No (23)
Yes (22)
Number of found documents:
45
Published from
to
Development of Active Part of Optical Fiber Biosensor Using Genetically Modified Organisms
Pospíšilová Marie; Jakub Zajíc; Přibyl Michal
2021 -
Využití optických vlastností geneticky modifikovaného organismu (GMO) Pseudomonas putida TVA8, který je schopen produkovat bioluminiscenci (λ≈500nm) ve styku s benzenem, toluenem, etylbenzenem a xyleny, je jedním z možných principů optických biosenzorů detekujících tyto nebezpečné látky a další analyty. S využitím fyzikálně-chemických modelů buněčných interakcí s pevnými povrchy je poukázána snadnější adsorpce buněk P. putida TVA8 na křemenný povrch po ošetření γ-aminopropyltriethoxysilanem (APTES), bez použití nestabilní chemické matrice. Je demonstrována imobilizace mikroorganismů ve formě biofilmu na optovláknový element (OVE), který byl navržený pro zesílení slabého bioluminiscenčního signálu, čímž byl získán nejméně 135 dní aktivní optický prvek schopný on-line detekce přítomnosti toluenu v médiu (26,5 mg L-1) a reálného vzorku odpadní vody. Opakovatelnost přípravy sondy OVE a její použití bylo prokázáno s pěti OVE různých geometrií. Byly otestovány také další mikroorganismy, konkrétně E. coli 652T7, S. cerevisiae BLYR a P. fluorescens HK44 citlivé na různé analyty a jejich biologickou toxicitu. Intenzita měřené bioluminiscence byla ovlivněna OVE s transmitancí mezi 1,4 a 5 %. Je popsán ideální tvar a geometrii OVE včetně porovnání bioluminiscenční odpovědi pěti OVE s různými geometriemi. Intenzita detekované bioluminiscence pomocí OVE byla několikrát větší než u PCS optického vlákna. Intenzity bioluminiscence se postupně snižovaly v důsledku uvolňování adsorbovaných buněk; a byly nižší, když byly indukovány kontaminovanou podzemní vodou, než v minerálním médiu (MSM) se stejným obsahem toluenu. Koncentrace toluenu 26,5 mgL-1 byla detekována do 30 minut po ponoření sondy do vzorku. Imobilizace dalších mikrobiálních kmenů na povrchu křemičitého skla, funkcionalizovaného APTES, byla neúspěšná a je třeba zvážit další imobilizační techniky – i.e. prokázanou imobilizaci E. coli 652T7 pomocí polyethyleniminu. Prvek je použitelný jako detekční sonda pro vícenásobné použití v laboratoři a online monitorování biologicky dostupné kontaminace ve vzdálených lokalitách. Prezentované experimenty byly realizovány v laboratoři Ústavu chemických procesů AV ČR v Praze-Suchdole a v laboratoři partnerského centra pro environmentální biotechnologie na University of Tennessee v americkém Knoxville.The use of optical properties of the genetically modified organism (GMO) Pseudomonas putida TVA8, which is capable of producing bioluminescence (λ≈500nm) in contact with benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes, is one of possible principles of optical biosensors detecting hazardous and other analytes. Facilitation of adsorption of P. putida TVA8 cells on quartz surface, after its treatment with γ-aminopropyltriethoxysilane (APTES), without the use of an unstable chemical matrix, is presented with the use of physico–chemical models of interactions of cells with solid surfaces. Immobilization of microorganisms in the form of biofilm on the optical fiber element (OFE), designed to amplify week bioluminescent signal, was demonstrated and an active optical element capable of on-line detection of the presence of toluene in the medium (26.5 mg L-1) and a real sample of wastewater for at least 135 days was obtained. Repeatability of preparation of OFE probe and its use was demonstrated with five OFEs of different geometries. Other microorganisms, namely E. coli 652T7, S. cerevisiae BLYR, and P. fluorescens HK44 sensitive to different analytes and their biological toxicity were also tested. The intensity of measured bioluminescence was influenced by shapes of OFEs possessing transmittances between 1.4 and 5 %. The ideal shape and geometry of an OFE was described and compared to the real bioluminescence responses of five OFEs with different geometries. Intensity of detected bioluminescence with OFE was several times greater than with an PCS optical fiber. The intensities of bioluminescence gradually decreased due to release of the adsorbed cells; and were lower when induced with contaminated ground water than in the mineral medium (MSM) with the same content of toluene. Toluene concentration 26.5 mgL-1 was detected within 30 minutes of immersion of the probe into a sample. Immobilization of other microbial strains on APTES functionalized silica glass surface was unsuccessful, other immobilization techniques needed to be considered - i.e. demonstrated immobilization of E. coli 652T7 using polyethyleneimine. The element is conceivable as a detection probe for multiple use in a laboratory and the online monitoring of bioavailable contamination in remote localities. Presented experiments were carried on in laboratory of the Institute of Chemical Process Fundamentals of the Czech Academy of Sciences in Praha-Suchdol and at laboratory of the partner Center for Environmental Biotechnology of the University of Tennessee in Knoxville, USA.
Keywords:
Znečištění; Kontaminace; Endokrinní disruptory; Biosensor; Bioreportér; Luminiscence; Optovláknový prvek; Imobilizace; Biofilm; Pseudomonas putida TVA8; Pollution; Contamination; Endocrine Disruptors; Biosensor; Bioreporter; Luminescence; Fiber-optic Element; Immobilization; Biofilm; Pseudomonas putida TVA8
Available in digital repository of ČVUT.
