Vypísané témy bakalárskych prác/projektov pre študentov končiacich v akademickom roku 2027/2028

Morfologická kompozícia a sezónna variabilita množstva zmesového odpadu spracovávaného v prevádzke FCC Trnava

Školiteľka: RNDr. Vanda Adamcová, PhD.

Anotácia: Efektívne nakladanie s odpadmi predstavuje významnú súčasť ochrany životného prostredia a uplatňovania princípov obehového hospodárstva. Jedným z dôležitých predpokladov znižovania množstva odpadu ukladaného na skládky je poznanie jeho materiálového zloženia, zastúpenia jednotlivých zložiek a možností ich ďalšieho triedenia a zhodnocovania. Osobitný význam má sledovanie plastových a biologicky rozložiteľných zložiek, ktoré môžu tvoriť významný podiel zmesového komunálneho odpadu.

Cieľom bakalárskej práce bude zhodnotiť morfologickú kompozíciu zmesového komunálneho odpadu spracovávaného v prevádzke spoločnosti FCC Trnava so zameraním sa na kvantitatívne zastúpenie jednotlivých materiálových frakcií a na vplyv sezónnej variability. Súčasťou práce bude kvantitatívna štatistická analýza podielu a kompozície ľahkej frakcie zmesového odpadu, najmä plastov a biologicky rozložiteľného odpadu a posúdenie ich potenciálu na dodatočné vytriedenie a následné materiálové alebo iné zhodnotenie. Na základe získaných výsledkov budú navrhnuté odporúčania na optimalizáciu technológie triedenia zmesového odpadu s cieľom zníženia podielu odpadu smerujúceho na skládkovanie a zefektívnenia ďalšieho separačného spracovania ľahkej frakcie zmesového odpadu v zmysle jej významnejšieho ekonomického zhodnotenia.

Riešenie práce bude pozostávať z nasledujúcich čiastkových cieľov: (i) vypracovať literárnu rešerš zameranú na morfologickú kompozíciu komunálneho odpadu, možnosti jeho triedenia a zhodnocovania, ako aj na legislatívne požiadavky súvisiace s nakladaním so zmesovým komunálnym odpadom; (ii) charakterizovať podmienky nakladania so zmesovým komunálnym odpadom v prevádzke spoločnosti FCC Trnava; (iii) realizovať kvantitatívnu a kvalitatívnu analýzu morfologickej kompozície zmesového odpadu na základe dostupných prevádzkových údajov a vlastného triedenia reprezentatívnych vzoriek; (iv) zhodnotiť morfologickú kompozíciu vyseparovanej ľahkej frakcie zmesového odpadu, so zameraním sa na plasty a biologicky rozložiteľný odpad a posúdiť ich sezónnu variabilitu; (v) na základe výsledkov navrhnúť opatrenia na zefektívnenie technológie triedenia zmesového komunálneho odpadu, zvýšenie podielu zhodnocovania využiteľných zložiek a zníženie množstva zvyškového odpadu ukladaného na skládku.

Kľúčové slová: zmesový komunálny odpad, morfologická kompozícia, sezónna variabilita, triedenie odpadov, plastový odpad, biologicky rozložiteľný odpad

Využitie rastlín a fytoremediačných prístupov pri odstraňovaní Li zo životného prostredia

Školiteľka: RNDr. Monika Šutáková, PhD.

Anotácia: Rastúci dopyt po lítiu (Li) v dôsledku expanzie priemyslu lítiovo‑iónových batérií vedie k zvýšenému riziku kontaminácie pôd a vodných ekosystémov. Nevhodné nakladanie s odpadom, nízke environmentálne štandardy pri výrobe batérií a ich recyklácii spôsobujú, že Li sa stáva environmentálnym kontaminantom s doposiaľ nedostatočne preskúmanými dôsledkami na životné prostredie. Dostupné výskumy naznačujú, že viaceré rastlinné druhy dokážu akumulovať Li v koreňoch aj nadzemných častiach, pričom ich tolerancia závisí od koncentrácie Li v prostredí a od fyziologických regulačných mechanizmov jednotlivých druhov rastlín. 

Fytoremediácia predstavuje perspektívny a environmentálne prijateľný prístup k odstraňovaniu kovov z kontaminovaných pôd, avšak jej účinnosť pri kontaminácii pôd Li nie je doposiaľ dostatočne preskúmaná. Bakalárska práca sa preto zameria na hodnotenie príjmu a akumulácie Li vybranými rastlinnými druhmi, na analýzu ich fyziologických reakcií na stres spôsobený prítomnosťou Li a na posúdenie možností využitia týchto druhov rastlín vo fytoremediačných stratégiách.

Cieľom práce bude charakterizovať mechanizmy príjmu a akumulácie Li v rastlinách, ktoré sú kľúčové pre riešenie aktuálnych environmentálnych problémov spojených s rozvojom batériového priemyslu, ako aj identifikovať vhodné rastlinné druhy uplatniteľné pri fytoremediácii pôd kontaminovaných Li.

Kľúčové slová: lítium, rastliny, translokácia, akumulácia, kontaminácia pôdy, fytoremediácia

Využitie optických vlákien pre environmentálne monitorovanie

Školiteľ: Mgr. Ignác Bugár, PhD.

Anotácia: Optické vlákna, ktoré spôsobili revolúciu v informačných technológiách, nachádzajú široké uplatnenie aj v oblasti senzoriky, vrátane chemických senzorov kvapalných roztokov. Vďaka ich jednoduchému zavedeniu aj na ťažko dostupné miesta a vysokej chemickej odolnosti sú intenzívne skúmané aj na účely environmentálneho monitorovania vody. Moderný vývoj optických vlákien umožňuje ich využitie ako spektroskopických senzorov v ultrafialovej, viditeľnej a infračervenej oblasti elektromagnetického spektra. Predstavujú významný potenciál na detekciu rôznych organických aj anorganických kontaminantov, ktoré majú charakteristické absorpčné pásma a umožňujú meranie s vysokou citlivosťou.

Cieľom bakalárskej práce je získať prehľad o typických kontaminantoch vodného prostredia, ktoré sú monitorované a detegovateľné pomocou optických vlákien v blízkej infračervenej oblasti spektra. Súčasťou práce bude aj experimentálna časť, v rámci ktorej budú použité špeciálne upravené optické vlákna na monitorovanie vybraných chemických látok predstavujúcich environmentálne riziko. Absolvent získa praktické skúsenosti so zberom dát, ich vyhodnotením, t.j. prácou so zariadením poskytujúcim spoľahlivú odozvu na prítomnosť vybraných druhov kontaminantov.

Kľúčové slová: optické vlákna, senzorika, infračervená spektroskopia, monitorovanie vody

Využiteľnosť vlákna priadnych odrôd ľanu siateho vystavených pôsobeniu toxických kovov

Školiteľ: Mgr. Richard Hančinský, PhD.

Anotácia: Kontaminácia poľnohospodárskych pôd toxickými kovmi predstavuje dlhodobý environmentálny problém. Kovy, najmä kadmium, sa do pôdy dostávajú aj pri bežnom hospodárení, napríklad aplikáciou fosfátových hnojív alebo niektorých prípravkov na ochranu rastlín, a postupne sa v nej hromadia. Jednou z možností ich odstraňovania je fytoremediácia, teda využitie rastlín na odstránenie kovov z pôdy do biomasy rastliny. Jej nevýhodou však býva otázka, ako naložiť s kontaminovanou biomasou. Ľan siaty (Linum usitatissimum L.) je plodina schopná akumulovať toxické kovy a jeho priadne odrody poskytujú vlákno určené na nepotravinárske využitie, preto predstavujú perspektívnu alternatívu. Cieľom bakalárskej práce je zhodnotiť príjem a rozdelenie toxických kovov v rastlinách vybraných priadnych odrôd ľanu siateho. Rastliny budú pestované v kontrolovaných podmienkach so zvýšeným obsahom toxických kovov. Sledovaný bude ich rast a obsah kovov v jednotlivých častiach rastliny, s dôrazom na vlákno. Zistené hodnoty budú porovnané s dostupnými limitmi pre toxické kovy v textilných výrobkoch. Výsledky práce prispejú k poznatkom o možnostiach využitia biomasy z fytoremediácie v zmysle princípov obehového hospodárstva, kde by sa vedľajší produkt mohol stať surovinou na ďalšie spracovanie.

Kľúčové slová: ľan siaty, fytoremediácia, toxické kovy, kadmium, obehové hospodárstvo

Príprava nových geopolymérov na báze prírodných zeolitov pre remediačné technológie

Školiteľ: doc. RNDr. Miroslav Horník, Ph.D.

Anotácia: S postupujúcou industrializáciou sa ťažké kovy stali bežnými znečisťujúcimi látkami v životnom prostredí. Tieto znečisťujúce látky sú toxické a majú tendenciu sa koncentrovať v ekosystémoch, najmä vo vodných útvaroch, čo vyvoláva celosvetové obavy. V dôsledku znečistenia ťažkými kovmi čelí približne 40 % svetovej populácie nedostatku sladkej vody, čo predstavuje vážny problém pre prežitie ľudstva. Vzhľadom na narastajúcu závažnosť znečistenia ťažkými kovmi a riziká, ktoré predstavuje pre ekosystém a ľudské zdravie, sa remediačné technológie odstraňovania kontaminácie ťažkými kovmi stali aktuálnymi vedeckými výzvami. V posledných desaťročiach bolo vyvinutých niekoľko remediačných technológií pracujúcich na fyzikálnych, chemických alebo biologických princípoch. Tieto technológie však často vykazujú vysoké náklady, zložité postupy a obmedzenú použiteľnosť vo veľkom meradle. Adsorpcia sa vďaka svojej účinnosti a ekonomickej výhodnosti, jednoduchosti prevádzky a širokej použiteľnosti v súčasnosti považuje za jednu z najúčinnejších remediačných metód. Medzi aktuálne sledované adsorbenty patria geopolyméry. Geopolymery sú ekologické anorganické polymérne materiály, pri výrobe ktorých sa využívajú hlinitokremičitanové materiály (napr. kaolín), vďaka čomu sa vyznačujú vynikajúcimi adsorpčnými vlastnosťami voči iónom kovov.

