Redukční procesy v průběhu adsorpce Cr(VI) na jednotlivé půdní komponenty

Lucie Matysová

Bachelor's thesis

Reduction processes during adsorption of Cr(VI) on particular soil components

Anotácia:

Chrom je potenciálně toxický prvek a jeho toxicita závisí na jeho oxidačního stavu, ve kterém se v přírodě vyskytuje. Zatímco trojmocný chrom Cr(III) je netoxický a pro lidský organismus esenciální prvek, šestimocný chrom Cr(VI) je vysoce toxický a způsobuje vážné zdravotní problémy. Zdrojem Cr(VI) v životním prostředí je především nedostatečně upravená odpadní voda vznikající při průmyslové činnosti, jako je výroba oceli, pokovování a moření kůže. Nejvíce ohroženou složkou životního prostředí jsou povrchové recipienty, podzemní vody a půdy. V půdě je za vhodných podmínek Cr(VI) mobilní a půdní vodou je transportován do rostlin, čímž je ohrožena produkce potravin. První část bakalářské práce se zaobírá všeobecnou charakteristikou chromu a jeho chováním v jednotlivých složkách životního prostředí za působení různých faktorů. Půda je jako heterogenní systém složená z několik základních složek, které jsou schopné transformovat toxický Cr(VI) na jeho nižší trojmocnou formu. Půdní komponenty, jako jsou jílové minerály, mikroorganismy, huminové látky, sulfidy, silikáty a Fe (II), působí jako adsorbenty pro Cr(VI), a jsou následně schopné redukce Cr(VI) na Cr(III). Druhá část práce je zaměřena na představení problematiky redukce Cr(VI) během simultánních adsorpčních procesů a jsou představené i konkrétní metody používané pro odstraňování Cr(VI) při remediaci půd. V současnosti se pozornost upírá zejména na použití nanomateriálu, které jsou vysoce efektivní při adsorpci a následném redukování Cr(VI). Redukční procesy v průběhu adsorpce jsou v současnosti využívanou metodou odstraňování Cr(VI) při remediaci kontaminovaných půd, a proto cílem bakalářské práce bylo ucelení informací o účinnosti půdních komponentů na redukci Cr(VI) v půdách.

Abstract:

Chrome is potentional toxic element and its toxicity is coming from its oxidation state which occurs in the nature. While trivalent chromium Cr(III) is not toxic and essential element for human organism, hexavalent chrome Cr(VI) is highly toxic and causes serious health issues. Main source of Cr(VI) in the environment comes from insufficiently treated wastewater originating in industrial activities like steel production, surface metal plating and leather tanning. Most endangered section of the environment are surface recipients, groundwater sources and soils. Under suitable conditions, Cr(VI) is mobile and is transported by soil water into plants thus endangering further food production. First part of the thesis focuses on general charasteristics of chromium and its behavior in individual sections of environment under the influence of various factors.Soil is heterogenous system composed of several basic components which are therefore able to transform toxic Cr(VI) to its lower trivalent form. Soil components like clay minerals, microorganisms, humic substances, sulfids, sillicates and Fe(II) act as adsorbents for Cr(VI) and are then able to reduce Cr(VI) to Cr(III). Second part of the thesis focuses on introduction of problematics of Cr(VI) reduction during simultaneous adsorption processes. Concrete methods used for removal of Cr(VI) for soil remediation are also introduced. In the present, attention is particularly drawn to the usage of nanoparticles, which proved their highly effectivity of adsorption and following reduction of Cr(VI).Reduction processes during adsorption are currently being used in the Cr(VI) removal methods for contaminated soil remediations, and therefore the goal of this thesis was the learning of informations about the efficiency of soil components on reduction of Cr(VI) in soils.

Kľúčové slová

adsorpce, redukce, půdní komponenty, Cr(VI)

Keywords

adsorption, soil components, Cr(VI), reduction

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 23. 4. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Mgr. Veronika Veselská, PhD.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme / odbor:
Landscaping / Landscape Technical and Administration Services