Development of Active Part of Optical Fiber Biosensor Using Genetically Modified Organisms
optický prvek schopný on-line detekce přítomnosti toluenu v médiu (26,5 mg L-1) a reálného vzorku odpadní vody. Opakovatelnost přípravy sondy OVE a její použití bylo prokázáno s pěti OVE ...
The study of the mechanisms and kinetics of degradation of selected pollutants from water using iron-based materials
KOLAŘÍK, Jan; ZBOŘIL, Radek; ZBOŘIL, Radek
2019 - Czech
Pollution of the environment has become a phenomenon of modern times. Contamination of groundwater and surface water are considered as the most hazardous issues. Due to human activities, water in many locations across the Earth is contaminated with various pollutants including pharmaceuticals, fertilizers, heavy metals, arsenic and radionuclides. Finding a suitable method to remove a wide range of pollutants is a challenge for many scientists. Among all purification technologies based on physicochemical processes, sorption has played an important role. Many materials have been tested as sorbents. Iron and its compounds exhibit a high potential regarding its environmentally friendly nature and its high efficiency to remove a broad scale of pollutants. In this work, materials based on high-valent iron (ferrates) and nanoparticles of zero-valent iron (nZVI), i.e. materials combining oxidation-reduction processes with sorption, were studied. Efficiency and mechanism of removal of arsenites and arsenates, heavy metals and phosphates were described and assessed using these advanced materials. Znečištění životního prostředí se stalo fenoménem moderní doby. Mezi nejnebezpečnější patří kontaminace podzemní a povrchové vody. Díky lidské činnosti je na mnoha lokalitách po celé Zemi voda kontaminovaná například léčivy, hnojivy, těžkými kovy a radionuklidy. Nalézt vhodnou metodu k odstranění široké škály polutantů je výzva pro mnohé vědce. Mezi všemi technologiemi čištění založených na fyzikálně chemických procesech získala sorpce významnou roli. Mnoho materiálů bylo testováno jako sorbenty. Železo a jeho sloučeniny se ukázaly být vhodnou cestou díky nízké toxicitě k životnímu prostředí a vysoké účinnosti pro odstranění mnoha polutantů. V této práci byly testovány železany (K2FeO4)a nanočástice nulamocného železa (nZVI), tedy materiály kombinující oxidačně-redukční procesy se sorpcí. Byla popsána účinnost a mechanismus odstranění arsenitanů a arseničnanů, těžkých kovů a fosforečnanů pomocí těchto materiálů.
Keywords:
nulamocné železo; železany; arsen; těžké kovy; fosforečnany; čištění vod; reakční mechanismy; redukce; oxidace; sorpce; zero-valent iron; ferrates(VI); arsenic; heavy metals; phosphates; water treatment; reaction mechanisms; reduction; oxidation; sorption
Available in digital repository of UPOL.
The study of the mechanisms and kinetics of degradation of selected pollutants from water using iron-based materials
Znečištění životního prostředí se stalo fenoménem moderní doby. Mezi nejnebezpečnější patří kontaminace podzemní a povrchové vody. Díky lidské činnosti je na mnoha lokalitách po ...
Risk Analysis for Intermittent Water Supply Systems
Alayoubi, Mzayan; Říha, Jaromír; Munka,, Karol; Tuhovčák, Ladislav
2015 - Czech
Intermitted Water Supply strategy is implemented commonly in some developing countries nowadays in order to minimize the water scarcity problems. Unstable hydraulic conditions in the distribution system, low pressure, high risk of water contamination, wasting water, rising costs paid by consumers and water providers, failures and problems with consumption metering and inconvenience to consumers are some of the consequences. Risk Analysis Methodology is developed to handle with intermittent water supply systems in developing countries conditions that include undesired events identification; risk estimation and risk evaluation and reduction plan, the catalogue list of potential undesired events (UE) which may occur in these types of systems have been also developed using the HAZard and OPerability technique (HAZOP). The developed methodology is implemented and tested in this research on one of the potential undesired events UE _ Low operational pressure Systémy s přerušovanou dodávkou vody jsou dnes běžně realizovány v některých rozvojových zemích a to z důvodu minimalizace problémů způsobených nedostatkem vody. Proměnlivé hydraulické podmínky v distribučních systémech, nízké tlaky, vysoké riziko kontaminace, plýtvání vodou, nárůst cen, které platí spotřebitelé a poskytovatelé vody, poruchy a problémy při měření spotřeby vody a nepříjemnosti pro spotřebitele s tím spojené, to jsou některé důsledky provozování takovýchto systémů. Za použití Studie nebezpečí a provozuschopnosti HAZOP (HAZard and OPerability technique) byla vyvinuta metodika rizikové analýzy pro systémy s přerušovanou dodávkou vody a byl vytvořen katalogový seznam potenciálních nežádoucích stavů (NS), které mohou nastat v systému tohoto typu. V této práci je také popsáno použití rozvinuté metodiky a Analýzy stromu poruchových stavů FTA (Fault Tree Analysis), která je použita k analýze pravděpodobností a důsledků včetně ohodnocení stupně rizika s nejistotou pro jeden z nežádoucích stavů NS_Nízký provozní tlak
Keywords:
Zásobování pitnou vodou; FTA; HAZOP; Nebezpečí; Systémy s přerušovanou dodávkou vody; Nízký provozní tlak; Pravděpodobnost; Analýza rizik a Rizika; Drinking-water supply; FTA; HAZOP; Hazard; Intermittent water supply; Low pressure; Probability; Risk analysis and Risk.
