sinice

Tzv. Algal Organic Matter (AOM) se do vodního prostředí dostávají jednak metabolickou činností sinic a řas - tzv. extracelulární organické látky (Extracellular Organic Matter – EOM), a ve značné míře také při odumírání jejich buněk (buněčné lyzi) jako tzv. celulární organické látky (Cellular Organic Matter – COM). AOM zahrnují celou škálu organických sloučenin, především vysokomolekulární biopolymery jako jsou polysacharidy a proteiny, ale i peptidy, aminokyseliny, oligosacharidy, tuky, mastné kyseliny, nukleové kyseliny, aminocukry, lipopolysacharidy, aldehydy a další. Při úpravě vody se AOM odstraňují společně s ostatními nežádoucími příměsmi (např. huminové látky, jílové částice, buňky sinic a řas) procesem tzv. koagulace, který spočívá v dávkování koagulačních činidel (nejčastěji se jedná o hlinité nebo železité soli) do surové vody a jejich interakci s nežádoucími příměsmi. Prostřednictvím míchání vzniká z původně rozpuštěných nebo koloidních látek a koagulačních činidel vločkovitá suspenze, kterou je následně možné odstranit sedimentací, flotací a/nebo filtrací. Účinnost koagulace je pro jednotlivé látky různá a je ovlivněna především dávkou/typem koagulačního činidla a hodnotou pH. Účinnost koagulace je ovšem možné zvýšit oxidací (manganistanem draselným, ozónem, chlórem, UV zářením v kombinaci s chlórem nebo peroxidem vodíku) předcházející samotné koagulaci (tzv. předoxidace). AOM jsou problematické, protože obsahují látky způsobující nepříjemný zápach, toxické látky (sinicové toxiny) a po chloraci vody mohou tvořit toxické vedlejší produkty desinfekce (tzv. DBPs). Je proto nutné je v co nejvyšší míře odstranit. Odstranění AOM je obtížnější než odstranění celých buněk sinic a řas. Doposud bylo zjištěno, že na rozdíl od buněk, které je možné odstranit z více než 90 %, se účinnost odstranění AOM-proteinů koagulací pohybuje mezi 70 a 80 % a v případě neproteinové části AOM je to méně než 25 %. Náš výzkum se proto v současné době zaměřuje na nastavení procesu koagulace a předoxidace AOM s cílem dosáhnout co nejvyšší účinnosti odstranění AOM a na popis mechanismů, které se při předoxidaci a koagulaci AOM uplatňují.

Výzkumné aktivity


  • AOMcharakterizace složení a struktury AOM (Algal Organic Matter) a popis jejich vlastností významných z hlediska koagulace (podíl proteinů, sacharidů, velikostní složení, povrchový náboj, množství funkčních skupin)
  • popis interakcí mezi AOM a koagulačními činidly
  • nastavení vhodných podmínek (zejména typu a dávky koagulačního činidla, hodnoty pH) pro dosažení maximální možné účinnosti koagulace AOM
  • studium vlivu oxidace AOM různými oxidačními činidly (manganistan draselný, ozón, chlór, UV-C, UV-C/H2O2) na následnou koagulaci: nastavení vhodných podmínek oxidace, výběr oxidačního činidla, popis vlivu oxidace na strukturu AOM, zhodnocení vlivu oxidace na toxicitu AOM.
  • studium vlivu AOM na koagulaci dalších ve vodě přítomných nečistot (huminové látky, jílové částice, buňky sinic a řas) a popis jejich vzájemných interakcí
  • studium vlivu AOM na vlastnosti tvořených agregátů (vloček AOM a koagulačního činidla)
  • inovace technologických postupů úpravy vody s ohledem na charakter AOM přítomných ve vodě