Hlavným cieľom bakalárskej práce bude pripraviť nové geopolyméry na báze prírodných zeolitov slovenskej proveniencie, fyzikálno-chemicky ich charakterizovať a otestovať z pohľadu ich adsorpčných kapacít pre odstraňovanie vybraných kontaminantov. Samotné riešenie práce sa zameria na nasledovné parciálne ciele: (i) vypracovať literárnu rešerš venujúcu sa geopolymérom, ich príprave, charakteristikám a uplatneniu v remediačných technológiách, s upriamením sa na adsorpciu; (ii) navrhnúť a pripraviť geopolyméry na báze prírodných zeolitov slovenskej proveniencie (najmä klinoptilolit) s aplikáciou rôznych aktivátorov geopolymérnej reakcie; (iii) uskutočniť fyzikálno-chemickú charakterizáciu pripravených geopolymérov; (iv) získať kvantitatívne údaje charakterizujúce adsorpčnú kapacitu pripravených geopolymérov pre odstraňovanie vybraných iónov kovov z vodných roztokov; (v) porovnať a diskutovať dosiahnuté výsledky s údajmi publikovanými vo vedeckých databázach.

Kľúčové slová: geopolyméry, klinoptilolit, aktivátor, kovy, adsorpcia, vodné roztoky

Úloha antioxidačného systému v odpovedi rastlín na stredne silné magnetické pole

Školiteľka: prof. Mgr. Ildikó Matušíková, PhD.

Anotácia: Práca sa bude venovať vplyvom stredne silného magnetického poľa na rastliny. Zameriava sa na jeden z navrhovaných mechanizmov tohto pôsobenia, na úlohu reaktívnych foriem kyslíka (ROS) a antioxidačného systému. Teoretická časť zhrnie poznatky o signalizačnej funkcii ROS pri klíčení a strese a kriticky zhodnotí štúdie, ktoré spájajú magnetopriming semien so zmenami oxidačno-redukčnej rovnováhy. V experimentálnej časti budú semená exponované stredne silnému poľu (desiatky až stovky mT) v elektromagnetických cievkach. Na overenie príčinnej súvislosti bude expozícia kombinovaná so zachytávačom ROS. Hodnotiť sa bude klíčivosť, počiatočný rast, obsah peroxidu vodíka a malóndialdehydu a aktivita antioxidačných enzýmov. Cieľom je prejsť od opisu účinkov magnetického poľa k testovaniu konkrétneho mechanizmu a prispieť k metodicky dôslednému základu pre využitie magnetoprimingu v udržateľnom poľnohospodárstve.

Kľúčové slová: magnetické pole, magnetopriming, reaktívne formy kyslíka, antioxidačné enzýmy, oxidačný stres, klíčivosť

Význam modifikácie strešných substrátov funkčnými materiálmi pre zlepšenie vodného režimu zelených striech

Školiteľka: RNDr. Lenka Vavrincová

Anotácia: Zvyšujúca sa frekvencia období sucha a intenzívnych zrážok v mestskom prostredí zdôrazňuje potrebu inovatívnych riešení na zlepšenie hospodárenia so zrážkovou vodou. Jedným z perspektívnych opatrení je využívanie extenzívnych zelených striech, ktorých funkčnosť vo významnej miere ovplyvňujú vlastnosti strešných substrátov, najmä ich schopnosť zadržiavať vodu. V tejto súvislosti sa ako potenciálna inovatívna prísada javia napr. superabsorpčné polyméry (SAPs), ktoré vďaka svojej schopnosti viazať a uvoľňovať vodu môžu predstavovať inovatívnu prísadu do strešných substrátov. Hlavným cieľom bakalárskej práce bude zhodnotenie možností využitia SAPs na zlepšenie vlastností substrátov určených pre extenzívne zelené strechy. Experimentálna časť práce sa bude zameriavať na prípravu a porovnanie komerčného strešného substrátu a substrátu modifikovaného prídavkom SAPs. Hodnotené budú najmä vybrané fyzikálne a fyzikálno-chemické vlastnosti, predovšetkým schopnosť zadržiavať vodu, priebeh vysychania a zmeny vybraných parametrov eluátov, ako sú pH a elektrická vodivosť. Na základe získaných výsledkov sa posúdi potenciál využitia SAPs pri optimalizácii vodného režimu strešných substrátov, ako aj možné environmentálne riziká spojené s ich aplikáciou. Prínosom bakalárskej práce bude rozšírenie poznatkov o možnostiach inovatívnej modifikácie substrátov pre zelené strechy a experimentálne posúdenie jej významu z hľadiska udržateľného hospodárenia so zrážkovou vodou v mestskom prostredí.

Kľúčové slová: strešný substrát, superabsorpčné polyméry, vodný režim substrátu, kvalita eluátu, sucho, klimatická zmena