Available in a digital repository NRGL
Risk Analysis for Intermittent Water Supply Systems
kontaminace, plýtvání vodou, nárůst cen, které platí spotřebitelé a poskytovatelé vody, poruchy a problémy při měření spotřeby vody a nepříjemnosti pro ...
Risk Analysis for Intermittent Water Supply Systems
Alayoubi, Mzayan; Říha, Jaromír; Munka,, Karol; Tuhovčák, Ladislav
2015 - Czech
Intermitted Water Supply strategy is implemented commonly in some developing countries nowadays in order to minimize the water scarcity problems. Unstable hydraulic conditions in the distribution system, low pressure, high risk of water contamination, wasting water, rising costs paid by consumers and water providers, failures and problems with consumption metering and inconvenience to consumers are some of the consequences. Risk Analysis Methodology is developed to handle with intermittent water supply systems in developing countries conditions that include undesired events identification; risk estimation and risk evaluation and reduction plan, the catalogue list of potential undesired events (UE) which may occur in these types of systems have been also developed using the HAZard and OPerability technique (HAZOP). The developed methodology is implemented and tested in this research on one of the potential undesired events UE _ Low operational pressure Systémy s přerušovanou dodávkou vody jsou dnes běžně realizovány v některých rozvojových zemích a to z důvodu minimalizace problémů způsobených nedostatkem vody. Proměnlivé hydraulické podmínky v distribučních systémech, nízké tlaky, vysoké riziko kontaminace, plýtvání vodou, nárůst cen, které platí spotřebitelé a poskytovatelé vody, poruchy a problémy při měření spotřeby vody a nepříjemnosti pro spotřebitele s tím spojené, to jsou některé důsledky provozování takovýchto systémů. Za použití Studie nebezpečí a provozuschopnosti HAZOP (HAZard and OPerability technique) byla vyvinuta metodika rizikové analýzy pro systémy s přerušovanou dodávkou vody a byl vytvořen katalogový seznam potenciálních nežádoucích stavů (NS), které mohou nastat v systému tohoto typu. V této práci je také popsáno použití rozvinuté metodiky a Analýzy stromu poruchových stavů FTA (Fault Tree Analysis), která je použita k analýze pravděpodobností a důsledků včetně ohodnocení stupně rizika s nejistotou pro jeden z nežádoucích stavů NS_Nízký provozní tlak
Keywords:
Zásobování pitnou vodou; FTA; HAZOP; Nebezpečí; Systémy s přerušovanou dodávkou vody; Nízký provozní tlak; Pravděpodobnost; Analýza rizik a Rizika; Drinking-water supply; FTA; HAZOP; Hazard; Intermittent water supply; Low pressure; Probability; Risk analysis and Risk.
Available in a digital repository NRGL
Risk Analysis for Intermittent Water Supply Systems
kontaminace, plýtvání vodou, nárůst cen, které platí spotřebitelé a poskytovatelé vody, poruchy a problémy při měření spotřeby vody a nepříjemnosti pro ...
Removal of selected xenobiotics at municipal WWTP´s
Žižlavská, Adéla; Rusník,, Igor; Bodík,, Igor; Hlavínek, Petr
2019 - Czech
The development of the chemical and pharmaceutical industry and the massive use of synthetic substances in various industries has become indispensable for our society. Unfortunately, this progress has brought a whole new kind of pollution. It is a group of substances which imagine for living organisms’ greater risk than 'normal' organic pollution. Because they have extraneous origin compared with naturally occurring compounds, they are called "Xenobiotics." It is a group comprising a large number of different substances, with dissimilar physical, chemical and biological properties such as pharmaceuticals, pesticides, detergents, paints, varnishes, plastic packaging, food additives, cosmetic products, drugs, and many others. Although these substances began to enter the water cycle as early as 30 years of the 20th century, their concentration often moves to the limit of the detection limit, so their presence in the water began to be examined in more detail in the 1980s, following the development of analytical technologies chemical composition of water. The main danger of these substances is that doesn’t primarily effect on water quality, but directly affect on the organisms by confusing of the endocrine system or by directly damaging RNA or DNA, causing mutagenic changes, cancer-causing proliferation, birth defects, metabolic disorders, gender changes, the degeneration of reproductive capacity of entire populations or the disappearance of self-preservation instinct. The source of xenobiotics in the water cycle is predominantly wastewater, which generated through the wastewater treatment, which not designed to eliminate this type of pollution. he dissertation thesis deals with the issue of xenobiotics in wastewater and is divided into the theoretical and experimental part. The theoretical part summarizes the xenobiotics current state of knowledge in wastewater from their history, origin, classification, possibilities of elimination to impacts on the environ Rozvoj chemického a farmaceutického průmyslu a masivní užívání syntetických látek v různých odvětvích se pro naši společnost stalo nepostradatelným. Společně však s komfortem, jaký nám tento pokrok přinesl, jsme vytvořili zcela nový druh znečištění. Jedná se o skupinu látek, jež pro své účinky na živé organismy představuje daleko větší nebezpečí než „běžné“ organické znečištění. Vzhledem k jejich cizorodému původu vůči sloučeninám přirozeně se vyskytující v životní prostředí jsou označována názvem „Xenobiotika“. Jedná se o skupinu zahrnující velké množství různorodých substancí, s nestejnými fyzikálními, chemickými a biologickými vlastnostmi jako jsou například farmaka, pesticidy, detergenty, barvy, laky, plastové obaly, potravinářská aditiva, kosmetické produkty a mnohé další. Ačkoli se tyto látky do vodního cyklu začali dostávat již od 30 let 20 století jejich koncentrace se často pohybuje, až na samé hranici detekčního limitu, proto začala být jejich přítomnost ve vodách zkoumána podrobněji až v letech 80. a to v návaznosti na rozvoj analytických technologii chemického složení vod. Hlavní nebezpečí těchto látek spočívá v tom ,že primárně neznehodnocují životní podmínky organismů (tj. nesnižují kvalitu vody) ,ale ovlivňují přímo samotné organismy a to buď matením endokrinního systému nebo přímo poškozováním RNA či DNA, což vyvolává mutagenní změny, rakovinotvorné bujení, vrozené vady, metabolické poruchy, změny pohlaví, degeneraci reprodukčních schopnosti celých populací či vymizení pudu sebezáchovy. Zdrojem xenobiotik ve vodním cyklu potažmo v celém životním prostředí jsou prokazatelně převážně odpadní vody, přičemž ke kontaminaci dochází skrze čistírny odpadních vod, jež nejsou konstruovány na odbourávání tohoto typu znečištění. Dizertační práce se věnuje problematice xenobiotik v odpadních vodách, přičemž je rozdělena na část teoretickou a praktickou. Teoretická část podrobně shrnuje současný stav poznání problematiky xenobiotik v odpadních vodách od jejic
Keywords:
Xenobiotika; mikropolutanty; odpadní vody; dřevokazné houby; životní prostředí; technologie čištění odpadních vod; bioremediace; biofiltrace.; Xenobiotics; micro-pollutants; waste water; wood-burning fungi; environment; wastewater treatment technology; bioremediation; biofiltration.
Available in a digital repository NRGL
Removal of selected xenobiotics at municipal WWTP´s
či vymizení pudu sebezáchovy. Zdrojem xenobiotik ve vodním cyklu potažmo v celém životním prostředí jsou prokazatelně převážně odpadní vody, přičemž ke kontaminaci dochází skrze ...
Removal of selected xenobiotics at municipal WWTP´s
Žižlavská, Adéla; Rusník,, Igor; Bodík,, Igor; Hlavínek, Petr
2019 - Czech
The development of the chemical and pharmaceutical industry and the massive use of synthetic substances in various industries has become indispensable for our society. Unfortunately, this progress has brought a whole new kind of pollution. It is a group of substances which imagine for living organisms’ greater risk than 'normal' organic pollution. Because they have extraneous origin compared with naturally occurring compounds, they are called "Xenobiotics." It is a group comprising a large number of different substances, with dissimilar physical, chemical and biological properties such as pharmaceuticals, pesticides, detergents, paints, varnishes, plastic packaging, food additives, cosmetic products, drugs, and many others. Although these substances began to enter the water cycle as early as 30 years of the 20th century, their concentration often moves to the limit of the detection limit, so their presence in the water began to be examined in more detail in the 1980s, following the development of analytical technologies chemical composition of water. The main danger of these substances is that doesn’t primarily effect on water quality, but directly affect on the organisms by confusing of the endocrine system or by directly damaging RNA or DNA, causing mutagenic changes, cancer-causing proliferation, birth defects, metabolic disorders, gender changes, the degeneration of reproductive capacity of entire populations or the disappearance of self-preservation instinct. The source of xenobiotics in the water cycle is predominantly wastewater, which generated through the wastewater treatment, which not designed to eliminate this type of pollution. he dissertation thesis deals with the issue of xenobiotics in wastewater and is divided into the theoretical and experimental part. The theoretical part summarizes the xenobiotics current state of knowledge in wastewater from their history, origin, classification, possibilities of elimination to impacts on the environ Rozvoj chemického a farmaceutického průmyslu a masivní užívání syntetických látek v různých odvětvích se pro naši společnost stalo nepostradatelným. Společně však s komfortem, jaký nám tento pokrok přinesl, jsme vytvořili zcela nový druh znečištění. Jedná se o skupinu látek, jež pro své účinky na živé organismy představuje daleko větší nebezpečí než „běžné“ organické znečištění. Vzhledem k jejich cizorodému původu vůči sloučeninám přirozeně se vyskytující v životní prostředí jsou označována názvem „Xenobiotika“. Jedná se o skupinu zahrnující velké množství různorodých substancí, s nestejnými fyzikálními, chemickými a biologickými vlastnostmi jako jsou například farmaka, pesticidy, detergenty, barvy, laky, plastové obaly, potravinářská aditiva, kosmetické produkty a mnohé další. Ačkoli se tyto látky do vodního cyklu začali dostávat již od 30 let 20 století jejich koncentrace se často pohybuje, až na samé hranici detekčního limitu, proto začala být jejich přítomnost ve vodách zkoumána podrobněji až v letech 80. a to v návaznosti na rozvoj analytických technologii chemického složení vod. Hlavní nebezpečí těchto látek spočívá v tom ,že primárně neznehodnocují životní podmínky organismů (tj. nesnižují kvalitu vody) ,ale ovlivňují přímo samotné organismy a to buď matením endokrinního systému nebo přímo poškozováním RNA či DNA, což vyvolává mutagenní změny, rakovinotvorné bujení, vrozené vady, metabolické poruchy, změny pohlaví, degeneraci reprodukčních schopnosti celých populací či vymizení pudu sebezáchovy. Zdrojem xenobiotik ve vodním cyklu potažmo v celém životním prostředí jsou prokazatelně převážně odpadní vody, přičemž ke kontaminaci dochází skrze čistírny odpadních vod, jež nejsou konstruovány na odbourávání tohoto typu znečištění. Dizertační práce se věnuje problematice xenobiotik v odpadních vodách, přičemž je rozdělena na část teoretickou a praktickou. Teoretická část podrobně shrnuje současný stav poznání problematiky xenobiotik v odpadních vodách od jejic
Keywords:
Xenobiotika; mikropolutanty; odpadní vody; dřevokazné houby; životní prostředí; technologie čištění odpadních vod; bioremediace; biofiltrace.; Xenobiotics; micro-pollutants; waste water; wood-burning fungi; environment; wastewater treatment technology; bioremediation; biofiltration.
Available in a digital repository NRGL
Removal of selected xenobiotics at municipal WWTP´s
či vymizení pudu sebezáchovy. Zdrojem xenobiotik ve vodním cyklu potažmo v celém životním prostředí jsou prokazatelně převážně odpadní vody, přičemž ke kontaminaci dochází skrze ...
Geochemical, mineralogical and stable isotopes aspects of natural attenuation processes of petroleum hydrocarbons
Topinková, Barbora; Hrkal, Zbyněk; Holoubek, Ivan; Černík, Miroslav
2010 - Czech
1 Ústav hydrogeologie, inženýrské geologie a užité geofyziky Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy Geochemické, mineralogické a izotopické aspekty procesů přirozené atenuace ropných uhlovodíků autoreferát disertační práce Mgr. Barbora Topinková Praha, 2010 2 Lokalita Hněvice leží cca 50 km SZ od Prahy, v blízkosti Roudnice nad Labem. Od r. 1943 se tu nachází velkosklad pohonných hmot, který díky havarijním únikům skladovaných motorových olejů, leteckého benzínu a nafty způsobil ve studovaném území rozsáhlou ekologickou zátěž. Kontaminace lokality má směsný charakter a kromě BTEX je tvořena směsí dalších aromatických uhlovodíků, především trimethylbenzenem a ethyltoluenem. Kontaminační mrak o rozloze cca 0,7 km2 je vázán na kvartérní štěrkopískový kolektor a koncentrace ropných uhlovodíků zde dosahuje až 9 mg/l a 8 800mg/kg. Vzhledem k povaze kontaminantu (LNAPL's) se nejvýznamnější podíl znečištění nachází ve svrchní části kolektoru při hladině podzemní vody a cca 2 m pod ní a směrem k bázi kolektoru klesá koncentrace ropných uhlovodíků až k pozaďovým hodnotám. Zájmová část lokality Hněvice studovaná v rámci této disertační práce a mezinárodního projektu CORONA byla vzhledem k ostatním podobným studiím provedeným na jiných lokalitách ve světě (např. Beminji, Vejen, Banisveld) netypicky umístěna na... 1 Ústav hydrogeologie, inženýrské geologie a užité geofyziky Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy Geochemické, mineralogické a izotopické aspekty procesů přirozené atenuace ropných uhlovodíků autoreferát disertační práce Mgr. Barbora Topinková Praha, 2010 2 Lokalita Hněvice leží cca 50 km SZ od Prahy, v blízkosti Roudnice nad Labem. Od r. 1943 se tu nachází velkosklad pohonných hmot, který díky havarijním únikům skladovaných motorových olejů, leteckého benzínu a nafty způsobil ve studovaném území rozsáhlou ekologickou zátěž. Kontaminace lokality má směsný charakter a kromě BTEX je tvořena směsí dalších aromatických uhlovodíků, především trimethylbenzenem a ethyltoluenem. Kontaminační mrak o rozloze cca 0,7 km2 je vázán na kvartérní štěrkopískový kolektor a koncentrace ropných uhlovodíků zde dosahuje až 9 mg/l a 8 800mg/kg. Vzhledem k povaze kontaminantu (LNAPL's) se nejvýznamnější podíl znečištění nachází ve svrchní části kolektoru při hladině podzemní vody a cca 2 m pod ní a směrem k bázi kolektoru klesá koncentrace ropných uhlovodíků až k pozaďovým hodnotám. Zájmová část lokality Hněvice studovaná v rámci této disertační práce a mezinárodního projektu CORONA byla vzhledem k ostatním podobným studiím provedeným na jiných lokalitách ve světě (např. Beminji, Vejen, Banisveld) netypicky umístěna na...
Keywords:
hydrogeologie; přirozená atenuace; uhlovodíky; hydrogeology; naturall atenuation; hydrocarbons
Available in a digital repository NRGL
Geochemical, mineralogical and stable isotopes aspects of natural attenuation processes of petroleum hydrocarbons
ve studovaném území rozsáhlou ekologickou zátěž. Kontaminace lokality má směsný charakter a kromě BTEX je tvořena směsí dalších aromatických uhlovodíků, především trimethylbenzenem a ...
