popsány i preanalytické a finální analytické metody používané pro stanovení léčiv v odpadních vodách. Analyzována byla odpadní voda z ČOV Veterinární a farmaceutické univerzity v Brně. Odebrané vzorky byly přefiltrovány a zakoncentrovány pomocí extrakce na tuhou fázi (SPE) a následně analyzovány pomocí ultra-vysokoúčinné kapalinové chromatografie, přesněji UHPLC s detektorem diodového pole. Pomocí těchto postupů a metod bylo zjištěno, že obsah naproxenu v odpadní vodě z ČOV VFU Brno byl pod limitem stanovitelnosti a ibuprofen nebyl ve většině případů detekován., The thesis focuses on non-steroidal anti-inflammatory drugs in wastewater. It characterizes drugs and defines specific methods of determination naproxen and ibuprofen in wastewater. Besides their characteristics there are pre-analytics and final analytic methods described here which are used for determination of drugs in wastewater. To analyse we used wastewater from Veterinary and Pharmaceutical University in Brno. Samples were filtered and concentrated by solid phase extraction (SPE) and after that they were analysed by UHPLC with diode array detector. Thanks to these practices and methods, there were found, that concentration of naproxen in wastewater from VFU Brno was below the limit of quantification and ibuprofen wasn´t detected in most of cases.

Tato práce se zabývá popisem kyseliny hyaluronové, charakterizací jejího chování v roztoku, jejími chemicko-fyzikálními vlastnostmi a využitím v různých průmyslových odvětvích. Součástí práce je také část věnovaná možnostem její analýzy. Druhá polovina práce se soustředí na elektromigrační metody se zvláštní pozorností věnovanou kapilárním elektroforetickým metodám, a to zejména kapilární zónové elektroforéze. Cílem této práce je optimalizovat metodu pro stanovení kyseliny hyaluronové ve vodných roztocích pomocí kapilární zónové elektroforézy., This thesis is focused on description hyaluronic acid, characterization of its behaviour in water solutions, its chemical-physical properties and its using in different industrial sectors. The next part deals with possibilities of its analysis. The following section of the thesis is focused on electromigration techniques with special attention dedicated to capillary electrophoretic methods, especially capillary zone electrophoresis. The aim of this thesis is optimization of the method of determination of hyaluronic acid in water solutions by capillary zone electrophoresis.

Tato bakalářská práce se zabývá stanovením organických kyselin ve víně metodou kapilární zónové izotachoforézy. Teoretická část je věnována vlastnostem vína, složení, jeho prospěchu na zdraví člověka a kapilární zónové iztachoforéze a jejímu praktickému využití. Praktická část se zabývá stanovením organických kyselin ve víně kapilární zónovou izotachoforézou. Organické kyseliny jsou stanovovány ve třech fázích výroby bílého a červeného vína., This bachelor thesis deals with determination of organic acids in wine by capillary zone isotachophoresis method. The theoretical part is devoted to the properties of wine, its composition, its benefit to human health and capillary zone isotachophoresis and its practical use. The practical part deals with determination of organic acids in wine by capillary zone isotachophoresis. Organic acids are determined in three phases of white and red wine production.

Tato bakalářská práce je zaměřena na substituované polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH) ve složkách životního prostředí. V práci je posuzován vznik těchto sloučenin a jejich průnik do ekosystému. Vzhledem k jejich prokázaným negativním vlastnostem je třeba se věnovat také jejich toxikologii. V další části práce jsou diskutovány vhodné metody, včetně vzorkování, úpravy vzorku a finálního stanovení. Závěr předložené práce tvoří návrh Standardního operačního postupu pro jejich stanovení., This work is focused on substituted polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in environmental compartments. The thesis examined the development of these compounds and their entry into the ecosystem. Due to their proven negative characteristics to be addressed also their toxicology. The next section discusses the appropriate methods, including sampling, sample preparation and final determination. The conclusion of this work forms draft standard operating procedure for their determination.

