Master's Thesis

The influence of factors on the interaction of microplastics with toxic and risk elements

Final Thesis 2.26 MB

Author of thesis: Bc. Sabina Dunajská

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Mgr. Helena Doležalová Weissmannová, Ph.D.

Reviewer: Ing. Jiří Pavlovský, Ph.D.

Abstract:

This diploma thesis investigates the adsorption of selected potentially toxic metals onto
polyethylene terephthalate (PET) particles. The monitored metals were lead, zinc, cadmium,
and mercury. The analyses were carried out using flame atomic absorption spectrometry
(F- AAS) and an AMA 254 mercury analyser. The aim of this study was to determine whether
ambient temperature and the oxidation of PET particles affect the material’s adsorption capacity
for potentially toxic metals. The obtained results indicate that both higher ambient temperature
and PET oxidation led to a favourable increase in adsorption capacity.

Keywords:

Microplastics, heavy metals, adsorption, oxidation, temperature, PET, F-AAS, AMA 254

Date of defence

28.05.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaCznamka

Grading

C

Process of defence

Studentka v prezentaci představila cíle, náplň a nejdůležitější výsledky své diplomové práce. Dále byly přečteny posudky vedoucí a oponenta a byly zodpovězeny otázky oponenta. V rámci obhajoby práce byly položeny tyto otázky: doc. Mgr. M. Vašinová Galiová, Ph.D. – Jak se prokázala oxidace PET mikročástic? prof. Ing. J. Krajčovič, Ph.D. – Jaké produkty mohou vznikat při oxidaci PET mikročástic? doc. Mgr. R. Komendová, Ph.D. – Jak byla ověřena ne/kontaminace PET mikročástic? Jak jste stanovila parametry LOD metod? Ing. J. Másilko, Ph.D. – Jak ovlivňuje teplota adsorpci? Uvažovala jste o možnosti štěpení řetězce PET vzhledem k výsledkům? Diplomantka reagovala na doplňující otázky členů komise, které byly vzneseny k dané problematice řešené diplomové práce. V následující diskusi prokázala přiměřenou schopnost orientace v dané problematice. Po diskusi následovalo hodnocení závěrečné práce. Diplomantka prokázala nejen výbornou orientaci v dané problematice, ale i schopnost samostatné prezentace dosažených výsledků.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Environmental Chemistry and Technology (NPCP_ECHT)

Composition of Committee

doc. Mgr. Renata Komendová, Ph.D. (člen)
doc. Mgr. Michaela Vašinová Galiová, Ph.D. (předseda)
doc. MVDr. Helena Zlámalová Gargošová, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jozef Krajčovič, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jiří Másilko, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Krystyník, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Tomáš Rozsypal, Ph.D. (člen)

Diplomová práce Bc. Sabiny Dunajské s názvem „Vliv faktorů na interakci mikroplastů s toxickými a rizikovými prvky“ se zabývá aktuální a významnou problematikou environmentální chemie, konkrétně sorpcí potenciálně toxických kovů na mikroplastových částicích polyethylentereftalátu (PET) v závislosti na teplotě a oxidaci materiálu.
Práce je zpracována velmi pečlivě, systematicky a na vysoké odborné úrovni. Teoretická část je rozsáhlá, přehledná a vykazuje velmi dobrou orientaci studentky v dané problematice. Autorka vhodně pracuje s aktuální odbornou literaturou, kterou kriticky syntetizuje a dává ji do souvislostí s řešenou problematikou. Text je logicky strukturovaný a terminologicky správný.
Experimentální část práce je zpracována precizně a s vysokou mírou samostatnosti. Studentka zvládla přípravu oxidovaného PET, realizaci adsorpčních experimentů i práci s analytickými metodami (F-AAS, AMA 254, SEM, FTIR). Použitá metodika je správně zvolená, přehledně popsaná a podložená kontrolními měřeními. Výsledky jsou zpracovány s využitím adsorpčních izoterm (Langmuirova a Freundlichova), což svědčí o velmi dobrých analytických i interpretačních schopnostech studentky.
Získané výsledky jsou srozumitelně a věcně diskutovány, přičemž autorka je dokáže zasadit do kontextu odborné literatury a kriticky je vyhodnotit. Závěry práce jsou jasné, logické a jsou v souladu s prezentovanými výsledky. Práce přináší relevantní poznatky k problematice chování mikroplastů v životním prostředí a má potenciál stát se kvalitním podkladem pro další výzkum.
Formální stránka práce je rovněž na velmi dobré úrovni – práce je přehledná, jazykově kultivovaná, s minimem formálních nedostatků a se správně zpracovaným seznamem literatury. Studentka pracovala během řešení diplomové práce samostatně, aktivně konzultovala dílčí problémy a k řešení přistupovala s odpovědností a zájmem.
Diplomovou práci hodnotím jako výbornou, splňující všechny požadavky kladené na diplomovou práci, a doporučuji ji k obhajobě.
Navrhuji hodnocení stupněm A (výborně).
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků zadání A
Studium literatury a její zpracování A
Využití poznatků z literatury A
Kvalita zpracování výsledků A
Interpretace výsledků, jejich diskuse A
Závěry práce a jejich formulace A
Využívání konzultací při řešení práce A
Celkový přístup k řešení úkolů A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Jiří Pavlovský, Ph.D.