Ecotoxicological evaluation of contaminated water and soil and use of biotests for bioremediation
Hubálek, Tomáš; Novotný, Čeněk; Pazlarová, Jarmila; Malachová, Kateřina
2008 - Czech
1 1. Abstrakt Tato disertační práce se zabývá ekotoxikologickým hodnocením vod a zemin kontaminovaných některými organopolutanty a využitím tohoto ekotoxikologického přístupu pro vybrané bioremediační postupy. Pro zjišťování toxicity byly do testovací baterie vybrány biotesty využívajících různé organismy- bakterie Vibrio fischeri, rostliny Sinapis alba, Hordeum vulgare, Lactuca sativa a Lemna minor, korýše Daphnia magna a Heterocypris incongruens a žížaly Eisenia fetida. Testy ekotoxicity byly využity pro ekotoxikologické hodnocení experimentů bioremediace zeminy kontaminované ropnými látkami, kompostování zeminy kontaminované polycyklickými aromatickými uhlovodíky (PAU) a remediace podzemní vody se směsnou kontaminací. V prvním experimentu byla hodnocena ekotoxicita zeminy kontaminované uhlovodíky během 17 měsíců pilotního testu bioremediace. Počáteční koncentrace ropných uhlovodíků (podle parametru NEL) v zemině byla 6380 µg.g-1 sušiny; jejich koncentrace v půdě během bioremediace poklesla o 65,5 %. Nejvyšší toxicita byla zaznamenána v první fázi bioremediace, nicméně některými biotesty byly toxické účinky detekovány během celého procesu bioremediace. Vysokou citlivost v tomto hodnocení projevily především kontaktní testy ekotoxicity. Zjištěná ekotoxicita většinou nekorelovala s poklesem koncentrace... 2 2. Abstract The aim of this thesis is to identify the ecotoxicity of contaminated soil and water during bioremediation. Different test organisms were selected for the battery of ecotoxicity tests such as the bacterium Vibrio fischeri, the terrestrial plants Sinapis alba, Lactuca sativa, and Hordeum vulgare, the water plant Lemna minor, the earthworm Eisenia fetida, and the crustaceans Daphnia magna and Heterocypris incongruens. A comparison of individual biotests with various organisms and endpoints should demonstrate their suitability and sensitivity for the ecotoxicity evaluation of contaminated soil and water. The bioassays were used for the evaluation of the bioremediation of hydrocarbon-contaminated soil, composting of PAH-contaminated soil and remediation of contaminated groundwater. The ecotoxicity of hydrocarbon-contaminated soil originating from a brownfield was evaluated during a 17-month biodegradation pilot test (experiment I). The initial concentration of total petroleum hydrocarbons (TPH) in the soil was 6380 μg.g-1 dry weight; the concentration of TPH in the soil decreased by 65.5 % after bioremediation. The highest toxicity was detected in the first period of bioremediation; however, certain toxic effects were detectable during the whole bioremediation process. The contact tests were the...
Available in a digital repository NRGL
Ecotoxicological evaluation of contaminated water and soil and use of biotests for bioremediation
byly využity pro ekotoxikologické hodnocení experimentů bioremediace zeminy kontaminované ropnými látkami, kompostování zeminy kontaminované polycyklickými aromatickými uhlovodíky (PAU) a remediace ...
Upgraded Methodology for Process Intensification in Natural Gas Dehydration
Abdulrahman, Ibrahim; Jegla, Zdeněk; Ditl,, Pavel; Máša, Vítězslav
2022 - English
Natural gas dehydration (NGD) is essential in the processing of the associated and non-associated natural gas (NG). Its role is crucial in avoiding the hydraulic slugs, hydrate formation prevention, electrochemical corrosion control, beneficial production, and quality requirement fulfillment. From the perspectives of capital and operational expenses (CAPEX and OPEX), energy consumption, pollution, and greenhouse gas emissions (GHG), the natural gas dehydration (NGD) has all the drivers that support approaching it via the modern process engineering concepts, such as process intensification (PI). The global requests to consider the health and environmental aspects of any development apply further pressure toward this implementation. The literature review reveals a concern with the PI equipment, more than the PI methods and the concepts of the process itself. Furthermore, there is a limited utilization of the computer-aided simulation to serve the PI research. This thesis presents an upgraded methodology for PI in the NGD. The developed method is a systematic simulation-based one that integrates the rated energy consumption (REC) with the dry gas water content specification. The presented method focuses on the mutual relation between the REC as a key driver and evaluation tool of the PI, and the water content specification which is the key input for NGD design. The REC is formulated of two components, process or equipment energy consumption, and enthalpy loss by venting. A combination of two methods is used to formulate the upgraded methodology, • a systematic method that recognizes unit intensification and extended process intensification. • a concise framework for PI implementation in the O&G proposed originally by the author. The established simulation-based method used a powerful process simulator to simulate an absorption-based dehydration unit as a case study for an existing gas plant. The studied dehydration unit uses triethylene glycol (TEG) as a solvent. A sensitivity analysis of the unit independent variables’ impacts on the PI approach is done. The method defines three scenarios to effectively intensify the process in the core unit (TEG), (1) the TEG circulation, (2) stripping gas flow rate, and (3) regeneration reboiler temperature. The defined scenarios can reduce the REC by 11%-18%, BTEX emissions up to 69%, CO2-(process) up to 37%, and TEG loss reduction of about 35%, without