Menu

Copyright ©2009 by P. Soudek

POSITIONS AVAILABLE

Ing. Šárka Petrová, Ph.D.



Revitalizace městských ploch kontaminovaných starou ekologickou zátěží pomocí rostlin

Zdroj kontaminace je většinou antropogenního původu – z průmyslové činnosti, která zde probíhá nebo v minulosti probíhala (např. důlní činnost, úprava a zpracování rud, průmyslová výroba. Typické polutanty jsou jak organického (polyaromatické uhlovodíky, léčiva) tak anorganického (těžké kovy, radionuklidy) původu. Místa, kde již byla průmyslová činnost ukončena, jsou ve většině případů kontaminována. Tyto lokality jsou označovány termínem stará ekologická zátěž a jejich rekultivace je zpravidla velmi nákladná a zdlouhavá. V České republice se vyskytuje mnoho lokalit se starou ekologickou zátěží (lokality jsou evidovány v Systému evidence kontaminovaných míst na stránkách MŽP).
Náš projekt je zaměřen na ekologické zlepšení lokalit znečištěných v důsledku lidské činnosti, tj. oblastí jako např. Poldi Kladno (s městem Kladno máme uzavřenou předběžnou smlouvu o spolupráci). Zaměříme se na výběr vhodných rostlinných druhů pro danou lokalitu. Rostlinné druhy budou vybrány na základě jejich odolnosti vůči kontaminantům. Práce zabývající se pěstováním rostlin na znečištěných lokalitách aniž by byly vážně poškozeny, ukazují, že je možné detoxifikovat znečišťující látky nebo zamezit negativním účinkům pomocí zemědělských a biotechnologických přístupů. Zdá se tedy, že plodiny a kulturní rostliny mohou být využívány k odstraňování nebezpečných perzistentních organických látek a toxických kovů z půdy. Fytoremediace mohou být řešením, jak zabránit šíření znečištění a současně takovou lokalitu využít.


Remediace městských ploch pomocí energetických rostlin

Projekt bude zaměřen na zlepšení životního prostředí v blízkosti aglomerace. Na lokalitách kontaminovaných lidskou činností budou pěstovány rostliny na biomasu, kterou bude možné spalovat. Budou studovány vhodné rostlinné druhy a také příjem kontaminantů do rostlin.
Fytoremediace mohou být řešením, jak zabránit šíření znečištění a současně takovou lokalitu využít. Navíc, při použití rostlin s vysokou tvorbou biomasy (biopaliva) lze uspořit náklady na provoz fytoremediačních technik, údržbu ploch, i nutný monitoring pohybu kontaminace. Bylo prokázáno, že dřeviny mohou efektivně redukovat expozici kontaminantů (pomocí fytostabilizace) a zároveň mohou mít hospodářsky významné výnosy.


Ekotoxicita nových retardátorů hoření a jejich degradačních produktů

Všechny nové FR by měly být účinnými zpomalovači hoření a zároveň by měli být méně toxické jak pro člověka, tak pro životní prostředí. V současné době stále chybí ucelené informace o životním cyklu těchto látek. Rozšíření znalostí o jejich toxicitě a ekotoxicitě tak může přispět k výběru takových FR, které budou účinné a zároveň šetrnější vůči životnímu prostředí.
Vliv retardátorů hoření (FR) na růst rostlin jako ekotoxikologický ukazatel znečištění životního prostředí bude sledován v in vitro i hydroponických podmínkách. Toxicita FR bude stanovena na základě toxikologických testů. Ze závislosti míry inhibice na koncentraci bude vypočtena hodnota EC 50. Vybrané druhy rostlin budou vystaveny vodě obsahující FR. Sledovaným parametrem bude nárůst biomasy, včetně sledování morfologie kořenového systému, akumulace FR v rostlinných pletivech, lokalizace jejich uložení a identifikace degradačních produktů. V neposlední řadě bude sledována stresová odpověď rostlin na FR pomocí změny aktivit antioxidačních enzymů.


RNDr. Mgr. Petr Soudek, Ph.D.