Syntetické musk sloučeniny jsou uměle vyrobené organické sloučeniny, které nalezly své využití jako vonné složky nejrůznějších produktů osobní péče, a to od parfémů, kosmetiky, detergentů až po čistící a prací prostředky. Vzhledem k jejich širokému použití a jejich schopnosti perzistence pronikly tyto sloučeniny do všech složek životního prostředí, zejména pak do vodního ekosystému. Proto je v poslední době věnovaná pozornost studiu těchto látek, jejich vlastností a osudu v různých složkách ekosystému. V rámci diplomové práce bylo studováno pět sloučenin (habanolid, exaltolid, ambretolit, musk MC4 a ethylen brasylat) ze skupiny makrocyklických musk sloučenin ve vzorcích odpadních vod odebraných na přítoku a na odtoku tří čistíren odpadních vod (ČOV Brno Modřice, ČOV Lednice, ČOV Mikulov). Základem této práce bylo optimalizovat metodu na stanovení vybraných musk sloučenin v odpadní vodě, zhodnocení a interpretace získaných výsledků. Pro izolaci analytů z odpadní vody byla použita mikroextrakce tuhou fází (SPME) a finální analýza byla provedena pomocí plynové chromatografie ve spojení s hmotností spektrometrií. Na základě vyhodnocení dat byla vyjádřena míra účinnosti eliminace daných vonných látek čistírnou odpadních vod., Synthetic musk compounds are artificial organic substances commonly used as fragrant constituents of personal care products as parfums, cosmetics, detergents, in-house cleaning and washing agents. Given their large area of applications and their ability to be persistent, they leaked into all parts of ecosystem, especially aquatic one. There have been a big focus on studiyng these compounds, their properties and fate in the different parts of ecosystems in the last years. The aim of master's thesis was carry out the determination of five representatives (habanolide, exaltolide, ambrettolide, musk MC4 and ethylene brassylate) of macrocyclic musk compounds in waste water samples from influent and effluent of three water treatment plants (WWTP Brno-Modřice, WWTP Lednice and WWTP Mikulov). One of the main tasks was to perform a method optimisation for the determination of selected musk compounds in waste water and evaluation and interpretation of the results. Solid phase microextraction (SPME) technique was used for the extraction of analytes, consequently gas chromatography-mass spectrometry was used for analysis of selected analytes. Following evaluation the removal efficiency of musk compounds in the waste water treatment plant was assessed.

V práci jsou vysvětleny a přiblíženy děje a pojmy související s problematikou degradace pesticidů pomocí pokročilých oxidačních procesů a jejich možnosti stanovování. Podstatou experimentální práce bylo vyvinutí a jednoduchá validace vytvořené metody pro vybrané pesticidy. Následné pokusy degradací těchto pesticidů ve vodě za pomocí pokročilých oxidačních metod a jejich stanovení. Cílem práce bylo porovnání zvolených metod oxidačních degradací a shrnutí výsledků pro navržení nejvhodnější metody pro jejich odstranění., In the master’s thesis are expleined and described proceses and terms related by problematic degradation of pesticides using advenced oxidation proceses and their possibilities of determinations. The essence of the experimental work was development and validate created method for determination of chosen pesticides. Degradation of this pesticides by advenced oxidation proceses and their determination after degradation. The aim of the work was compare chosen oxidation methods and summary of results for designe of the most appropriate method.

