Bejelentkezés
 Fórum
 
 
Témakiírás
 
Vizes rendszerekben oldott formában jelenlévő humuszanyagok és toxikus nehézfémek között kialakuló komplexek kémiai tulajdonságainak feltárása

TÉMAKIÍRÁS

Intézmény: Pannon Egyetem
kémiai tudományok
Kémiai és Környezettudományi Doktori Iskola

témavezető: Szabóné Bárdos Erzsébet
helyszín (magyar oldal): Környezeti és Szervetlen Fotokémiai Kutatócsoport, Természettudományi Központ, Pannon Egyetem
helyszín rövidítés: PETTK


A kutatási téma leírása:

A humuszanyagok a természetes szénciklusból kikerülő, kémiailag heterogén összetételű, funkciós csoportokban gazdag makromolekulák. A szervesanyag-mineralizáció köztes termékeinek tekinthetők, a kémiai degradációval szemben azonban viszonylag ellenállók, így a természet legelterjedtebb, nem élő szerves anyagai. Megtalálhatók a talajokban, a felszíni és a felszín alatti vizekben, valamint a legújabb kutatások szerint a légköri aeroszolokban is.
Oldhatóságuk alapján megkülönböztetünk vízben oldható (fulvosav – a vízben való oldhatóság nem függ a pH-tól, huminsav – lúgos tartományban oldható), valamint vízben oldhatatlan frakciókat (himatomelánsav – csak alkoholban oldható, humin – teljes mértékben oldhatatlan).
A humuszanyagok jelentős hatást gyakorolnak a természetes vízrendszerek tulajdonságaira, mivel közvetlen szerepet játszanak a vizek fizikai és kémiai környezetének kialakításában, amely végső soron meghatározza annak biológiai összetételét. Változatos funkciós csoportjaik révén növelik a különböző szennyezők oldhatóságát, mobilitását, reaktivitását, beépülésük mértékét, sebességét, illetve napsugárzás hatására katalizálhatják a szennyezőanyagok lebomlását is. A humuszanyagok képesek megkötni a nehézfémeket (pl. kadmium, ezüst, ólom, cink) és az aromás szénhidrogéneket, így csökkentve a toxicitásukat, a vízi élőlényekre gyakorolt negatív hatásukat.
Természetes vizekben oldhatósága miatt a fulvosav bír a legnagyobb jelentőséggel, azonban komplexképző tulajdonsága miatt a huminsav sem elhanyagolható, hatékonyan képes részt venni a méregtelenítő folyamatokban.
A szennyvíztisztításban általában nem kedvelik a humuszanyagokat, mivel csökkentik a tisztítás hatékonyságát és magas, vízben maradó KOI (TOC) értékeket eredményeznek. Főleg felszíni vizeknél a kémiai vízkezelés során jelenlétükben az ártalmatlan színes molekulák az egészségre ártalmas anyagok prekurzoraivá válhatnak. Bár a szennyvíztisztítás első lépésénél a humuszanyagok nagy része az iszap fogságába esik, az oldott szerves anyag másik része végig vándorol a technológiai sor összes lépcsőjén. Vannak azonban olyan cégek, amelyek kifejezetten huminsavakat ajánlanak a szennyvíz toxikus nehézfém-tartalmának csökkentésére.
A huminanyagok toxikus nehézfémekkel képzett komplexeinek kémiai tulajdonságaival, illetve a komplexekre ható különböző környezeti tényezők (pl. fény) hatásával kevés irodalom foglalkozik.
A doktori kutatás célja a téma irodalmi hátterének kritikai feltárása, az alkalmazott eljárások, módszerek áttekintése, a természetes és szintetikus humuszanyagok általános jellemzése (elemi összetétel, molekulaméret eloszlás, funkciós csoportok, stb.). Részletesen vizsgálni kell néhány kiválasztott nehézfémmel a komplexképzés körülményeit. A munka további részét képezi a kialakult komplexek tulajdonságainak feltárása (stabilitás, reaktivitás). Különböző hullámhosszúságú tartományban sugárzó fényforrások alkalmazásával tanulmányozni kell mind a huminanyagok, mind pedig nehézfémmel alkotott komplexeik fotokémiai stabilitását, aktivitását, a környezetre gyakorolt szerepüket, hatásukat.
Várhatóan a kapott eredmények fontos információval szolgálnak a humuszanyagok komplex viselkedésének értelmezéséhez, elősegítik hasznosíthatóságuk bővülését pl. mezőgazdasági készítményekben, vízkezelésben.

előírt nyelvtudás: angol
felvehető hallgatók száma: 1

Jelentkezési határidő: 2023-01-31

 
Minden jog fenntartva © 2007, Országos Doktori Tanács - a doktori adatbázis nyilvántartási száma az adatvédelmi biztosnál: 02003/0001. Program verzió: 2.2358 ( 2017. X. 31. )