ADSORPCE PEPTIDŮ PRODUKOVANÝCH FYTOPLANKTONEM NA AKTIVNÍM UHLÍ

Referát, Lenka Čermáková, Lenka Pivokonská, Ivana Kopecká, Martin Pivokonský, Václav Janda
2015 Chem. Listy   unpublished
Došlo 26.6.14, přijato 17.7.14. Klíčová slova: aktivní uhlí, adsorpce, organické látky pro-dukované fytoplanktonem, peptidy Obsah 1. Úvod 2. Adsorpce AOM na aktivním uhlí 3. Faktory ovlivňující adsorpci AOM 3.1. Velikostní distribuce pórů AU a velikost molekul AOM peptidů 3.2. Vliv pH roztoku na adsorpci 3.3. Vliv iontové síly na adsorpci 4. Závěr 1. Úvod Povrchové vody užívané pro úpravu na vodu pitnou obsahují celou řadu organických látek přírodního původu (NOM-natural organic matter). Kromě
more » ... nic matter). Kromě huminových látek (především huminové kyseliny a fulvokyseliny) 1 jsou vý-znamnou součástí NOM také organické látky produkované sinicemi a řasami (AOM-algal organic matter) 2. AOM se do vody dostávají v důsledku metabolických pochodů mi-kroorganismů jako tzv. extracelulární organické látky (EOM), ale vznikají také autolýzou buněk v průběhu odumírání těchto mikroorganismů jako tzv. celulární orga-nické látky (COM) 3. Složení AOM se mění v závislosti na druhu organismu, jeho růstové fázi a abiotických faktorech (teplota, světelné podmínky, pH, množství a dostupnost živin). EOM zahrnují převážně polysacharidy, oligosacha-ridy, monosacharidy a částečně také proteiny a peptidy 2,3. Hlavními složkami COM jsou naopak především proteiny, dále ale také i nabité a neutrální polysacharidy, nukleové kyseliny a lipidy 2,3. Právě AOM způsobují při úpravě vody na vodu pit-nou značné problémy. Zhoršují organoleptické vlastnosti vody 4 , snižují účinnost koagulace 5-8 , způsobují zanášení membránových filtrů 9,10 a jsou významnými prekurzory vedlejších produktů desinfekce vody (disinfection by-product DBPs), především trihalogenmethanů a halo-genderivátů kyseliny octové 11,12. Vedle těchto zjevných negativních účinků byl také prokázán významný inhibiční vliv nízkomolekulární složky AOM na adsorpci antropo-genních mikropolutantů (pesticidů) 13. Z hlediska úpravy vody se jako značně problematické ukazují především nízkomolekulární peptidy s molekulovou hmotností < 10 kDa, které jsou velmi obtížně koagulovatelné 6-8 , a potenciálně se tak stávají zdrojem pro tvorbu vedlejších desinfekčních produktů při hygienickém zabezpečení vody 7. Bylo rovněž prokázáno, že tato zbytková frakce AOM peptidů obsahuje vysoké koncentrace (až 1,2 g mg-1 roz-puštěného organického uhlíku) cyanotoxinů na bázi cyklic-kých NRP (neribozomálních peptidů) 14,15. Z výše uvedených důvodů je zřejmé, že je třeba hle-dat další metody pro účinné odstranění AOM peptidů při úpravě vody. Jednou z takových potenciálně vhodných metod je adsorpce na granulovaném nebo práškovém ak-tivním uhlí (AU) 12,16. 2. Adsorpce AOM na aktivním uhlí Při úpravě pitné vody je adsorpce na aktivním uhlí často využívána zejména pro odstraňování nežádoucích organických nečistot přírodního i antropogenního pů-vodu 17. Převážná většina studií věnujících se odstraňování NOM adsorpcí na AU se zabývá vodami se zvýšeným obsahem huminových látek 18-21 nebo organické látky defi-nuje sumárně jako rozpuštěné organické látky DOC (dissolved organic matter) 22,23. Přestože zařazení sorpce na AU do procesu úpravy pitné vody může výrazně zvýšit účinnost odstraňování nežádoucích AOM, studie zabývají-cí se výhradně adsorpcí produktů sinic a řas, vyjma cyano-toxinů, se doposud vyskytují sporadicky 13,15. Při úpravě pitné vody se používá adsorpce na AU nejčastěji ve spojení s chemickou úpravu vody, tj. koagu-lací/flokulací a pískovou filtrací. Aktivní uhlí bývá apliko-váno ve fázi koagulace jako práškové (PAU), častěji však v granulované formě (GAU) za pískovou filtrací. Práškové aktivní uhlí se obvykle dávkuje přímo do upravované vody (před nebo častěji současně s dávkováním koagulačního činidla) a obvykle se používá pouze krátkodobě při neoče-kávaném zhoršení kvality surové vody. Použité práškové aktivní uhlí se nerecykluje a po použití v úpravně vody se stává odpadem. Granulované aktivní uhlí tvoří náplň atmo-sférických či tlakových filtrů a představuje tak zpravidla předposlední technologický krok před desinfekcí vody.
fatcat:wgqqody255ab7htdz3dufuhim4