Návrh tém bakalárskych prác pre akademický rok 2025/2026

Akumulácia ťažkých kovov v divo rastúcich rastlinách vyskytujúcich sa v kontaminovaných pôdach

Školiteľ: Mgr. Richard Hančinský, PhD.

Anotácia: Ťažké kovy sa v prostredí nachádzajú prirodzene, ale aj vďaka vplyvom antropogénnych činností, pričom môžu byť zdrojom kontaminácie vodných zdrojov a pôdy. Rastliny prirodzene z pôdy získavajú esenciálne ťažké kovy, ktoré sú potrebné pre biochemické a fyziologické procesy ich životného cyklu. Zároveň je však rastlina schopná získať z pôdy aj vysoko toxické neesenciálne ťažké kovy. Divo rastúce rastliny sa bežne vyskytujú v lokalitách so zvýšeným obsahom ťažkých kovov v pôde alebo v podzemnej vode, čo svedči o istej miere tolerancie voči ťažkým kovom. Takéto rastliny môžu využívať rôzne stratégie adaptácie pre rast v kontaminovanom prostredí. Sledovaním parametrov tolerancie, bioakumulácie a translokácie, je možné vyhodnotiť rastlinné druhy pre použitie v procesoch fytoremediácie. Cieľom práce je spracovať literárny prehľad o využití natívnej flóry v procesoch fytoremediácie a následný skríning rastlinných druhov rastúcich v kontaminovanom prostredí. V experimentálnej časti práce budú sledované parametre bioakumulácie a translokácie vybraných druhov divo rastúcich rastlín, s cieľom určiť ich potenciál pre fytostabilizáciu a fytoextrakciu.

Kľúčové slová: kontaminácia pôdy, ťažké kovy, fytoremediácia

Vplyv magnetického poľa strednej intenzity na biochemické procesy v rastlinách

Školiteľka: prof. Mgr. Ildikó Matušíková, PhD.

Anotácia: Bakalárska práca sa zameria na biochemické zmeny v rastlinách, ktoré súvisia s vystavením vplyvom magnetického poľa strednej intenzity. Jej cieľom je spracovanie dostupnej literatúry a syntéza poznatkov o vplyve magnetických polí na chemické reakcie a procesy, ktoré my mohli byť indikatívne pre stresovú odpoveď rastlín. Experimentálna časť predpokladá ošetrenie semien rôznymi intenzitami magnetického poľa a následné využitie spektrofotometrických metód pre sledovanie zmien aktivity antioxidačných enzýmov a akumulácie prolínu príp. sacharidov v rastlinnom pletive. Výsledky prispejú k lepšiemu pochopeniu chemických procesov spojených s biochemickými dopadmi pôsobenia magnetických polí strednej intenzity na organizmy.

Kľúčové slová: antioxidačné enzýmy, magnetické pole, prolín, spektrofotometria, stresové odpovede

Vplyv biologicky produkovaných nanočastíc striebra na životné prostredie

Školiteľka: prof. RNDr. Jana Sedláková, PhD.

Anotácia: V súčasnosti čelíme zvýšenému nárastu využívania nanočastíc striebra v rôznych oblastiach. Ich účinky na človeka aj na životné prostredie sú však len veľmi málo preskúmané. Popri bežne využívaných nanočasticiach produkovaných chemickou alebo fyzikálnou cestou sa v praxi stále viac využívajú aj zelené, biologické metódy. Cieľom práce bude zosumarizovať spôsoby biologickej produkcie nanočastíc striebra a metódy ich charakterizácie. Okrem toho sa práca zameriaá na mechanizmy toxicity biologicky produkovaných nanočastíc a ich vplyv na jednotlivé organizmy a vodné a pôdne ekosystémy. V záverečnej časti práca prinesie prehľad metód, ktoré sa v súčasnosti využívajú pri znižovaní škodlivých vplyvov nanotechnológií na životné prostredie a navrhne možnosti, ktoré je možné využiť pri redukcii dopadov zvyšujúceho sa využitia nanočastíc v bežnom živote.

Kľúčové slová: nanočastice, striebro, nanotechnológie, životné prostredie

Vplyv elektromagnetických polí a elektrického prúdu na tvorbu a odstraňovanie biofilmu ako environmentálnej hrozby

Školiteľ: Mgr. Martin Valica, PhD.

