Schválené projekty 2017

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2017

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 54 573 242 Kč

Z toho 2.5% - 1 364 331 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 210 137
EKF  3 929 534
FAST  2 465 732
FS  9 344 630
FEI 13 996 004
HGF  5 272 251
FMMI  7 123 785
VC  8 743 333
CP  1 123 505
CELKEM 53 208 911

KódSP2017/81
Název projektuVýzkum znečišťování složek životního prostředí s využitím bezpilotních leteckých prostředků, biomonitoringu a geograckých inormačních systémů
ŘešitelŠutarová Petra Ing.
Školitel projektu
Období řešení projektu01.01.2017 - 31.12.2017
Předmět výzkumuV rámci řešení SGS v předchozích letech byl pořízen bezpilotní letoun s nosností cca 1 kg Stalker – výsledek práce studentů, který je schopen měřit koncentrace aerosolu, koncentrace oxidu uhelnatého, teplotu a vlhkost. Letoun byl úspěšně zalétán a pro snadnější ovládání byl v rámci řešení SGS 2015 zalétán a částečně vybaven obdobnou elektronikou bezpilotní padákový kluzák s nosností cca 0,5 kg. Dále byla pořízena bezpilotní vzducholoď o nosnosti cca 1 kg. Všechny bezpilotní prostředky (letoun, motorový padákový kluzák a bezpilotní vzducholoď) jsou postupně vybavovány dalšími čidly pro měření kvality ovzduší a je plánován výzkum automatizovaných systémů řízení těchto prostředků ve spolupráci s Katedrou telekomunikační techniky FEI. Předpokládáme zapojení studentů do měření pomocí bezpilotní vzducholodi.

Některé druhy rostlin získávají většinu živin téměř výhradně z ovzduší, ze suché a mokré depozice. Druhy, které jsou geograficky rozšířené a rostou i v městských a průmyslových oblastech, jsou proto využívány pro účely biomonitoringu jako indikátory atmosférické depozice znečištění. Pro stanovení kovů, dusíku, síry a POP jsou nejběžněji využívány mechorosty. Pomocí biomonitoringu mechů tak lze odhalit míru vlivu antropogenní činnosti (zejména zemědělských a průmyslových zdrojů) na zatížení ekosystému a následnými analýzami výsledků monitoringu identifikovat původ znečištění. Biomonitoring probíhá podle doporučené metodiky Mezinárodního programu spolupráce sledujícího vlivy znečištění ovzduší na přirozenou vegetaci a plodiny (ICP Vegetation).

Imisní aktivní biomonitoring pomocí druhu Lolium multiflorum Lam je další z možností sledování znečištění žívotního prostředí. Základem metody aktivního biomonitoringu je cílené vystavení předem vypěstovaných rostlin vlivům prostředí ve vybraném území. V laboratorních podmínkách po ukončení vegetační doby a sběru rostlin se sleduje ve vzorcích rostlinného materiálu obsah rizikových prvků (As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, S, Zn) a organických polutantů (PAH a PCB). Výzkumem lze získat poměrně kvalitní obraz o vnosu škodlivých látek do prostředí, stanovit, jaké je prostorové a plošné zatížení zájmového území vybranými prvky nebo sloučeninami. Výsledky výzkumu poskytnou údaje pro rozšíření databáze biomonitorovacích míst České republiky a doplní údaje z klasického imisního monitoringu, pedologického zhodnocení a biomonitoringu pomocí mechorostů. Metoda aktivního biomonitoringu je plně v souladu s metodickými pokyny Sledování imisí prostřednictvím aktivního biomonitoringu pomocí druhů Lolium multiflorum Lam. a Pinus nigra Arnold.

Organické materiály a bioodpady představují potenciální zdroj nových surovin a energií. S ukončením činností spojené s ukládáním odpadů na skládky, se nabízí cesta možného energetického zpracování odpadů s využitím procesu hydrotermální konverze. Tento proces skýtá možnost výroby, mimo energetické využití, i nových materiálů jako výsledných produktů v oblasti zejména chemických výrob. Výzkum bude zaměřen na experimentální práce na zařízení testovacího reaktoru R101, který umožňuje vézt procesy spojené s hydrotermálním štěpením v širokém rozmezí technologických režimech.

Dalším tématem výzkumných aktivit je hodnocení produkčních a ekologických charakteristik půd ovlivněných průmyslovou činností. Půda vzhledem ke svému charakteru působí jako environmentální pufrační medium, jež mimo jiné zadržuje, degraduje, ale za určitých podmínek i uvolňuje rizikové látky a prvky. Ty společně s živinami obsaženými v půdě mají zásadní význam pro kvalitu a kvantitu potravin a zdravotní stav všech terestrických ekosystémů. Nejčastější forma transportu látek je pomocí atmosférických srážek, které dle dané lokalizace mohou obsahovat různé množství živin, ale také půdu a biotu degradujících látek. Opakovaný monitoring poskytuje informace o zkoumaných lokalitách, obsahů makroprvků v půdě, bilanci živin a stopových i rizikových prvků. Důležitým elementem jsou zde atmosférické srážky a koncentrace látek v nich obsažené. Výzkum bude kontinuálně propojen s probíhajícím výzkumem biomonitoringu pomocí mechorostů v Moravskoslezském kraji a přilehlých oblastech Polska. Výsledky výzkumu analýz půdních charakteristik vybraných lokalit doplní výsledky analýz biomonitoringu a poskytnou rozšířenou databázi údajů o stavu a potenciální rizikovosti daných ekosystémů ovlivněných průmyslovou činností a možnosti přenosu kontaminantů z půdy do potravního řetězce. Výsledky rovněž poskytnou doplňující údaje pro celorepublikové monitorování subsystému kontaminovaných ploch zejména orné půdy a trvalých travních porostů. Metodika odběrů vzorků bude použita v souladu s metodickými přístupy bazálního monitoringu zemědělských půd Ministerstva zemědělství ČR.