Předložená diplomová práce se věnuje adsorpci vybraných potenciálně toxických kovů na částice polyethylentereftalátu (PET). Mezi sledované prvky patřily olovo, zinek, kadmium a rtuť. Tyto obsahy byly stanoveny pomocí metody plamenové atomové absorpční spektrometrie a analyzátorem rtuti typu AMA 254. Cílem práce bylo rovněž zjistit, zda teplota prostředí a oxidace částic PET ovlivňují adsorpční kapacitu materiálu vůči potenciálně toxickým kovům či nikoliv. Získané výsledky ukazují, že zvýšená teplota prostředí i oxidace PET vedly k příznivému nárůstu adsorpční kapacity. Cíle práce byly plně splněny. Práce je tradičně rozdělena do 6 velkých kapitol. Po kapitole Úvod následuje kapitola Teoretická část, která je velmi podrobná. Z mého pohledu mohly být některé kapitoly zestručněny, například kap. 2.1.7, 2.2, hlavně kapitola 2.2.4. Po kapitole Experimentální část následuje kapitola Výsledky a diskuze. U této kapitoly postrádám u některých závěrů hlubší kontext, některé výsledky jsou jen zmíněny bez širší diskuze.
Kapitola Závěr je adekvátní a literárních zdrojů je celkem 83, převažují odborné impaktované zahraniční články.
Na některé obrázky není v textu poukázáno (Obr. 1 a dále). Například obr. 1 je ve velmi špatné kvalitě. V kapitole 4.3 - srovnání naadsorbovaného množství pro jednotlivé teploty chybí jednotky, obdobně v kapitole 4.4.
Přes tyto některé formální nedostatky a některé nepřesné technické termíny v práci (například místo termínu pipetování byl použit termín vložena demineralizovaná voda a podobně), přináší práce celou řadu výsledků v dané oblasti a může významně napomoci k problematice adsorpce toxických kovů na mikroplasty.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků zadání A
Logické členění práce A
Kvalita zpracování výsledků A
Interpretace výsledků, jejich diskuse B
Využití literatury a její citace A
Úroveň jazykového zpracování B
Formální úroveň práce – celkový dojem B
Závěry práce a jejich formulace A
Topics for thesis defence:
  1. 1. Str. 31, Experimentální část, kap. 3.1, jaké čistoty byla použitá kyselina dusičná?
  2. 2. Str. 31, Experimentální část, kap. 3.1, jaký byl typ lampy a vlnová délka?
  3. 3. Od obr. 6 a dále ze str. 32, není jasné, co představují červené přímky u kalibrací? Není vysvětleno.
  4. 4. Nemělo být uvedeno na obr. 18b, str. 41 Langmuirova izoterma?
  5. 5. Věta: "Z těchto výsledků lze usuzovat, že teplota nemá zásadní vliv na pořadí maximálního adsorbovaného množství jednotlivých kovů, zatímco výraznější roli hraje oxidace PET částic použitých v adsorpčním experimentu. " na str. 46, což zcela nesouhlasím, prosím, o uvedení na pravou míru.
  6. 6. Autorka práce v kapitole Závěr píše: "Sorpce systému kov–mikroplast lze ovlivnit celou řadou faktorů, a proto je vhodné v dalším výzkumu experimentální podmínky dále rozšiřovat a systematicky porovnávat, aby bylo možné získat více informací a lépe porozumět mechanismům sorpce v reálném prostředí." Může tedy být zodpovězeno, které faktory by to mohly být?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová