Studium parametrů pasivních vzorkovačů pro monitorování polárních organických znečišťujících látek ve vodním prostředí

Bc. Iveta Škopíková

Master's thesis

Study of uptake parameters of passive samplers used for monitoring of polar organic pollutants from water

Anotácia:

Diplomová práce se v teoretické části věnuje charakteristice, výskytu a osudu léčiv a produktů osobní péče ve vodním prostředí. Dále jsou v práci zmíněna kritéria pro výběr cílových sloučenin stanovených v experimentální části, legislativa a metody stanovení těchto látek. Následuje popis pasivního vzorkování s důrazem na materiály používané jako sorpční média pro záchyt PPCP z vody i jejich sorpční vlastnosti.Praktická část práce se věnuje sorpčním vlastnostem vybrané skupiny sloučenin, které jsou účinnými látkami léčiv, na pěti sorbentech (Oasis HLB a MAX, Empore disk SDB-RPS, silikonová guma a polymerní pryskyřice XAD 7). Adsorpční rovnováhy léčiv v systému sorbent-voda byly sledovány v laboratorních experimentech. Rovnovážné koncentrace látek na adsorbentu a ve vodě byly stanoveny metodou UPLC-MS/MS. Byl sledován vliv koncentrace sledovaných sloučenin a času na hodnoty jejich distribučních koeficientů v systému sorbent-voda.Z koncentračních závislostí rovnovážných hodnot v obou médiích (sorbent a vodný roztok) byly pro jednotlivé látky konstruovány adsorpční izotermy. Naměřené hodnoty distribučních koeficientů byly porovnávány s fyzikálně-chemickými vlastnostmi látek, jako jsou rozdělovací koeficient v systému oktanol-voda (log Kow) a pKa hodnota disociujících látek. Vhodnost daného sorbentu pro jednotlivá PPCP je porovnávána podle vypočítaných distribučních koeficientů. Na základě experimentů vyplývá, že nejlepším sorbentem pro záchyt PPCP z vodných roztoků je Oasis HLB.

Abstract:

The theoretical part of this thesis deals with characteristic, fate and occurrence of pharmaceuticals and personal care products in the aquatic environment. It also mentions criteria of selection of target compounds determined in the experimental section, legislation and methods of determination of these substances. This is followed by a description of passive sampling with emphasis on materials used as sorption media for detection of PPCP's from water and their sorption properties.The practical part deals with sorption properties of selected group of compounds, which are active ingredients of pharmaceutical drugs, on five sorbents (Oasis HLB and MAX, Empore disk SDB-RPS, silicone rubber and polymer resin XAD 7). Adsorption equilibrium of pharmaceutical drugs in sorbent-water system were investigated in laboratory experiments. The equilibrium concentrations of the adsorbent and water were determined by UPLC-MS/MS. The effect of concentration of the compounds and time values of distribution coefficients in sorbent-water system was studied.From concentration dependence of the equilibrium values in both media (adsorbent and aqueous) adsorption isotherms were constructed for each substance. The measured values of distribution coefficients were compared with physical and chemical properties of substances, such as partition coefficient octanol-water (log Kow) and pKa value of ionisable substances. The suitability of sorbent for each PPCP was compared based on calculated distribution coefficients. Based on the experiments it was shown that the best absorbent for trapping PPCP´s from aqueous solutions is Oasis HLB.

Kľúčové slová

Adsorbenty, farmaka, monitorování, pasivní vzorkování, produkty osobní péče, vodní prostředí, znečišťující látky, Adsorbents, aquatic environment, monitoring, passive sampling, personal care products, pharmaceuticals, pollutants

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 27. 5. 2014

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 5. 6. 2014
• Vedúci: doc. Ing. Branislav Vrana, PhD.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Chemistry / Environmental Chemistry