Polyaminy a jejich úloha při abiotickém stresu rostlin

Diamin putrescin (Put), triamin spermidin (Spd) a tetramin spermin (Spm) jsou hlavní polyaminy (PAs) nalezené ve všech živých buňkách. Jsou to alifatické dusíkaté sloučeniny, pozitivně nabité při fyziologickém pH. Jejich vlastnostiumožňují PAs interagovat s negativne nabitými makromolekulami jako jsou DNA a RNA, proteiny a fosfolipidy a díky tomu se účastní regulace fyzikálních a chemických vlastností membrán, struktury nukleových kyselin a funkce a modulace enzymových aktivit. Polyaminy jsou účastny v širokém spektru regulačních procesů jako jsou podpora růstu, dělení buněk, replikace DNA a diferenciace buněk. V posledních letech vzrůstá zájem o studium účasti PAs při obranných reakcích rostlin proti různým environmentálním stresům. Je obecně známo, že všechny typy abiotického stresu indukují oxidativní stres. V posledních letech byly PAs testovány jako antioxidanty v některých environmentálních nepříznivých podmínkách, ale jejich jasná role jako antioxidantů je stále předmětem debat.
Cílem práce (rešerše) je vyhledat a přehledně shrnout publikované údaje o polyaminech a jejich úloze při různých typech abiotickém stresu


Thorium - jeho vliv na růst a vývoj rostlin

Thorium nachází v současnosti hlavní využití v jaderné energetice jako potenciální zdroj štěpného materiálu. Samotný nuklid 232Th je α-zářič a nemůže se proto zapojit do spontánní štěpné reakce. Při záchytu neutronů se však může přeměnit na 233U, který je výborným jaderným palivem a silným zdrojem neutronů. Thorium se vyskytuje v přírodě přibližně třikrát častěji než uran, proto je pochopitelně značně lákavé využít jej v energetice.



Fyziologické změny v rostlinách v přítomnosti uranylových iontů

Lidská činnost je významným zdrojem radionuklidů v životním prostředí (těžba a zpracování uranových rud, provoz jaderných elektráren, spalování uhlí, fosfátová hnojiva, testování nukleárních zbraní a v neposlední řadě jaderné havárie). Pro svoji toxicitu představují radionuklidy v životním prostředí velké riziko a to i kvůli jejich možnému šíření potravním řetězcem. Proto hledáme způsoby, jak tuto kontaminaci co nejšetrněji z prostředí odstranit. Jedním ze šetrných způsobů je použití fytoremediačních metod. Ty využívají různých mechanismů rostlin, jež mění chemické složení zeminy, na které rostou. Rostliny přijímají z okolního prostředí živiny a další látky, včetně radionuklidů, a ty pak mohou hromadit ve svých orgánech. V podstatě lze pak rostliny použít k čištění kontaminovaných půd, povrchových i podzemních vod a sedimentů.
Práce se bude zabývat studiem akumulace uranu hydroponicky pěstovanými rostlinami. Bude sledováno množství akumulovaného uranu, jeho translokace v rostlinách a vliv uranu na fyziologické a biochemické pochody v rostlinách.



Využití dřevěného uhlí pro imobilizaci těžkých kovů

Fytostabilizace je metoda využívající rostlin k imobilizaci kontaminantů v půdě nebo podzemní vodě jejich absorpcí kořeny, adsorpcí na povrch kořenů, nebo tvorbou nerozpustných forem v důsledku interakce kontaminantů s rostlinnými exudáty v kořenové zóně. Zároveň dochází k jejich imobilizaci v důsledku fyzikální stabilizace půdy. Tento proces snižuje mobilitu kontaminantů a tak dochází k předcházení jejich migrace do podzemních vod nebo do vzduchu. Tato metoda může být použita ke znovuobnovení vegetativního pokryvu na lokalitách, kde původní vegetace vyhynula v důsledku vysokého obsahu kovů v půdě. Rostlinné druhy tolerantní k vysokým koncentracím kovů tak mohou být použity ke snížení migrace kontaminantů větrnou erozí, posuvem exponovaných půdních povrchů, nebo vyluhováním kontaminantů do podzemních vod. Pro experimenty bude využito dřevěné uhlí vyrobené z různých rostlinných druhů ke zvýšení produkce energetických plodin a imobilizaci těžkých kovů v půdách kontaminovaných průmyslovou činností. Těžké kovy můžou být velmi toxické pro rostliny a Cd má navíc tendenci hromadit se v nadzemních částech rostlin. Dřevěné uhlí je pyrogenní, stabilní, a aromatický černý uhlíkatý materiál z různých biologických materiálů, připravený suchou pyrolýzou. Aplikace dřevěného uhlí může významně snížit dostupnost stopových prvků pro rostliny, zvýšit katexovou kapacitu chudých půd, a to zejména pokud je již starší, a tím vytvořit větší množství karboxylových skupin na jejím povrchu. Adsorpční / desorpční schopnosti dřevěného uhlí nejsou plně pochopeny a závisí na mnoha faktorech, jako je stáří dřevěného uhlí, zdroj suroviny a výrobní parametry a půdní parametry.