Stále častějším problémem se stává zvýšená konzumace xenobiotik, a tím se zvyšuje náročnost na jejich následné odstranění z odpadních vod, neboť mohou znamenat ekotoxikologickou zátěž pro životní prostředí. Pokročilé oxidační procesy (AOP) představují možnost, jak takovéto polutanty z odpadních vod odstranit. Jedná se o neselektivní reakční mechanismy, jako jsou například Fentonův, UV nebo UV/H2O2 reakce, které pomocí vygenerovaných OH radikálů dokáží odbourat resistentní látky. Tématem této diplomové práce bylo studium vlivu pokročilých oxidačních procesů na ekotoxicitu vybraných léčiv, a to konkrétně ibuprofenu, ketoprofenu, erythromycinu, tetracyklinu, kyseliny acetylsalicylové, sulfamethoxazolu a sulfathiazolu za využití laboratorní jednotky AOP. Veškeré látky byly otestovány na vodních organismech, a to na korýších Daphnia magna a Thamnocephalus platyurus, a také na vodní rostlině Lemna minor. Z jednotlivých měření pak byly stanoveny ekotoxikologické hodnoty EC50, LC50 a IC50 pro zmíněné způsoby ošetření a porovnána jejich ekotoxicita. Dále byla u vzorků ošetřených pomocí peroxidu vodíku měřena jeho koncentrace, jak před začátkem ošetření, tak i po skončení ošetření pomocí AOP. Získaná data ukazují, že peroxid vodíku zvyšuje hodnoty ekotoxicity a v systému se udržuje ve významných koncentracích i po týdnu. Z léčiv testovaných v environmentálních hladinách acetylsalicylová kyselina vykazovala největší ekotoxikologické účinky při chronickém testu na D. magna., The increased consumption of xenobiotics is becoming an increasingly common problem, and thus the demands for their subsequent removal from wastewater are increasing, as they can mean an ecotoxicological burden for the environment. Advanced oxidation processes (AOP) represent a possibility to remove such pollutants from wastewater. These are non-selective reaction mechanisms, such as Fenton's, UV or UV/H2O2 reactions, which can break down resistant substances with the help of generated OH radicals. The topic of this thesis was the study of the effect of advanced oxidation processes on the ecotoxicity of selected drugs, namely ibuprofen, ketoprofen, erythromycin, tetracycline, acetylsalicylic acid, sulfamethoxazole and sulfathiazole using the AOP laboratory unit. All substances were tested on aquatic organisms, namely the crustaceans Daphnia magna and Thamnocephalus platyurus, as well as the aquatic plant Lemna minor. Ecotoxicological EC50, LC50 and IC50 values for the mentioned treatment methods were then determined from the individual measurements and their ecotoxicity was compared. Furthermore, its concentration was measured in samples treated with hydrogen peroxide, both before the start of the treatment and also after the end of the treatment with AOP. The obtained data show that hydrogen peroxide increases ecotoxicity values and remains in significant concentrations in the system even after a week. Of the drugs tested at environmental levels, acetylsalicylic acid showed the greatest ecotoxicological effects in a chronic test on D. magna.

Plasty, pronikající do životního prostředí ať už neúmyslně či záměrně, mohou být fragmentovány za vzniku částic v řádu mikrometrů (tzv. mikroplastů) a znečišťovat tak půdní systémy. Doposud vyvinuté analýzy pro stanovení mikroplastů v půdách jsou především zaměřeny na kvalitativní stanovení, nicméně i jejich provedení se zatím stále potýká s různými úskalími. Navíc, téměř všechny tyto analýzy vyžadují časově náročnou předúpravu vzorku. V této studii jsme se zaměřili na vývoj nové analytické metody pro kvantitativní stanovení mikroplastů polyvinylchloridu (PVC) a polystyrenu (PS) v půdách bez předchozí úpravy vzorku pomocí termogravimetrické analýzy spojené s hmotnostní spektrometrií (TGA-MS). Pro analýzu byly použity vzorky modelové půdy s nízkým obsahem organického uhlíku, které byly spikovány na výslednou koncentraci 0,23–7 hm% PVC či PS. Vzorky byly pyrolyzovány s teplotním krokem 5 K min–1 až na teplotu 1000 °C. Pyrolýzní plynné produkty byly následně analyzovány s využitím hmotnostního spektrometru. Získaná data byla normalizována pomocí externího standardu (šťavelan vápenatý). Limity detekce se pohybovaly v rozmezí 0,08–5,3 hm% pro PVC a 0,005–0,7 hm% pro PS v závislosti na zvoleném m/z. Limity kvantifikace pak byly 0,3–17,7 hm% pro PVC a 0,002–2,2 hm% pro PS. Výsledky dokazují, že spojení TGA-MS může být konkurující semikvantitativní metodou pro stanovení mikro-PVC a mikro-PS v půdě s nízkým obsahem organického uhlíku., 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.