Všechna výše uvedená témata budou propojena vyhodnocením v GIS. V souvislosti s tímto bude probíhat vývoj nástrojů pro modelování rozptylu a depozice ZL v ovzduší, jehož cílem je zdokonalení vlastních implementací metodiky SYMOS'97 tak, aby bylo možné při výpočtech využívat více výpočtových jader na uzlech paralelních clusterů, převedení časově náročných kroků při přípravě výpočtů a zpracování výsledků na uzly paralelního clusteru a zdokonalení webového rozhraní tak, aby bylo možné výsledky matematických výpočtů jednoduše vizualizovat v prostředí interaktivní mapy.
Členové řešitelského týmuBc. Martina Gabrišová
Bc. Tomáš Glac
Bc. Tereza Havlíčková
Ing. Daniel Hladký
doc. Ing. Petr Jančík, Ph.D.
Ing. Marcela Kordeková
Bc. Ondřej Kořenek
Ing. Aneta Krakovská
Bc. Lucie Lakomá
Bc. Monika Nogolová
Ing. Irena Pavlíková
Bc. Petra Pawlusová
Ing. Tomáš Peterek
Ing. Martin Pova
Ing. Michal Režný
Bc. Natálie Robenková
Ing. Eva Samcová
Bc. Denisa Šedá
Bc. David Šimek
Ing. Aneta Smýkalová
Ing. Petra Šutarová
Ing. Vladislav Svozilík
Bc. Kateřina Tomšejová
Bc. Hana Vjatráková
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Cílem výzkumu biomonitoringu mechů jako indikátoru atmosférické depozice znečištění je v návaznosti na provedené studentské práce a aktuální výzkum v rámci mezinárodní spolupráce hlouběji prostudovat vlivy environmentálních, meteorologických a antropogenních faktorů na atmosférickou depozici kovů, dusíku, síry a POPs. Nejprve bude proveden sběr biologických vzorků v předem stanovené síti. Vzorky budou zpracovány a připraveny k analýze jednotlivých znečišťujících látek. Spolu s biomonitoringem bude probíhat monitoring atmosférické depozice pomocí pasivních vzorkovačů. Analýza bude provedena jednak na zařízeních VŠB – TU Ostrava (AAS, elementární analýza, HPLC), a jednak na zařízeních spolupracujících institucí (Spojený ústav jaderného výzkumu v Dubně, RF). Výsledky chemických analýz budou zpracovány v GIS a podrobeny statistickým a geostatickým analýzám. Cílem analýz výsledků provedeného monitoringu bude identifikovat faktory, které vysvětlují prostorovou variabilitu jednotlivých znečišťujících látek, a určit tak původce znečištění. Výsledky prací budou publikovány v impaktovaném periodiku.

Cílem výzkumu biomonitoringu za použití druhu Lolium multiflorum Lam je potvrzení, evaluace a v případě potřeby optimalizace využití metodiky aktivního biomonitoringu s využitím druhu jílku mnohokvětého (Lolium multiflorum Lam.) v oblastech se zvýšenou imisní zátěží v Moravskoslezském kraji.

První práce v případě procesu hydrotermální konverze směřovaly do oblasti popisu procesních podmínek a základním výběru odpadů produkovaných v komunální a průmyslové sféře. Další experimentální práce budou směřovat do oblasti zpřesňování procedur vlastního procesu, rozšíření experimentů o transformační změny u odpadních polymerních látek i s využitím procesu katalýzy s cílem minimalizace energetické náročnosti procesu. Tím i splnění předpokladu pro budoucí uplatnitelnost v průmyslové praxi. Paralelně budou prováděny experimenty s využitím tuhé a kapalné fáze. Ty předpokládají účinnou součinnost s pracovišti, která disponují potřebnou analytickou techniku.

Cílem výzkumu produkčních a ekologických charakteristik půd ovlivněných průmyslovou činností je zhodnocení základních půdních charakteristik agrosystémů, lesních a lučních biotopů v oblastech s největší mírou koncentrace znečišťujících látek v ovzduší, které se pomocí suché a mokré depozice dostávají do půdy.

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
25460,-25460,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)19000,-19000,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti6460,-6460,-
2. Stipendia40000,-40000,-
3. Materiálové náklady70000,-27428,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek39340,-0,-
5. Služby23000,-101201,-
6. Cestovní náhrady43400,-47111,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory26800,-26800,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady268000,-
Uznané náklady268000,-
Celkem běžné finanční prostředky268000,-268000,-