Vliv peptidů a proteinů produkovaných sinicí Microcystis aeruginosa na koagulaci

Abstract

Diplomová práce je zaměřena na objasnění mechanismů podílejících se na koagulaci peptidových a proteinových COM (Cellular Organic Matter) produkovaných sinicí Microcystis aeruginosa a na popis jejich vlivu na koagulaci hydrofobní kaolínové suspenze. Na základě výsledků koagulačních pokusů bylo prokázáno, že účinnost koagulace COM peptidů/proteinů i kaolínových částic je silně závislá na hodnotě pH, která určuje nábojové charakteristiky peptidů/proteinů, kaolínu a produktů hydrolýzy koagulačního činidla a tedy i převládající mechanismy interakcí mezi nimi. Účinné koagulace a nejvyššího odstranění COM peptidů a proteinů bylo dosaženo v rozmezí pH 4-6 v důsledku nábojové neutralizace záporně nabitého povrchu peptidů/proteinů kladně nabitými produkty hydrolýzy železitého koagulačního činidla. Peptidy a proteiny za těchto reakčních podmínek také pozitivně ovlivnily koagulaci kaolínových částic. Jako dominantní mechanismy koagulace byly za těchto podmínek určeny nábojová neutralizace a adsorpce. Bylo prokázáno, že při nízkém koncentračním poměru COM peptidů/proteinů a koagulačního činidla (COM/Fe < 0,33) dochází ke koagulaci peptidů/proteinů v rozsahu pH 6-8 mechanismem adsorpce peptidů/proteinů na částicích hydratovaných oxidů železa, který popisuje elektrostatický patch model. Naopak při vysokém poměru...

The aim of the diploma thesis is to analyze the mechanisms involved in the coagulation of peptides and proteins contained in cellular organic matter produced by Microcystis aeruginosa, and to describe their influence on the coagulation of hydrophobic kaolin suspension. According to the results of jar tests, the coagulation effectiveness and removability of COM peptides/proteins and kaolin particles are heavily dependent on pH value which determines charge characteristics of peptides/proteins, kaolin and hydrolysis products of coagulant and therefore the prevailing mechanisms of interactions between them. Efficient coagulation and the highest removal of COM peptides and proteins were achieved in the pH range of 4-6 due to charge neutralization of peptide/protein negative surface by positively charged hydrolysis products of ferric coagulant. Peptides and proteins contributed to the coagulation of kaolin particles under the reaction conditions mentioned above, too. Charge neutralization and adsorption were found to be the dominant coagulation mechanisms under these conditions. At a low COM/Fe concentration ratio (COM/Fe < 0.33), adsorption of peptides/proteins onto ferric oxide-hydroxide particles, described as the electrostatic patch model, enabled the coagulation in the pH range of 6-8. On the...