compromising the product specification. Due to no CAPEX impacts, these scenarios are valid for both, future design, and current TEG units in operation. Furthermore, the proposed systematic method was also implemented for the upstream and downstream adjacent units. The output indicated the potential PI in terms of REC that could be achieved over the entire process. Moreover, the same method can be used for approaching the PI in any other process by incorporating the specific independent variables of the studied process. Vysoušení zemního plynu, anglicky natural gas dehydration, je zásadní součástí procesu zpracování vytěženého zemního plynu. Klíčová úloha vysoušení spočívá především v podpoře množství a kvality produktu, ale také v prevenci tvorby hydrátů, koroze či nežádoucí vodní kontaminace při transportu plynu. Tento petrochemický proces má všechny předpoklady pro aplikaci tzv. intenzifikace procesů (PI), moderního přístupu z oblasti procesního inženýrství. Jeho intenzifikace je žádoucí z pohledu investičních a provozních nákladů (CAPEX and OPEX), spotřeby energie i produkce nežádoucích emisí. Současné globální požadavky v oblasti ochrany životního prostředí i ochrany zdraví osob umocňují význam těchto snah. V odborné literatuře v posledních letech významně roste zájem o intenzifikovaná zařízení (PI equipment), méně však už o rozvoj metod intenzifikace procesů a jejich aplikaci na komplexnější procesy. Překvapivě málo se také při výzkumu PI využívá počítačové podpory ve formě simulace procesů. Předložená práce představuje novou systematickou metodu pro intenzifikaci procesu vysoušení zemního plynu založenou na počítačové simulaci, která využívá dva hodnotící parametry: jmenovitou spotřebu energie (Rated energy consumption, REC) a předepsaný obsah vody v produkovaném zemním plynu. Spotřeba energie je tvořena přímou spotřebou samotného procesu a entalpickými ztrátami přes hranici procesu. Snižování jmenovité spotřeby energie je klíčovou motivací intenzifikace a současně prostředkem k jejímu hodnocení. Předepsaný obsah vody je klíčovým projekčním a provozním parametrem procesu. Navržená metoda vychází z interakce těchto dvou parametrů. Práce staví na zodpovědném rozlišování mezi intenzifikací konkrétní procesní jednotky a intenzifikací komplexnějšího procesu, který zahrnuje více dílčích jednotek. Využívá přitom efektivní rámec pro implementaci PI v petrochemickém průmyslu, který byl definován autorem práce. Navržená metoda byla aplikována na existující průmyslový provoz zpracovávající vytěžený zemní plyn. Pro analýzu nejčastěji využívané technologie sušení, tzv. triethylenglykolové absorpce (TEG), byl použit výkonný software pro simulaci procesů. Byla provedena citlivostní analýza jmenovité spotřeby energie (Rated energy consumption, REC) této jednotky na změnu tří vybraných proměnných – průtoku triethylenglykolu, teploty v koloně a průtoku stripovacího plynu. Ukázalo se, že tyto proměnné mají obrovský potenciál pro intenzifikaci TEG jednotky. Jejich cílenou změnou je možné snížit jmenovitou spotřebu energie o 11 až 18 %, BTEX emise až o 69 %, emise CO2 až o 37 % a ztráty triethylenglykolu až o 35%, přičemž není negativně ovlivněna předepsaná kvalita produktu. Metoda předpokládá postupné provozní zásahy do procesu a nevyužívá technologických změn. Navržené úpravy jsou proto velmi dobře využitelné při optimalizaci provozu stávajících jednotek glykolové absorpce i návrhu nových. Navržená systematická metoda byla použita i na další jednotky, které předchází a navazují na glykolovou absorpci. Výsledky potvrzují výše uvedený přínos a významný potenciál PI při snižování spotřeby energie, kterého může být dosaženo v rámci celého procesu vysoušení zemního plynu.
Keywords:
Process Intensification (PI); Oil and Gas (O&G); Natural Gas (NG); Dehydration; systematic simulation-based method; Absorption; Triethylene Glycol (TEG); Rated Energy Consumption (REC); Water Content; BTEX.; Intenzifikace procesů; petrochemický průmysl; zemní plyn; vysoušení zemního plynu; absorpce; adsorpce; glykolová absorpce; molekulární síta; jmenovitá spotřeba energie; obsah vody; BTEX.
Available in a digital repository NRGL
Upgraded Methodology for Process Intensification in Natural Gas Dehydration
či nežádoucí vodní kontaminace při transportu plynu. Tento petrochemický proces má všechny předpoklady pro aplikaci tzv. intenzifikace procesů (PI), moderního přístupu z oblasti procesního ...
Study of Transfer of Musk Compounds in Abiotic and Biotic Components of Aquatic Ecosystems
Zouhar, Libor; Hajšlová, Jana; Sokol, Jozef; Večeřa, Zbyněk; Vávrová, Milada
2013 - Czech
This work was focused on the determination of musk compounds in various components of the environment. Synthetic musk compounds are organic substances commonly used as fragrant constituents of detergents, perfumes, cosmetics and other personal care products (PCPs). These compounds contaminate the aquatic environment through municipal wastewater from sewage treatment plants. The result is accumulation of these analytes in the environment and their occurrence in food chain. Synthetic fragrances are commonly detected also in human body; these substances generally belong among relatively new persistent organic pollutants (POPs) because of their persistence, bioaccumulation, and potential toxicity. The aim of this work was to optimize the methods for the determination of selected synthetic fragrances in wastewater (municipal, industrial) and in fish muscle. These analytes were determined in wastewater [the wastewater treatment plant (WWTP) Brno – Modřice, cosmetic manufacturing plant] and in fish Squalius cephalus that had been caught in the river Svratka. The selected analytes (14 substances) originate from the group of nitromusk, polycyclic