V České republice bylo již k roku 2017 diagnostikováno téměř 600 tisíc onkologických pacientů a jejich počet stále roste. Dostupná a používaná chemoterapeutika mají ale řadu nežádoucích vedlejších účinků, a proto stále roste snaha o nalezení specifičtějšího a méně cytotoxického léčiva. V rámci této bakalářské práce byla studována potenciální léčiva na bázi metalocenů s centrálním atomem Ru, Hf nebo Zr, vždy ve třech různých strukturách od každého prvku. Byla studována prostupnost a distribuce těchto léčiv do buněčných linií karcinomu plic. Tato léčiva byla detekována analýzou průměrného složení a laserovou ablací ve spojení s ICP hmotnostním spektrometrem. Na základě provedeného experimentu byl zjištěn největší potenciál u léčiva 133 na bázi ruthenia, které mělo nejvyšší prostupnost a do buněk se dostávalo v největším obsahu., There were almost 600 thousand patients in Czech Republic until 2017 and the number keeps rising. Chemotherapeutics used today have lots of undesirable side effects, so scientists around the world are trying hard to find more specific and less cytotoxic drugs. In this bachelor’s thesis, potential drugs based on metallocene with a central atom of Ru, Hf or Zr were studied, always in three different drugs for each element. The permeability and distribution of these drugs into lung cancer cell lines were investigated. These drugs were detected by analysis of solutions and laser ablation with an ICP mass spectrometer. Based on the experiment, the greatest potential was found for the ruthenium-based drug 133, which had the highest permeability and was able to get into the cells in the highest volume.

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., With the increasing production of plastic waste, the pollution of the environment by persistent microplastics is increasing simultaneously. Other environmental pollutants, such as various pharmaceuticals, can be sorbed on microplastics. This increases the toxicity of microplastics and their risk to living organisms. Nowadays, the use of so-called biodegradable polymers, which are supposed to degrade spontaneously, is expanding. However, their degradation can also produce microplastics. Therefore, this bachelor thesis deals with the sorption of drugs onto microplastics from biodegradable polyhydroxybutyrate (PHB) and with the influence of the surrounding aqueous environment on the rate and mechanism of sorption. Sorption of drugs onto microplastics made of synthetic polyethylene terephthalate (PET) was also carried out for comparison. The quantity of drugs was analysed by UPLC-ESI-TQ. Sorption was observed from the drug mixture for antibiotics tetracyclines. The pH value of the surrounding environment influenced the sorption rate of tetracyclines, the highest sorption occurred at acidic pH 4. According to the results of evaluation of sorption by Langmuir and Freundlich adsorption isotherms, PHB microplastics have a higher sorption capacity than PET microplastics. Therefore, PHB microplastics could be a risk for living organisms.

Tato bakalářská práce se v teoretické části zaměřuje na vysvětlení pojmu kořenová čistírna odpadních vod, dále se věnuje detailnějšímu popisu a fungování těchto čistíren. Pozornost je věnována rozdělení kořenových čistíren, jejich základním funkčním principům, vegetaci, vybraným léčivům a metodám jejich stanovení. V části experimentální byly zpracovány vzorky odpadní vody z kořenové čistírny odpadních vod v obci Dražovice na Vyškovsku. V odpadní vodě bylo sledováno osm vybraných léčiv (atenolol, azithromycin, diklofenak, ibuprofen, karbamazepin, klarithromycin, sulfamethoxazol a trimethoprim). Tato léčiva byla izolována z odpadní vody pomocí extrakce na tuhou fázi a následně byla použita metoda pro identifikaci a kvantifikaci – kapalinová chromatografie s hmotnostní detekcí., This bachelor thesis focuses in the theoretical part on explaining the concept of a root sewage treatment plant. There is also a more detailed description of these root sewage treatment plants functioning. Attention is paid to the phases of root sewage treatment plants, their basic functional principles, vegetation, selected pharmaceuticals and methods of their determination. In the experimental part, samples of wastewater from the root sewage treatment plant in Dražovice in Vyškov District, were processed. Eight selected drugs (atenolol, azithromycin, diclofenac, ibuprofen, carbamazepine, clarithromycin, sulfamethoxazole and trimethoprim) were monitored in wastewater. These drugs were isolated from wastewater by solid phase extraction and then a method for identification and quantification was used – liquid chromatography with mass detection.

Cílem mojí bakalářské práce je zpracování literárních rešerší na téma bromované retardátory hoření. Mezi používané retardátory patří zejména polybromované difenyl ethery a sloučenina hexabromocyklododekan. Tyto látky patří mezi perzistentní organické polutanty, jejich produkce se až do nedávné doby zvyšovala. Dnes se již vyskytují téměř ve všech složkách životního prostředí. Pro jejich stanovení se nejčastěji používají metody kapalinové a kapalinové chromatografie ve spojení s hmotnostně spektrometrickou detekcí., The target of my bachelor´s thesis is fabrication of literary recherche on theme brominated flame retardants. Into this group belong primarily polybrominated diphenyl ethers and compound hexabromocyclododecane. These compounds belong to perzistent organic polutants, whose production grew to the late time. Nowadays there are occur in almost all part sof environment. For their determination is using liquid and gas chromatography methods connected with mass spectrometry detection.

Tato diplomová práce se zabývá analýzou organických látek, které jsou přítomny v biouhlu. Biouhel obsahuje množství organických sloučenin, které mohou být toxické a také karcinogenní pro živé organismy. Aby mohl být biouhel využit pro zlepšení půdních vlastností nebo využit k dalším aplikacím, je třeba nejprve deklarovat jeho nezávadnost k čemuž slouží příslušné evropské nebo mezinárodní certifikace. Pro stanovení organických látek, které mohou být v biouhlu přítomny, byly vytvořeny příslušné evropské a mezinárodní normy. Teoretická část práce byla zaměřena na vybrané organické látky, na proces pyrolýzy a termochemolýzy, charakteristiku biouhlu a na použité analytické metody. Experimentální část se skládala nejprve z extrakce vzorků toluenem a následně byly stanoveny koncentrace 38 polycyklických aromatických uhlovodíků na GC-MS. Kvalitativní analýza byla provedena metodou dvoudimenzionální plynové chromatografie. Vzorky biouhlu byly podrobeny také termochemolýze. Poté byly opět analyzovány na GC-MS. V obou použitých metodách bylo nalezeno velké množství látek z řad PAHs, karboxylových kyselin, aminů, substituovaných naftalenů ad., a také menší množství např. polychlorovaných bifenylů., This master's thesis deals with the analysis of organic substances, which are present in biochar. Biochar contains a number of organic compounds, that can be toxic and also carcinogenic to living organisms. In order for biochar to be used to improve soil quality or to be used for other applications, its safety must be declared by European or international certifications. Relevant European and international standards have been created for the determination of organic substances, that could be present in biochar. The theoretical part of the thesis was focused on selected organic substances, the process of pyrolysis and thermochemolysis, biochar characterisation and the used analytical methods. The experimental part of the thesis consisted of extraction with toluene and after that the determination of concentration of the 38 polycyclic aromatic hydrocarbons was performed. Qualitative analysis was performed by two-dimensional gas chromatography. Biochar samples were also subjected to thermochemolysis method and then they were analysed on GC-MS again. In both analytical methods, a large number of substances from groups such as PAHs, carboxylic acids, amines, substituted naphthalenes etc. was found, as well as smaller number of eg. polychlorinated biphenyls.