Anotácia:  Bakalárska práca sa zameriava na vypracovanie literárneho prehľadu z dostupných informácií o vplyve elektromagnetických polí a elektrického prúdu na tvorbu a odstraňovanie biofilmu. Elektromagnetické polia sa stali v dnešnej dobe takmer bežnou súčasťou životného prostredia civilizovaných častí sveta, no okrem predpokladaného nepriaznivého vplyvu na zdravie človeka, môže predstavovať aj potenciálny nástroj pri zlepšení niektorých biotechnologických procesoch, ako je odstraňovanie biofilmu. Biofilm, vďaka svojej odolnosti voči bežným chemickým či fyzikálnym spôsobom odstraňovania, môžu predstavovať environmentálnu hrozbu pre integritu priemyselnej vodnej infraštruktúry, ako sú mosty či hrádze, či alebo v potravinárskou priemysle pre bezpečnosť potravín. Napriek stále viac sa rozširujúcemu využitiu elektromagnetických polí v biotechnologických procesoch, možnosť využitia týchto polí na odstraňovanie nežiadúcich biofilmov je stále málo prebádaná a zaslúži si viac pozornosti v budúcnosti.

Kľúčové slová: elektromagnetické pole, elektrický prúd, biofilm

Vplyv extenzívnych zelených striech na kvalitu života v mestskom prostredí

Školiteľka: Mgr. Lenka Vavrincová

Anotácia:Čoraz intenzívnejšie nahrádzanie prírodných plôch nepriepustnými povrchmi spojené s neustále rastúcim trendom svetovej urbanizácie vedie k významným environmentálnym problémom (povodne, nadmerné hromadenie a vyplavovanie znečisťujúcich látok, nárast teploty v mestách). V snahe predchádzať negatívnym dopadom urbanizácie na životné prostredie či kvalitu života ľudí, viaceré výskumy poukazujú na zavádzanie zelenej infraštruktúry do miest. Hlavným cieľom bakalárskej práce bude vypracovanie súčasného stavu poznatkov o problematike extenzívnych zelených strešných systémov v mestskom prostredí. Experimentálna časť výskumu sa bude zameriavať na hlavné ukazovatele benefitov, prípadne rizík spojených so zavádzaním zelených striech v mestách, teda na potenciálne zmeny teploty strešných povrchov, výskyt hmyzu na zelených strešných plochách a konvenčných strešných krytinách, kvantitu a kvalitu vody odtekajúcej zo zelených striech. Prínosom záverečnej práce bude teda nielen vypracovanie komplexnej rešerše o význame zelene, resp. zelených striech v mestách a ich vplyvu na kvalitu života; ale aj zber, spracovanie či vyhodnocovanie dát získaných z experimentálnych zelených plôch.

Kľúčové slová:zelené strechy, strešný substrát, množstvo odtekajúcej vody, mestské tepelné ostrovy

Návrh tém diplomových prác pre akademický rok 2025/2026

Sorpčná separácia lítia z geotermálnych vôd pomocou modifikovaných prírodných adsorbentov

Školiteľ: doc. RNDr. Miroslav Horník, PhD.

Anotácia: Geotermálne zdroje boli objavené a využívané prakticky už na začiatku histórie obnoviteľných zdrojov energie ako dôležitý člen tejto rodiny obnoviteľných zdrojov energie. V porovnaní s inými obnoviteľnými zdrojmi energie reprezentujú geotermálne zdroje obrovské zásoby energie, a zároveň relatívne široko rozšírené, stabilné a vysoko účinné zdroje. Geotermálne vody sú taktiež bohaté na mnohé cenné kovy. Napríklad, lítium môže byť v geotermálnych vodách prítomné v koncentráciách až 10 mg/dm3. Získavané množstvo Li z geotermálnej vody aktuálne predstavuje približne len 2 % celkovej svetovej produkcie. Ide teda o pomerne malý podiel, pri ktorom však existuje rastúci záujem o nové technológie separácie Li z týchto zdrojov vo väzbe na iniciatívy obehového hospodárstva a environmentálne prijateľného získavania Li. Dôvodom je najmä fakt, že Li predstavuje dôležitú zložku batérií s vysokou hustotou energie, ktoré sú aplikované v elektronike, elektrických vozidlách, prenosnej elektronike a pri skladovaní energie. Slovensko má relatívne bohaté zdroje geotermálnych vôd, a tým aj vysoký potenciál pre získavanie Li z odpadových geotermálnych vôd pochádzajúcich z rekreačných zariadení alebo z využívania geotermálnej energie pri vykurovaní. Hlavným cieľom diplomovej práce bude pripraviť rôzne typy fyzikálne a/alebo chemicky modifikovaných prírodných adsorbentov (na báze zeolitov a bentonitov) a otestovať ich z pohľadu ich schopnosti efektívnej sorpčnej separácie Li zo vzoriek geotermálnych vôd. Samotné riešenie diplomovej práce bude pozostávať z nasledovných parciálnych cieľov: (i) vypracovať literárnu rešerš venujúcu sa výskytu Li v prírode, a to najmä v geotermálnych zdrojoch, ako aj možnostiam jeho získavania z takýchto vodných zdrojov za využitia rôznych fyzikálno-chemických prístupov; (ii) pripraviť a charakterizovať fyzikálne a/alebo chemicky modifikované prírodné adsorbenty (na báze zeolitov a bentonitov); (iii) kvantitatívne opísať sorpčnú separáciu Li z modelových roztokov, resp. vzoriek geotermálnych vôd, ako aj vplyv prostredia na tieto procesy; (iv) zhodnotiť možnosti efektívneho uvoľnenia Li zo študovaných adsorbentov pomocou rôznych desorpčných činidiel; (v) porovnať a diskutovať dosiahnuté výsledky s údajmi publikovanými vo vedeckých databázach.

