Návrh tém bakalárskych prác pre akademický rok 2023/2024

Vplyv magnetického poľa na tvorbu biofilmov
(The effect of magnetic field on biofilm formation)

Školiteľ: prof. RNDr. Jana Sedláková, PhD.

Anotácia: Magnetické pole je jedným z environmentálnych faktorov prostredia, ktorému sa stále venuje len malá pozornosť, aj keď s ním prichádzame do kontaktu veľmi často. Cieľom bakalárskej práce je zosumarizovať poznatky o vplyve magnetického poľa na mikroorganizmy, ktoré sa zúčastňujú tvorby biofilmov a vyhodnotiť jeho potenciál pri kontrole tvorby biofilmov v praxi.

Kľúčové slová: magnetické pole, mikroorganizmy, biofilmy

Annotation: Magnetic field is one of the environmental factors which still receive our little attention although we are very often in contact. The aim of the bachelor thesis is to summarise knowledge on the magnetic field effects on microorganisms responsible for biofilm formation and access its potential for biofilm formation control in practice.

Keywords: magnetic field, microorganisms, biofilms

(Influence of urban electromagnetic fields on germination and plant growth)

Školiteľ: Mgr. Miroslava Lachká

Anotácia: Bakalárska práca sa zameriava na vypracovanie literárneho prehľadu z dostupných informácií o vplyve vysokofrekvenčných elektromagnetických polí (WI-FI, telefónne siete) na vybrané metabolické a fyziologické parametre rastlín. Vysokofrekvenčné elektromagnetické polia sa stali v dnešnej dobe takmer bežnou súčasťou životného prostredia civilizovaných častí sveta, a ich vplyv na rastlinnú produktivitu a adaptačné vlastnosti nie je do dnešnej doby dostatočne preskúmaný. Bakalárska práca taktiež pozostáva z experimentálneho štúdia vplyvu urbánnych vysokofrekvenčných elektromagnetických polí na klíčivosť vybraných semien rastlín a následného vyvolania rastových zmien.

Kľúčové slová: elektromagnetické pole, WI-FI, rastliny

Annotation: The bachelor thesis focuses on the elaboration of a literature review from available information on the influence of high-frequency electromagnetic fields (WI-FI, telephone network) on plants' selected metabolic and physiological parameters. High-frequency electromagnetic fields have become an almost common part of the environment of civilized parts of the world today, and their impact on plant production and adaptive properties has not been sufficiently studied to date. The bachelor thesis also takes place from an experimental study of the influence of urban high-frequency electromagnetic fields on the germination of selected plant seeds and the subsequent induction of growth changes.

Keywords: electromagnetic field, WI-FI, plants

Bioakumulácia mikroplastov v živých systémoch
(Bioaccumulation of microplastics in living systems)

Školiteľ: Mgr. Martin Valica, PhD.

Anotácia: Cieľom bakalárskej práce bude vypracovať literárny prehľad zameraný na súčasný stav poznatkov v nasledovných oblastiach:
1. Prehlaď bežne používaných druhov plastov;
2. Degradácia plastov vplyvom pôsobenia externých faktorov prostredia;
3. Výskyt mikroplastov v životnom prostredí;
4. Toxicita mikroplastov pre živé systémy;
5. Bioakumulácia mikroplastov v živých systémoch;
6. Metódy detekcie mikroplastov v živých systémoch.

Kľúčové slová: bioakumulácia, mikroplasty, ekotoxicita, sladkovodný planktón

Annotation: The aim of the bachelor thesis will be to elaborate a literature review focusing on the current state of knowledge in the following areas:
1. Overview of commonly used types of plastics materials;
2. Degradation of plastics as a result of external environmental factors;
3. Occurrence of microplastics in the environment;
4. Microplastics toxicity to living systems;
5. Bioaccumulation of microplastics in living systems;
6. Methods for the detection of microplastics in living systems.

Keywords: bioaccumulation, microplastics, ecotoxicity, freshwater plankton

Uplatnenie superabsorpčných polymérov pri riešení dopadov klimatickej zmeny v poľnohospodárstve
(Application of superabsorbent polymers in solution the impacts of climate change in agriculture)

Školiteľ: RNDr. Vanda Adamcová, PhD.

Anotácia: Cieľom bakalárskej práce bude zhodnotiť možnosti uplatnenia superabsorpčných polymérov (SAP) u významných druhov poľnohospodárskych plodín v zmysle zmiernenia dopadov klimatickej zmeny v poľnohospodárstve. SAP je špecifický druh funkčného polymérneho materiálu, ktorý je schopný absorbovať veľké množstvo vody a postupne ju uvoľňovať v čase sucha, čím významne podporuje rast rastlín. SAP obsahujú silné hydrofilné skupiny, vďaka čomu sú schopné absorbovať 200 až 500-násobok svojej hmotnosti. Hlavným cieľom použitia SAP v poľnohospodárstve je zvýšenie odolnosti poľnohospodárskej produktivity v suchých podmienkach. Po aplikácii do pôdy majú schopnosť viazať vodu a živiny a sprístupniť ich koreňovému systému rastlín, čím sa dosiahne lepšie hospodárenie s vodou. Cieľom bakalárskej práce bude vypracovať literárny prehľad o súčasnom stave poznatkov z oblasti prípravy a využitia SAP v poľnohospodárskej produkcii. Experimentálna časť bude zameraná na zhodnotenie osív rastlín ošetrených pomocou SAP v zmysle absorpcie pôdnych mikroelementov do SAP a ich následného transportu do rastlín. Pri vypracovaní bakalárskej práce sa využijú aktuálne informácie a poznatky dostupné v renomovaných vedeckých databázach.