musk and linear musk compounds. Solid phase microextraction (SPME) [for wastewater samples] and pressurized solvent extraction (PSE) [for fish samples] were used for isolation of analytes from real samples. The identification and quantification of analytes were carried out by high resolution gas chromatography coupled with mass spectrometry detection (GC-MS). The results show that galaxolide (g.L-1) and tonalide (tenths of g.L-1) were polycyclic musk compounds which were found at the highest concentration level in influent and also in effluent samples from the WWTP Brno – Modřice. The most extended nitromusk compound was musk ketone (hundredths of g.L-1). Linear musk compounds were detected in all influent samples (g.L-1). The overall removal efficiency of synthetic musk compounds from wastewater in the WWTP varies within the following ranges: nitromusk compounds 34.4 % – 85.4 %, polycyclic musk compounds 36.7 % – 53.3 % and linear musk compounds 90.5 % – 99.9 %. On the basis of the results it can be stated that wastewater (effluent from the WWTP) is the primary source of musk compounds, especially of the polycyclic ones in the environment. It has been also shown that ultrafiltration used in a cosmetic plant is a highly efficient technology for removing nitromusk and polycyclic musk compounds from industry wastewater. The results from evaluation of the fish contamination by musk compounds show that galaxolide was the substance which reached the highest concentration levels (tens of g.kg-1 l.w.). The results corroborate ubiquitous occurrence of musk compounds in the environment and reduction of using of nitromusk compounds due to their potential toxic properties. It has been shown that the insufficiency of the purifying procedures used in the WWTP Brno – Modřice has a significant influence on the concentration level of polycyclic musk compounds (tonalide, galaxolide) in fish caught from the river Svratka. Práce byla zaměřena na stanovení musk sloučenin v různých složkách životního prostředí. Syntetické musk sloučeniny jsou organické látky běžně používané jako vonné složky detergentů, parfémů, kosmetiky a ostatních produktů osobní péče. Tyto sloučeniny kontaminují prostřednictvím komunální odpadní vody z čistíren odpadních vod vodní prostředí. Výsledkem je akumulace těchto analytů v životním prostředí a jejich výskyt v potravním řetězci. Syntetické vonné látky jsou také běžně detekovány v lidském těle; obecně patří mezi relativně nové perzistentní organické polutanty (POP) vzhledem ke své perzistenci, bioakumulaci a potenciální toxicitě. Základem této práce byla optimalizace metod pro stanovení vybraných syntetických vonných látek v odpadní vodě (komunální, průmyslové) a v rybí svalovině. Tyto analyty byly zjišťovány v odpadní vodě [čistírna odpadních vod (ČOV) Brno – Modřice; závod na výrobu kosmetiky] a v rybách Squalius cephalus, které byly odloveny z řeky Svratky. Vybrané analyty (14 látek) pocházely ze skupiny nitromusk, polycyklických musk a lineárních musk sloučenin. Pro izolaci analytů z reálných vzorků odpadní vody byla použita metoda mikroextrakce na tuhou fázi (SPME), pro izolaci analytů ze vzorků ryb byla použita metoda zrychlené extrakce rozpouštědlem (PSE). Identifikace a kvantifikace analytů byla provedena vysokorozlišovací plynovou chromatografií s hmotnostně-spektrometrickou detekcí (GC-MS). Z výsledků vyplývá, že z polycyklických musk sloučenin dosahovaly nejvyšších koncentrací na přítoku i odtoku z ČOV Brno – Modřice galaxolid (g.l-1) a tonalid (desetiny g.l-1). Nejčastěji stanovovanou nitromusk sloučeninou v odpadní vodě byl musk keton (setiny g.l-1). Lineární musk sloučeniny byly detekovány ve všech vzorcích surové odpadní vody (g.l-1). Celková účinnost odstranění syntetických musk sloučenin z odpadní vody na dané ČOV se pohybuje v těchto rozmezích: nitromusk sloučeniny 34,4 – 85,4 %, polycyklické musk sloučeniny 36,7 – 53,3 % a lineární musk sloučeniny 90,5 – 99,9 %. Na podkladě výsledků lze konstatovat, že odpadní voda (odtok z ČOV) je primárním zdrojem musk sloučenin, a to zejména polycyklických, v životním prostředí. Rovněž bylo prokázáno, že ultrafiltrace v kosmetickém závodu je vysoce účinnou technologií pro odstranění nitromusk a polycyklických musk sloučenin z průmyslové odpadní vody. Z výsledků hodnocení kontaminace ryb musk sloučeninami vyplývá, že nejvyšších koncentrací dosahoval galaxolid (desítky g.kg-1 ž.hm.). Výsledky potvrzují ubikvitární výskyt musk sloučenin v životním prostředí a omezené použití nitromusk sloučenin v důsledku jejich potenciálních toxických vlastností. Bylo prokázáno, že ČOV Brno – Modřice má významný podíl na hodnotách obsahu polycyklických musk sloučenin (tonalidu, galaxolidu) v rybách odlovených z řeky Svratky.
Keywords:
musk sloučeniny; vůně; odpadní voda; čistírna odpadních vod; ultrafiltrace; ryby; mikroextrakce na tuhou fázi; zrychlená extrakce rozpouštědlem; plynová chromatografie; hmotnostní spektrometrie; musk compounds; fragrance; wastewater; wastewater treatment plant; ultrafiltration; fish; solid phase microextraction; pressurized solvent extraction; gas chromatography; mass spectrometry
Available in a digital repository NRGL
Study of Transfer of Musk Compounds in Abiotic and Biotic Components of Aquatic Ecosystems
účinnou technologií pro odstranění nitromusk a polycyklických musk sloučenin z průmyslové odpadní vody. Z výsledků hodnocení kontaminace ryb musk sloučeninami vyplývá, že nejvyšších ...
NRGL provides central access to information on grey literature produced in the Czech Republic in the fields of science, research and education. You can find more information about grey literature and NRGL at service web
Send your suggestions and comments to nusl@techlib.cz
Provider
Other bases