Témy dizertačných prác

Témy dizertačných prác na rok 2024/2025

Multidisciplinárny geochemický prístup k znečisteniu urbánnych pôd a usadeného cestného prachu s vybranými stopovými kovmi (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Sb, Zn) a ich zdravotné riziká pre človeka

školiteľ: prof. RNDr. Edgar Hiller, PhD.

Anotácia: Hlavnou náplňou dizertačnej práce bude identifikácia kontaminácie urbánnych pôd a usadeného cestného prachu/sedimentu s typickými potenciálne toxickými kovmi, ako sú Cd, Cr, Hg, Ni, Pb alebo Sb a zistenie ich pôvodu pomocou vhodných matematicko-štatistických metód. V práci sa bude venovať priestor bioprístupnosti kovov pre človeka, buď z pôdy po jej náhodnej ingescii alebo z prachu po jeho inhalácii a zhodnotia sa zdravotné riziká pre človeka podľa vetovo uznávanej metodiky založenej na výpočte indexu nebezpečenstva (HI) a karcinogénneho rizika (CR). Priestor sa bude venovať aj formám vystupovania kovov v pôde a usadenom cestnom prachu pomocou roentgenovej difrakčnej analýzy (RTG), elektrónovej mikrosondy (EMP) a riadkovacieho elektrónového mikroskopu (SEM) vybaveného vhodným detektorom (EDS alebo WDS).

 

Štúdium vplyvu mikrobiálnej kolonizácie povrchov prírodných alebo prírodno-technogénnych materiálov na vznik biogénnych fáz a distribúciu prvkov v prostredí

školiteľ: doc. RNDr. Martin Urík, PhD.

Anotácia: Kolonizácia povrchov minerálov, hornín alebo rôznych technogénnych materiálov mikroorganizmami je faktorom, ktorý v prostredí do významnej miery ovplyvňuje stabilitu a premenu týchto fáz, čím sa menia vlastnosti ich povrchov a zároveň vznikajú aj nepôvodné biogénne zložky, ktorých identifikácia je jedným zo zámerov tejto dizertačnej témy. Ďalším cieľom je štúdium redistribúcie zložiek týchto fáz na rozhraní s mikroorganizmami a v ich bezprostrednom okolí.

 

Štúdium vplyvu pôdnych koloidov na mobilitu a biodostupnosť esenciálnych prvkov v poľnohospodárskych pôdach

školiteľ: Mgr. Eva Duborská, PhD.

Anotácia: Práca je zameraná na štúdium vplyvu pôdnych koloidov na mobilitu a translokáciu vybraných esenciálnych stopových prvkov (I, Se, Zn a iné) z pôd do nadzemných častí rastlín. Na pochopenie vzniku deficitných alebo nadbytočných obsahov týchto prvkov v pôdach je potrebné študovať mechanizmy ich zadržiavania pôdou. Pôdne koloidy sú významnými sorbentmi, preto bude experimentálne sledovaný ich vplyv na mobilitu týchto prvkov v pôdach a ďalších typoch substrátov pomocou sorpčných experimentov a extrakčných postupov.

 

Transport a bioprístupnosť potenciálne toxických prvkov viazaných v koloidoch a na ich povrchoch

školiteľ: Mgr. Martin Šebesta, PhD.

Anotácia: Rôzne koloidné látky, ako sú rozpustená organická hmota (humínové kyseliny, fulvokyseliny), koloidy ílových minerálov, oxyhydroxidov železa a mangánu a pod., môžu významne ovplyvňovať transport alebo retenciu prvkov v životnom prostredí, keďže majú veľký reaktívny povrch. Ich význam pre biodostupnosť potenciálne rizikových a niektorých ďalších prvkov je teda relevantnou výzvou pre súčasný výskum, kde sa koloidné látky môžu využívať napr. pri remediácii. Cieľom práce je preto štúdium interakcie koloidných častíc s rizikovými prvkami a ich vplyv na bioprístupnosť pre organizmy ako napr. mikroskopické vláknité huby, baktérie a rastliny.

 

Kyslíkový režim a oxidačno-redukčné pomery v akvatickom prostredí nádrží malých vodných elektrární

školiteľ: doc. Mgr. Tomáš Lánczos, PhD.

Anotácia: Na Slovensku bolo v minulých desaťročiach postavených a spustených do prevádzky 217 malých vodných elektrární (MVE). Veľká časť z nich využíva energetický potenciál horských a podhorských tokov. Nádrže MVE sú prostredím, kde dochádza k náhlemu spomalenia prúdenia vody a s tým spojenému vzniku sedimentačného prostredia odlišného od prostredia príslušného toku. V takomto prostredí sa v sedimentoch hromadí okrem iného aj organický detrit ktorého  rozklad odčerpáva z vody kyslík a ďalšie oxidanty. Zároveň však v súčinnosti s nutrientmi splachovanými z pôdy poskytujú prostredie výhodné na rozvoj rias, siníc a makrofytonu a tým k vytvoreniu eutrófneho režimu. Výrazné zmeny kyslíkového režimu v nádržiach MVE predstavuje významné riziko pre pôvodnú faunu a flóru v toku a zároveň vhodné životné podmienky pre niektoré invázne druhy. Cieľom práce je štúdiom sezónnych zmien koncentrácie TOC, nutrientov, kyslíka a ďalších oxidantov vo vode, ako aj TOC,Fe a Mn v jemnozrnných sedimentoch  dospieť k poznaniu zmien kyslíkového režimu a oxidačno-redukčného potenciálu v prostredí vybraných nádrží oproti príslušnému toku.

 

Inovatívne prístupy k extrakcii anorganických kontaminantov využívajúce princípy zelenej chémie

školiteľ: RNDr. Ingrid Hagarová, PhD.

Anotácia: Cieľom práce bude vypracovanie zelených postupov na extrakciu anorganických kontaminantov z kvapalných aj tuhých environmentálnych materiálov. Postupy využívajúce princípy zelenej chémie budú zamerané na použitie ekologicky prijateľných (netoxických a neprchavých) (bio)degradovateľných činidiel, napr. supramolekulových rozpúšťadiel - kvapalín, ktoré sú tvorené usporiadanými agregátmi tenzidov nanometrických rozmerov. Štúdium prípravy supramolekulových rozpúšťadiel a ich vzájomných interakcií so sledovaným anorganickým kontaminantom a analyzovaným materiálom povedie k vypracovaniu efektívnych postupov, aplikovaných na reálne vzorky z rizikových oblastí Slovenska.

 

Štúdium stability asociácie hliníka s humínovými látkami

školiteľl: doc. RNDr. Peter Matúš, PhD.

konzultant: Mgr. Bence Farkas, PhD.

Anotácia: Abundancia a vlastnosti pôdnej organickej hmoty sú bezprostredné faktory ovplyvňujúce špeciáciu a stabilitu hliníka v pôdnom prostredí. Cieľom štúdia je preto využiť metódy analytickej geochémie (rôzne separačné techniky) a biologické metódy (kultivácie mikroorganizmov) na analýzu mobilizovateľných a biodostupných frakcií hliníka viazaného v humínových kyselinách, ktoré tvoria environmentálne významnú a reaktívnu podskupinu pôdnych organických látok.

 

Zlepšenie zdravotného stavu obyvateľov Slovenskej republiky pomocou minerálnych vôd

školiteľ: doc. RNDr. Stanislav Rapant, DrSc.

Anotácia: Na základe mnohých publikovaných prác v svetovej aj slovenskej literatúre bolo zistené, že obyvatelia, ktorí sú zásobovaní pitnou vodou s nízkym obsah Ca a Mg v pitnej vode majú výrazne zhoršený zdravotný stav. Tento sa prejavuje najmä zvýšenou incidenciou/mortalitou na kardiovaskulárne a onkologické ochorenia, diabetes mellitus a ďalšie diagnózy. Taktiež stredná dĺžka života obyvateľov konzumujúcich mäkkú pitnú vodu je o 4 až 5 rokov nižšia. Obyvatelia konzumujúci mäkkú pitnú vodu nedostávajú do svojho organizmu dennú potrebnú dávku Ca a Mg. Obyvateľom konzumujúcich mäkkú pitnú vodu navrhujeme doplnenie chýbajúcej dennej potrebnej dávky Ca a Mg dopĺňať pitím malého množstva minerálnych vôd s vysokým obsahom Ca a Mg. Očakávaný pozitívny efekt dopĺňania dennej  potrebnej dávky Ca a Mg sa bude sledovať na vybraných približne 250 respondentov pomocou merania pružnosti ciev. Pružnosť ciev je významným rizikovým faktorom najčastejšej príčiny úmrtia vo svete a aj na Slovensku – kardiovaskulárnych ochorení.

 

Vplyv obsahu Ca a Mg na diagnózy klasifikované v Medzinárodnej klasifikácii chorôb.

školiteľ: doc. RNDr. Stanislav Rapant, DrSc.

Anotácia: V rámci štúdia sa bude sledovať vplyv obsahu Ca a Mg na všetky diagnózy uvedené v Medzinárodnej klasifikácii chorôb. Tento vplyv bude hodnotený pomocou dvoch skupín obyvateľov Slovenskej republiky. Prvá skupina bude zásobovaná mäkkou pitnou vodou a druhá skupina bude zásobovaná tvrdou pitnou vodou. Výsledky budú porovnávané aj s údajmi zdravotného stavu pre celú Slovenskú republiku. Z doterajších prác uvedených vo svetovej literatúre je potvrdený vplyv obsahu Ca a Mg v pitnej vode najmä na kardiovaskulárne a onkologické ochorenia a diabete mellitus. Z výsledkov riešenia projektu LIFE – WATER and HEALTH vyplýva, že tento vplyv sa prejavuje aj ďalších diagnózach.