Laboratorní environmentální chemické analýzy půdy

V naší laboratoři se zabýváme aplikovaným i základním výzkumem v různých oblastech analytické a environmentální chemie.

Specializace a vzdělávání

Specializace nabízí mezioborové znalosti na pomezí chemie, biologie a dalších přírodních věd. V chemickém bloku porozumíte vlastnostem chemických látek a jejich interakcím. Pro pochopení podstaty polutantů (např. pesticidů) se budete věnovat organické chemii. Předměty obecná a fyzikální chemie a biochemie vám pomohou objasnit chování chemických látek v prostředí nebo v organismech.

V biologickém bloku se zaměříte na pochopení fungování živých systémů. Naučíte se rozeznávat jejich mikroskopickou a makroskopickou stavbu. Porozumíte biologickým funkcím a procesům na úrovni buněk, tkání, orgánů, organismů, celých populací a ekosystémů.

V environmentálním a doplňkovém bloku budete řešit současné problémy životního prostředí. Zaměříte se na základní toxikologické, ekotoxikologické a environmentálně chemické disciplíny, které propojují základní biologickou a chemickou podstatu přírodních dějů. Matematika a biostatistika vám umožní odpovídajícím způsobem zpracovat, analyzovat, interpretovat a kriticky hodnotit data. A také si zdokonalíte své interpretační, prezentační a komunikační dovednosti.

Absolvent bakalářského studijního oboru Životního prostředí a zdraví, specializace Environmentální chemie a toxikologie, má široké mezioborové znalosti a praktické dovednosti z oblasti chemického znečištění životního prostředí a jeho důsledků na organismy a ekosystémy. Po absolvování bakalářského programu budete moci pokračovat v navazujícím magisterském programu Životní prostředí a zdraví, případně v dalších programech zabývajících se biologií, toxikologií nebo chemií. Po absolvování magisterského studijního programu se z něj stane konkurenceschopný odborník na chování a účinky chemických látek v životním prostředí, toxicitu a ekotoxicitu.

Čtěte také: Laboratoře a kvalita ovzduší

Výzkum

Výzkum zahrnuje ekologii, fyziologii a biochemii mikroorganismů (zejména hub a bakterií) v životním prostředí. Studovány jsou faktory ovlivňující mikrobiomy životního prostředí, fyziologie mikroorganismů v jejich přirozených stanovištích i v laboratorních kulturách a jejich podíl na ekosystémových procesech od jednotlivých vzorků až po globální úroveň. Na globální úrovni je mikrobiální ekologie zkoumána prostřednictvím experimentů a datových analýz, přičemž jsou využívány databáze vyvinuté laboratoří: GlobalFungi a GlobalAMFungi. Výzkum se také zaměřuje na rezistenci na antibiotika, ekofyziologii kvasinek a biogeografii. Studované ekosystémy zahrnují lesy, travnaté porosty, arktickou tundru, zemědělská a antropogenní prostředí.

Mrtvé dřevo je důležitým zásobníkem uhlíku a živin v lesních ekosystémech, zejména v přírodních lesích, kde se dřevo netěží.

Laboratorní vybavení a postupy

Laboratoř environmentální geografie vznikla na Geografickém ústavu v roce 2008 díky projektu financovanému Fondem rozvoje vysokých škol. Od roku 2015 dochází k systematickému rozšiřování přístrojových kapacit díky projektům financovaným MŠMT CzechPolar, Ecopolaris, OP JAK - MUNI4PhD a Grantové agentuře České republiky.

Laboratoř nabízí studentům možnost propojit vlastní terénní práci s analytickými laboratorními postupy. Přístrojové vybavení lze využívat pro analýzy z oblasti pedogeografie, geomorfologie, sedimentologie a biogeografie; zpracování vzorků hornin, zvětralin, půd, vody a biologických materiálů. V laboratoři probíhají cvičení k některým předmětům (zejména Z0086 Pedogeografie) a studenti zde mají možnost provádět fyzikální a fyzikálně-chemické rozbory vzorků pro své bakalářské, diplomové a doktorské práce. Součástí laboratoře je dále řada přístrojů pro vlastní terénní výzkum.