Kľúčové slová: geotermálne vody, lítium, separácia, sorpcia, prírodné adsorbenty, modifikácia

Biochemická analýza aktivity antioxidatívnych enzýmov v rastlinách pri raste v prítomnosti ťažkých kovov

Školiteľka: prof. Mgr. Ildikó Matušíková, PhD.

Anotácia: Diplomová práca sa zameriava na biochemické detekcie odpovede rastlín na stres spôsobený ťažkými kovmi. Cieľom práce je identifikovať a kvantifikovať aktivitu kľúčových antioxidatívnych enzýmov, ako sú superoxiddismutáza (SOD), kataláza (CAT) a askorbátperoxidáza (APX), ktoré hrajú dôležitú úlohu v ochrane rastlinných buniek pred oxidačným poškodením. Experimentálne rastliny budú vystavené rôznym koncentráciám vybraného ťažkého kovu a na stanovenie enzymatickej aktivity budú použité biochemické metódy, ako je napr. spektrofotometria, ktorá umožní kvantifikáciu enzymatických reakcií. Výsledky tejto práce prispejú k lepšiemu pochopeniu mechanizmov, ktoré rastliny využívajú na zvládnutie stresu vyvolaného ťažkými kovmi, čo môže byť dôležité pre budúce aplikácie vo fytoremediačných programoch.

Kľúčové slová: antioxidatívne enzýmy, kontaminácia pôd, radikály kyslíka, spektrofotometria, toxicita kovov

Biosorpcia a bioakumulácia india z roztokov

Školiteľka: prof. RNDr. Jana Sedláková, PhD.

Anotácia: Zvýšená produkcia elektronických odpadov ohrozuje životné prostredie, ale na druhej strane ponúka nový, veľmi významný zdroj kovov. Jedným z komerčne zaujímavých kovov, ktorý sa vo vyššej miere nachádza v elektronických odpadoch ako v rudách, je indium. Cieľom práce bude otestovať využitie biosorpcie a bioakumulácie ako metód potenciálne zaujímavých na získanie india z roztokov, študovať kinetiku a čiastočne aj termodynamiku oboch procesov. Okrem laboratórnych experimentov, bude súčasťou štúdia aj matematické modelovanie študovaných procesov.

Kľúčové slová: biosorpcia, bioakumulácia, indium, elektronický odpad

Odpadové oleje ako surovina pre produkciu saponifikačných produktov a aditív

Školiteľ: Mgr. Martin Valica, PhD.

Anotácia: Diplomová práca sa bude zaoberať využitím odpadových olejov za účelom prípravy mydlových produktov prostredníctvom saponifikačného procesu a zároveň ich použitím ako substrátu na produkciu aditív používaných v kozmetickom priemysle. V rámci práce sa bude realizovať analýza a hodnotenie kvality odpadových olejov, ako aj účinnosti rôznych čistiacich procesov potrebných na ich predúpravu pred samotnou saponifikačnou reakciou. Zároveň sa tento odpadový olej využije ako substrát pre produkciu aditív, ktoré sa používajú v mydlových prípravkoch na zlepšenie ich funkčných a produktových vlastností. Výsledky práce prispejú k rozvoju udržateľných postupov v oblasti aplikovanej chémie a podpore recyklácie odpadových olejov, čím sa znižuje ekologická záťaž a podporuje cirkulárna ekonomika.

Kľúčové slová: odpadový olej, saponifikácia, aditíva