Master's Thesis

Determination of PAHs in selected plant matrices and soil

Final Thesis 2.06 MB

Author of thesis: Bc. Michaela Řepková

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. MVDr. Helena Zlámalová Gargošová, Ph.D.

Reviewer: doc. Mgr. Renata Komendová, Ph.D.

Abstract:

This thesis focuses on the determination of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soil
and plant material at the Brno–Královo Pole site. PAHs are significant environmental pollutants
formed primarily during the incomplete combustion of organic substances; due to their persistence
and toxic effects, they pose a risk to both the environment and human health.
As part of this study, extraction procedures for plant matrices were optimized, and an analysis of 16
priority PAHs, as defined by the U.S. Environmental Protection Agency (US EPA), was conducted
on soil and plant samples from sites with different soil types. The study also included an assessment
of the suitability of selected plants as bioindicators of PAH contamination and an analysis of wheat
samples.
The highest total concentrations of PAHs were found in a traffic-heavy site (1.27–8.04 mg/kg), while
the lowest were found in a natural site (0.16–5.84 mg/kg) . PAHs were detected in all analyzed plant
samples, with their accumulation influenced by both plant species and environmental conditions.
No carcinogenic PAHs from the PAH4 group (the sum of benzo(a)pyrene, benzo(a)anthracene,
benzo(b)fluoranthene, and chrysene) were detected in the wheat samples.

Keywords:

PAHs, soil, plant material, bioindicator, gas chromatography, mass spectrometry

Date of defence

29.05.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Studentka v prezentaci představila náplň a zásadní závěry své diplomové práce. Následovalo čtení posudků vedoucí a oponentky a byly zodpovězeny položené otázky. V pokračující diskuzi byly položeny dotazy: doc. Mgr. R. Komendová, Ph.D. – Jaké zdroje mají vliv na znečištění PAH u fakulty? Ing. J. Másilko, Ph.D. – Jak dlouho mohou PAH zůstávat v půdě? doc. Ing. T. Rozsypal, Ph.D. – Proč jste využila právě dané metody extrakce? Diplomatka odpověděla na všechny doplňující otázky členů komise, které byly v průběhu diskuze k dané problematice vzneseny. Předvedla, že má přehled v řešené problematice, a to jak z teoretického, tak praktického hlediska. Po diskusi následovalo hodnocení závěrečné práce. Diplomantka prokázala velmi dobrou orientaci v dané problematice 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 byla zaměřena na stále aktuální environmentální problematiku, kterou přítomnost polycyklických aromatických uhlovodíků (PAHs) ve vybraných rostlinných matricích a půdě beze sporu je.
Rešeršní část práce víceméně koresponduje s cíli práce, zabývá se zdroji, osudem PAHs v životním prostředí, možnostmi jejich biomonitoringu a stanovením v rostlinných matricích. Některé informace nejsou zcela relevantní řešené problematice a studentka se i přes připomínky neubránila duplicitě informací, popř. odborným terminologickým nepřesnostem a typografickým nedostatkům.
Experimentální část byla zaměřena spíše na ověření a porovnání extrakčních postupů než na jejich optimalizaci pro různé rostlinné matrice, protože použité postupy vycházely z literárních zdrojů. Z tohoto důvodu je název kapitoly do určité míry nepřesný a unikl pozornosti.
Při řešení práce studentka aktivně navrhla druhy a lokality odebíraných matric. Aktivně realizovala jednotlivé kroky experimentální části, zvládla laboratorní postupy i práci s instrumentální analytickou technikou. Oceňuji časovou náročnost experimentální části.
V rámci diskuse prokázala schopnost své výsledky komentovat a konfrontovat s literárními údaji, ne vždy však kriticky hodnotila vysoké návratnosti u některých analytů a nevyvodila všechny možné příčiny. Diskuse výsledků mohla být místy podrobnější a více kriticky zaměřená. V závěru práce vhodně sumarizovala získaná data, avšak některé interpretace mohly být ještě součástí diskuse.
Studentka prokázala schopnost samostatné experimentální práce, práce s odbornou literaturou a interpretace získaných výsledků.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků zadání B
Studium literatury a její zpracování B
Využití poznatků z literatury B
Kvalita zpracování výsledků C
Interpretace výsledků, jejich diskuse B
Závěry práce a jejich formulace B
Využívání konzultací při řešení práce B
Celkový přístup k řešení úkolů B

