Interakce toxických prvků a mikroplastů v mokřadních ekosystémech

Abstract

Diplomová práce se zabývá studiem adsorpce těžkých kovů (Pb, Cu, Zn) na biologicky rozložitelném polymeru poly(3-hydroxybutyrátu) (PHB) v prostředí simulujícím mokřadní ekosystém. Cílem bylo zhodnotit adsorpci kovů na PHB samotném i ve spojení s půdou. Experimenty proběhly ve třech systémech: PHB ve vodním prostředí, mokřadní systém a jejich kombinace. Koncentrace kovů v roztocích byla stanovena pomocí FAAS, přičemž pevné vzorky analyzovány ATR–FTIR. Adsorpční chování bylo popsáno Langmuirovým, Freundlichovým, Temkinovým a Dubinin–Radushkevichovým modely, přičemž nejvhodnější model závisel na typu kovu a systému. Výsledky ukázaly, že adsorpce probíhala převážně fyzikálními interakcemi. ATR–FTIR analýza potvrdila drobné změny v oblasti funkčních skupin PHB po adsorpci. Studie přispívá k pochopení chování těžkých kovů v mokřadních systémech s biodegradabilními polymery.

This thesis focuses on adsorption of heavy metals (Pb, Cu, Zn) onto the biodegradable polymer poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) in a simulated wetland ecosystem. The aim was to evaluate the adsorption of metals onto PHB alone and in combination with soil. Experiments were conducted in three systems: PHB in an aqueous environment, a wetland system, and their combination. Metal concentrations in the solutions were determined by FAAS, while solid samples were analyzed by ATR–FTIR. Adsorption behavior was described using the Langmuir, Freundlich, Temkin, and Dubinin–Radushkevich models; the best-fitting model depended on the type of metal and system. Adsorption occurred predominantly through physical interactions. ATR–FTIR analysis confirmed slight changes in the functional groups of PHB after adsorption. This study contributes to the understanding of heavy metal behavior in wetland systems containing biodegradable polymers.