Samostatná práce v laboratoři předpokládá, že student je dostatečně obeznámen s obsluhou používaných zařízení a pravidly bezpečnosti práce. Po ukončení práce je třeba pracoviště uklidit. Zpracované vzorky si odnášejte pryč, po domluvě je možnost uložení pro další práci. Jakékoliv závady či poškození zařízení laboratoře neprodleně hlaste Filipu Hrbáčkovi.

Čtěte také: Zaměření laboratoře na vektory a patogeny

Přístrojové vybavení a kontaktní osoby

• Rentgenová fluorescenční spektrometrie (XRF) (kontaktní osoba pro analýzu: Mgr. Bc. Filipa Hrbáčka, Ph.D.)
• Magnetické vlastnosti environmentálních vzorků - magnetická susceptibilita a anizotropie magnetické susceptibility (EMS) (kontaktní osoba pro analýzu: doc. Mgr.)
• Ruční XRF analyzátor Niton XL5 Plus (kontaktní osoba: Mgr. Bc. Filipa Hrbáčka, Ph.D.)
• Kappa můstek AGICO MFK1-FA (kontaktní osoba: doc. Mgr.)
• Hydrosense II vč. UAV DJI Matrice 3E vč. Kontaktní osoba: Mgr. Monika Šulc Michalková, Ph.D.
• FlowTracker SonTek (kontakt dr.)

Analytické metody a sledované látky

Z hlediska analýz se věnujeme kvalitativním, kvantitavním i strukturním stanovením anorganických a organických polutantů v zastoupení od makro- do ultrastopových množství. K tomu využíváme pokročilé analytické techniky a špičkovou instrumentaci, včetně ICP-MS či GC-MS/MS. Nedílnou součástí je vývoj prekoncentračních a separačních technik.

Z pohledu analytů a analyzovaných vzorků sledujeme obsah polutantů (těžkých kovů, nanočástic, mikroplastů, léčiv, hormonů) ve vodách, půdách, odpadech, vzorcích z průmyslu či dopravy a v neposlední řadě v biologickém materiálu. K tomuto účelu je zcela nezbytné rozvíjet pokročilé analytické metody. V naší laboratoři se věnujeme také stopové in-situ analýze a 2D imagingu nejen geologických vzorků, ale zejména biologických tkání.

Vedle výzkumu v oblasti analytické a environmentální chemie se podílíme na inovaci stávajících a vývoji nových technologií, které přispívají k ochraně životního prostředí, zachování přírodních zdrojů a ekologické udržitelnosti. Zejména se jedná o technologie ochrany ovzduší, vod či zpracování odpadu.

Analýzy a metody

• Anorganická analýza environmentálních polutantů.
• Analýza vod, analýza půd, analýza biologického materiálu, analýza odpadů.
• Základní analytické metody, elektromigrační metody v analýze životního prostředí, studium vlastností PCMs.

Sledované látky

• Polychlorované bifenyly (PCB): Stanovení kongenerů metodou GC-MS v potravinách, nápojích, doplňcích stravy, plodinách, bioindikátorech, vodě, sedimentech a výluzích.
• (Per)fluoralkylované sloučeniny (PFAS): Stanovení metodou LC-MS (cca 47 sloučenin) v potravinách, nápojích, doplňcích stravy, plodinách, vodě, sedimentech, biologických vzorcích a technických kapalinách.
• Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAHs): Stanovení metodami HPLC-FLD nebo GC-MS v potravinách, nápojích, vodě, potravinových surovinách, rostlinných olejích, doplňcích stravy, nových potravinách, dětské a kojenecké výživě, pokrmech a krmivech. Metodou HPLC-FLD stanovujeme PAHs také v odpadních kalech, sedimentech a půdách, prachu a ve vzorcích ovzduší (filtrech PUF).
• Uhlovodíky z minerálních olejů (MOSH, MOAH): Analýza v potravinách z hlediska možných zdrojů kontaminace (maziva, aditiva, migrace z obalů, kontaminované životní prostředí).