Grade proposed by supervisor: B

Předložená diplomová práce Bc. Michaely Řepkové se zabývá problematikou polycyklických aromatických uhlovodíků v rostlinných matricích a půdě. Téma práce je aktuální a environmentálně významné, nicméně celkové zpracování práce vykazuje značné množství odborných, metodických, jazykových i formálních nedostatků. Přesto lze konstatovat, že cíle práce byly splněny.
Práce je členěna nepřehledně a obsah jednotlivých kapitol často neodpovídá jejich názvu ani zařazení. Informace týkající se vzorkování a charakteristiky lokalit jsou uvedeny až v kapitole Výsledky a diskuse, zatímco v experimentální části se objevují informace, které by měly být uvedeny v kapitole Teoretická část. V práci se navíc velmi často opakují stejné informace, zejména v teoretické části, která obsahuje i řadu zbytečných informací. Za zcela nadbytečnou považuji například kapitolu věnovanou kompetencím orgánů ČR v oblasti životního prostředí. Teoretická část vykazuje řadu odborných nepřesností. V textu jsou zaměňovány pojmy adsorpce a absorpce, opakovaně nesprávný název sloučeniny fenanthren (fenathren), neexistující výraz „kulter“, jednotky mimo soustavu SI a některé nerelevantní literární zdroje.
V experimentální části práce se vyskytují některé nejasnosti. Není například zřejmé, jak probíhala optimalizace extrakčních postupů, jaké parametry byly testovány a jakých bylo dosaženo výsledků, která data byla experimentálně naměřena a která byla pouze převzata z literatury. Přípravu jedné kalibrační křivky ze tří různých standardů nepovažuji za analyticky vhodnou. Výrazně zvýšené návratnosti (přesahující někdy i 300 %), nepovažuji za analyticky zcela vhodné. Přestože jsou tyto hodnoty v práci vysvětlovány matricovým efektem a absencí vnitřního standardu, spíše naznačují nedostatečně optimalizovanou metodiku. Za diskutabilní považuji také označení vzorkovací lokality v okolí FCH jako „neutrální“. V těsné blízkosti se nachází frekventovaná komunikace, která může být významným zdrojem PAHs. Tento fakt navíc příliš nekoresponduje s teoretickou částí práce, kde studentka opakovaně diskutuje význam atmosférického přenosu PAHs.
Po formální stránce obsahuje práce řadu nedostatků. V práci chybí číslování stran, objevují se prázdné stránky, nejednotné formátování textu, stylisticky nevhodné použití křížových odkazů v textu, některé gramatické chyby, typografické nedostatky a nejednotná terminologie (PAHs, PAU).
Přes výše uvedené výhrady práce naplňuje požadavky kladené na diplomovou práci, a proto ji doporučuji k obhajobě a hodnotím ji známkou C / dobře.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků zadání B
Logické členění práce C
Kvalita zpracování výsledků C
Interpretace výsledků, jejich diskuse B
Využití literatury a její citace B
Úroveň jazykového zpracování C
Formální úroveň práce – celkový dojem C
Závěry práce a jejich formulace B
Topics for thesis defence:
  1. Jak konkrétně probíhala optimalizace extrakčních postupů, které parametry byly měněny a na základě jakých výsledků byla následně vybrána finální metoda?
  2. Jak byla získána data do Tabulky 17?
  3. Proč byly pro hodnocení kontaminace interpretovány převážně sumární koncentrace PAHs a nebyla podrobněji diskutována distribuce jednotlivých sloučenin?

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová