Determination of Trace Elements in the Aquatic Environment Using Diffusive Gradients in Thin Films Technique

Ing. Vendula Smolíková

Doctoral thesis

Stanovení stopových prvků ve vodním prostředí pomocí techniky difúzního gradientu v tenkém filmu

Abstract:

Problematika znečištění vod dnes získává stále větší pozornost vědecké obce, jakož i rozhodujících orgánů a veřejnosti. Kromě dalších kontaminantů zůstává monitoring stopových prvků ve středu výzkumných zájmů. Hlavním cílem této disertační práce byl proto vývoj techniky difúzního gradientu v tenkých filmech (DGT) pro hodnocení vybraných stopových prvků (arsen a uran) ve vodních ekosystémech. V rámci práce byl vyvinut nový DGT sorpční gel využívající komerčně dostupný sorbent Lewatit FO 36 pro efektivní hodnocení kontaminace vodního prostředí arsenem. Následně bylo využití techniky rozšířeno pro hodnocení uranu ve vodním prostředí. Nová metoda byla validována řadou in-situ aplikací v reálném prostředí (např. vodní nádrž Záskalská, minerální prameny Hronovka a Regnerka (Česká republika), ústí řeky Šeldy a pobřeží Severního moře a řeka Zenne (Belgie)). Část práce je rovněž věnována srovnání účinnosti běžně využívaných designů techniky DGT pro hodnocení uranu ve vodním prostředí.

Abstract:

Water pollution nowadays receives increasing attention from researchers as well as the decision-makers and public. Besides other water contaminants, monitoring of trace elements remains at the centre of research attention. Thus, the main objective of this PhD study was the development and application of the DGT technique for the evaluation of selected trace elements (arsenic and uranium) in the aquatic environment. A novel DGT resin gel utilizing the commercially available resin Lewatit FO 36 for an effective evaluation of arsenic contamination in aquatic ecosystems was developed. Subsequently, the use of the technique was extended for the evaluation of uranium in the aquatic environment. The new method was validated by in-situ applications in the real environment (e.g., water reservoir Záskalská and mineral springs Hronovka and Regnerka (Czech Republic), the Scheldt estuary and coastal zone of the North Sea and Zenne River (Belgium)). Part of the work also dealt with the comparison of the performance of commonly used DGT designs for the evaluation of uranium contamination in the aquatic environment.

Keywords

gradient, uran, vodní ekosystém

Keywords

gradients, uranium, aquatic ecosystem

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 1. 2022

Thesis defence

• Supervisor: doc. Mgr. Pavlína Pelcová, Ph.D.
• Reader: Viktor Kanický, prof. RNDr., DrSc., Miroslav Fišera, doc. Ing., Gabriel Billon, externi

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Doctoral programme / field:
Chemistry / Agricultural Chemistry