Spolupráce s průmyslem

Jsme vysoce orientovaní na spolupráci s průmyslem a máme dlouholeté zkušenosti s vývojem navázaným na konkrétní partnery. Chcete spojit síly s univerzitou a pracovat na výzkumu, který vaší firmě může zajistit konkurenční výhodu?

Publikace

• JEŽEK, S.; SÝKORA, J.; KOMENDOVÁ, R. Determination of platinum and palladium released from autocatalysts in soil samples from different sized urban agglomerations. International Journal of Environmental Science and Technology, 2024, roč. 1, č. 2024, s. 1-16. ISSN: 1735-2630.
• KOMENDOVÁ, R. Recent advances in the preconcentration and determination of platinum group metals in environmental and biological samples. TRAC-TRENDS IN ANALYTICAL CHEMISTRY, 2020, č. 122, s. 1-12. ISSN: 0165-9936.
• FUČÍK, J.; AMRICHOVÁ, A.; BRABCOVÁ, K.; KARPÍŠKOVÁ, R.; KOLÁČKOVÁ, I.; POKLUDOVÁ, L.; POLÁKOVÁ, Š.; MRAVCOVÁ, L. Fate of fluoroquinolones in field soil environment after incorporation of poultry litter from a farm with enrofloxacin administration via drinking water. ENVIRONMENTAL SCIENCE AND POLLUTION RESEARCH, 2024, vol. 31, no. 13, p.
• PROCHÁZKOVÁ, P.; MÁCOVÁ, S.; AYDIN, S.; KALČÍKOVÁ, G.; ZLÁMALOVÁ GARGOŠOVÁ, H.; KUČERÍK, J. Effects of biodegradable P3HB on the specific growth rate, root length and chlorophyll content of duckweed, Lemna minor. Heliyon, 2023, roč. 9, č.
• ŠUDOMOVÁ, L.; DOLEŽALOVÁ WEISSMANNOVÁ, STEINMENTZ Z.; H.; ŘEZÁČOVÁ, V.; KUČERÍK, J. A differential scanning calorimetry (DSC) approach for assessing the quality of polyethylene terephthalate (PET) waste for physical recycling: a proof-of-concept study. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2023, roč. 148, č. 20, s. 10843-10855. ISSN: 1588-2926.
• Breiter K., Vašinová Galiová M., Hložková M., Korbelová Z., Kynický J., Costi H.T. Trace element composition of micas from rare-metal granites of different geochemical affiliations. LITHOS, 2023, č. 446, ISSN: 0024-4937.
• O. S. Vereshchagin, L. A. Gorelova, A. K. Shagova, A. Kasatkin, R. Škoda, V. N. Bocharov, N. S. Vlasenko, M. Vašinová Galiová. Re-investigation of 'minasgeraisite-(Y)' from the Jaguaracu pegmatite, Brazil and high-temperature crystal chemistry of gadolinite-supergroup minerals. MINERALOGICAL MAGAZINE, 2023, vol. 3, no. 87, p. 470-479. ISSN: 0026-461X.
• M. Hložková, M. Vašinová Galiová, P. Coufalík, K. Breiter, R. Škoda, M. Březina, M. Brtnický, J. Kynický. Determination of tin in geological materials using LA-ICP-MS: Seemingly simple analysis? CHEMICAL GEOLOGY, 2023, no. 641, ISSN: 0009-2541.

Čtěte také: Environmentální chemie a vybavení laboratoří

tags: #laborator #environmentalni #chemicke #analyzy #pudy

Oblíbené příspěvky:

• Průvodce výběrem odpadkového koše Axentia
• Ekologická sukcese: primární fáze
• Materiály pro odpadkové koše
• Dopad emisních norem na auto park
• Inspirace přírodou pro váš mobil