Práce se zabývá aktuální problematikou narůstajících koncentrací léčiv, a tím i rostoucího počtu rezistentních bakterií v půdě. Jednou z příčin je hnojení zemědělských polí zvířecími fekáliemi, ve kterých se antibiotika vyskytují v nezměněné a stále aktivní formě nebo nedostatečná účinnost konvenčních metod používaných v čistírnách odpadních vod. Ve snaze zlepšit monitoring tohoto problému, byla vyvinuta a optimalizována metoda stanovení těchto antibakteriálních látek v půdní matrici, za využití extrakce tuhou fázi, a také UPLC/MS metoda na jejich vyhodnocení. Ze skupiny sulfonamidových antibiotik byl vybrán sulfacetamid, sulfadiazol, sulfamerazin, sulfamethazin, sulfamethoxazol, sulfapyridin, sulfasalazin, sulfathiaozal a trimethoprim. Nejnižším limitem detekce metody byla koncentrace 0,3 µg/g v případě sulfathiazolu a nejvyšším 8,1 µg/g pro sulfasalazin. Nejvyšších průměrných výtěžností bylo dosaženo u sulfamethoxazolu a to konkrétně 63 ±8 %., This work deals with a current issue of increasing drug concentrations and thus the growing number of resistant bacteria in the soil. One of the problem helping this issue is the fertilization of agricultural fields with animal faeces, in which antibiotics occur in an unchanged and still active form, as well as the insufficient effectiveness of conventional methods used in wastewater treatment plants. In an effort to improve the monitoring of this problem, a method for the determination of these antibacterial agents in the soil matrix, using solid phase extraction, and also a UPLC/MS method for their evaluation have been developed and optimized. From the group of sulfonamide antibiotics, sulfacetamide, sulfadiazole, sulfamerazine, sulfamethazine, sulfamethoxazole, sulfapyridine, sulfasalazine, sulfathiaosal and trimethoprim were selected. The lowest limit of detection for the method is 0.3 µg/g for sulfathiazole and the highest of 8.1 µg/g for sulfasalazine. The highest average yields were achieved with sulfamethoxazole, namely 63 ±8 %.

Tato práce se zabývá problémem výskytu kofeinu ve vodách. Nárůst koncentrace kofeinu je způsobem jeho konzumací mezi lidskou populací, která je v dnešní době na denním pořádku. Zatím tento problém není tak akutní, neboť koncentrace kofeinu je stopová a pro člověka neškodná. S rostoucí populací roste i množství kofeinu, které lidé zkonzumují a které se následně do odpadní vody dostává. Tento fakt by mohl v budoucnu činit problém. Jako vhodnou a také účinnou metodou pro eliminaci látek škodlivých životnímu prostředí jsou pokročilé oxidační procesy (AOP). Literární rešerše se zbývá purinovými alkaloidy a detailnějším popisem kofeinu. Dále je zde popsáno plazma, které bylo zvoleno jako metoda pro degradaci kofeinu a také vhodné analytické metody pro stanovení kofeinu. Při aplikaci plazmatu na modelové roztoky kofeinu byly odebírány vzorky v pravidelných časových intervalech. Tyto vzorky byly vyhodnoceny pomocí UHPLC. Výsledky byly porovnány s vědeckou studií, která se touto problematikou již zabývala., This thesis deals with the current problem of increasing concentration of caffeine in water that is connected with caffeine consumption among people. This problem is not that urgent becusase the concentration is not high and for human is not so harmful. The bigger populaton is, the more caffeine people consume and the amount of caffeine in wastewater rises. This fact could be considered as a future problem. An appropriate method effective for elimination of harmful substances are advanced oxidation processes (AOP). Theoretical part describes purine alkaloids with detail desctription of caffeine. Plasma was chosen as a method for caffeine degradation and there are some facts described. There is a chapter about appropriate analytical methods. The samples were picked after periodical time intervals. These samples were analyzed by UHPLC. The results were compared with study dealing with this theme.

Štúdia bola zameraná na overenie možností derivatizácie v plynovej chromatografií pre stanovenie mastných kyselín v olejových vzorkách a na využitie derivatizácie pre stanovenie organických látok vo vzorke extraktu semienok z vínnej révy. Teoretická časť sa zaoberá charakteristikou jednotlivých analytov. V ďalšej časti sú popísané derivatizačné metódy a transesterifikácie pre stanovenie mastnej kyseliny. Posledná kapitola sa venuje základným poznatkom o plynovej chromatografii a jej prístrojovom vybavení. Experimentálna časť bola rozdelená do troch kapitol: analýza mastných kyselín pomocou transesterifikácie, stanovenie mono-, di- a triglyceridov pomocou derivatizácie a analýza extraktov semienok z vínnej révy. V experimentálnej časti práce boli analyzované tri druhy olejov: makový, ľanový a orechový olej. Najčastejšie vyskytujúce mastné kyseliny v rastlinných olejoch sú kyselina palmitová, stearová, olejová, linolová a linolénová. Optimalizácia metódy prebiehala s použitím derivatizačného činidla MSTFA. Stanovanie metylesterov mastných kyselín bolo prevedené na plynovom chromatografe s plameňovým ionizačným detektorom. Pre potvrdenie výskytu mastných kyselín prebiehala doplnková analýza použitím plynového chromatografu s hmotnostným spektrometrom. Analýza extraktu z vínnej révy tiež prebiehala na GC/MS. Metóda bola najviac vyhovujúca s použitím troch derivatizačných činidiel MSTFA, BSTFA a BSA+TMCS., This study is focused on verifying the possibility of derivatization in gas chromatography for the determination of fatty acids in oil samples and on the use of derivatization for the determination of organic substances in a sample of vine seed extract. The theoretical part deals with the characteristics of individual analytes. In the next section derivatization methods and transesterifications for fatty acid determination are described. The last chapter deals with the basic knowledge of gas chromatography and its instrumentation. The experimental part was divided into three chapters: analysis of fatty acids by transesterification, determination of mono- , di-, and triglycerides by derivatization and analysis of grape seed extracts. Three types of oils were analyzed in the experimental part: poppy, linseed and nut oil. The most common fatty acids in plant oils are palmitic, stearic, oleic, linoleic and linolenic acids. The optimization method was carried out using the derivatizing agent MSTFA. The determination of fatty acid methyl esters was measured on a gas chromatograph with a flame ionization detector. To confirm the presence of fatty acids, additional analysis was used on gas chromatograph with a mass spectrometer. Analysis of the grape extract was also performed on GC/MS. The method was most convenient using MSTFA, BSTFA and BSA+ TMCS derivatizing agents.

Tato bakalářská práce se zabývá stanovením organických kyselin ve víně metodou kapilární zónové izotachoforézy. Teoretická část je věnována vlastnostem vína, složení, jeho prospěchu na zdraví člověka a kapilární zónové iztachoforéze a jejímu praktickému využití. Praktická část se zabývá stanovením organických kyselin ve víně kapilární zónovou izotachoforézou. Organické kyseliny jsou stanovovány ve třech fázích výroby bílého a červeného vína., This bachelor thesis deals with determination of organic acids in wine by capillary zone isotachophoresis method. The theoretical part is devoted to the properties of wine, its composition, its benefit to human health and capillary zone isotachophoresis and its practical use. The practical part deals with determination of organic acids in wine by capillary zone isotachophoresis. Organic acids are determined in three phases of white and red wine production.

Predložená bakalárska práca sa zaoberá problematikou plastov v životnom prostredí a ich ekotoxikologickým hodnotením. Táto téma sa dáva v súčasnosti do popredia kvôli vývoju nových, ľahšie odbúrateľných plastov. To má predstavovať riešenie v aktuálnom environmentálnom probléme. Práve preto bolo cieľom tejto práce overiť predpoklad ekologickej nezávadnosti takýchto plastov. Experimentálna časť sa zameriava na jeden vybraný biodegradabilný plast – polyhydroxybutyrát, ktorý bol hodnotený pomocou vybraných akútnych a chronických testov toxicity. Testy boli realizované v akvatickom usporiadaní, aby bolo možné predikovať účinok na akvatický ekosystém. Z jeho zástupcov boli zvolené dva organizmy, a to kôrovec Daphnia magna a rastlina Lemna minor. Najväčšiu hodnotu výsledkov vykazuje chronický test na organizme Daphnia magna, ktorý poukazuje na negatívne účinky vybraného plastu na testovací organizmus., The presented bachelor thesis deals with the issue of plastics in the environment and their ecotoxicological evaluation. This topic is currently being brought to the fore due to the development of new, more easily degradable plastics. This is intended to be a solution to the current environmental problem. That is why the aim of this work was to verify the assumption of ecological safety of such plastics. The experimental part focuses on one selected biodegradable plastic - polyhydroxybutyrate, which was evaluated using acute and chronic toxicity tests. The tests were performed in an aquatic arrangement to predict the effect on the aquatic ecosystem. Two organisms were chosen from its representatives, the crustacean Daphnia magna and the plant Lemna minor. The chronic test on the organism Daphnia magna shows the greatest results, which indicates the negative effects of the selected plastic on the tested organism.