Kľúčové slová: superabsorpčné polyméry, sucho, mikroelementy, príjem, rastliny, rastlinná výroba

Annotation: The aim of the bachelor thesis will be to evaluate the possibilities of application of superabsorbent polymers (SAPs) to important agricultural crop species in terms of mitigating the impacts of climate change in agriculture. SAP is a specific type of functional polymeric material that is able to absorb large amounts of water and gradually release it in times of drought, thus significantly supporting plants growth. SAPs contain strong hydrophilic groups, making them able to absorb 200 to 500 times their weight. The main aim of the use of SAPs in agriculture is to increase the resilience of agricultural productivity under dry conditions. When applied to the soil, they have the ability to bind water and nutrients and make them available to the plant root system, thus achieving better water management. The aim of the bachelor thesis will be to elaborate a literature review of the current state of knowledge in the field of preparation and use of SAPs in agricultural production. The experimental part will be focused on the evaluation of SAP-treated plant seeds in terms of the uptake of soil microelements into SAP and their subsequent transport into the plants. In the elaboration of the bachelor thesis, the current information and knowledge available in renowned scientific databases will be used.

Keywords: superabsorbent polymers, drought, microelements, uptake, plants, plant production

Vplyv ťažkých kovov a iných environmentálnych faktorov na kvalitu prírodných mokradí
Effect of heavy metals and other environmental factors on quality of natural wetlands

Školiteľ: doc. RNDr. Miroslav Horník, PhD.

Anotácia: V prírodných podmienkach strednej Európy sú za mokrade považované všetky biotopy, ktorých existencia je podmienená prítomnosťou vody. Vnútrozemské mokrade zahŕňajú močiare, rybníky, jazerá, rašeliniská, slatiny, vodné toky a riečne nivy, či už prírodné, alebo umelé, s veľmi rozmanitou rozlohou. Na Slovensku máme 24 biotopov, ktoré sú zaradené do zoznamu biotopov európskeho významu mokraďového charakteru. Cieľom bakalárskej práce bude vypracovať súčasný stav poznatkov v oblasti problematiky mokradí, ich charakterizácie a dopadov antropogénnej činnosti, resp. klimatickej zmeny na ich prirodzenú ekologickú funkciu a zachovanie. V tomto smere sa upriami pozornosť na mokraďové ekosystémy Slovenskej republiky. V ďalšej časti riešenia práce sa uskutoční aj čiastkový monitoring kvality mokradí vyskytujúcich sa v lokalitách Kremnických alebo Štiavnických vrchov: Kremnica - Bartošova Lehôtka (rašelinisko o rozlohe 2 114 m2), Kremnica - Kopernica (10 890 m2), Štiavnica - Michalka (846 m2) alebo Štiavnica - Gajdošovo (182 820 m2), a to z pohľadu výskytu ťažkých kovov a iných environmentálnych faktorov (zmena pH, sucho a iné) súvisiacich s antropogénnou činnosťou realizovanou v danej lokalite alebo s dopadmi prebiehajúcej klimatickej zmeny. Riešenie témy bakalárskej práce súvisí s projektom Nórskych fondov aktuálne realizovaným na pracovisku Katedry ekochémie a rádioekológie.

Kľúčové slová: ťažké kovy, pH, sucho, kontaminácia, prírodné mokrade, monitoring

Annotation: In the natural conditions of Central Europe, wetlands are considered to be all habitats whose existence is conditioned by the presence of water. Inland wetlands include marshes, ponds, lakes, peat bogs, fens, watercourses and river floodplains, whether natural or artificial, with a very varied extent. In Slovakia we have 24 habitats that are included in the list of wetland habitats of European importance. The aim of the bachelor thesis will be to elaborate the current state of knowledge in the field of wetlands, their characterisation and the impacts of anthropogenic activities or climate change on their natural ecological function and conservation. In this respect, attention will be focused on wetland ecosystems of the Slovak Republic. In the next part of the work solution, a partial monitoring of the quality of wetlands located in the Kremnické or Štiavnické vrchy will also be carried out: Kremnica - Bartošova Lehôtka (peat bog with an area of 2 114 m2), Kremnica - Kopernica (10 890 m2), Štiavnica - Michalka (846 m2) or Štiavnica - Gajdošovo (182 820 m2), in terms of the occurrence of heavy metals and other environmental factors (change of pH, drought, etc.) related to the anthropogenic activities carried out in the area or the impacts of ongoing climate change. The solution of the topic of bachelor thesis is related to the Norway grants project currently implemented at the Department of Ecochemistry and Radioecology.

Keywords: heavy metals, pH, drought, contamination, natural wetlands, monitoring

Rôznorodosť pšeníc v schopnosti akumulovať ióny esenciálnych kovov a jej využitie pre ekologické poľnohospodárstvo
(Wheat diversity in the ability to accumulate essential metal ions and its use for organic farming)

Školiteľ: RNDr. Monika Bardáčová, PhD.

Anotácia: Kľúčovou úlohou poľnohospodárstva je bezpečnosť potravinových zdrojov, teda produkcia kvalitných, zdravotne nezávadných rastlinných surovín, súvisiaca s kvalitou poľnohospodárskych pôd a dodržiavaním výrobných a hygienických postupov. V období rastu produkcie obilia sa nutričná kvalita pšeničného zrna znižuje a výrazná časť svetovej populácie trpí nedostatkom mikroživín. V procese pestovania je moderným spôsobom zlepšovania kvality východiskových surovín obohacovanie rastlinných požívatín o biologicky a nutrične zaujímavé zložky. Obohatenie zrna obilnín o mikroživiny ako zinok či meď je prioritnou oblasťou výskumu a vyžaduje si kombináciu poznatkov a postupov z oblastí agrotechnicky, genetiky aj fyziológie rastlín. Cieľom bakalárskej práce bude analýzou fenotypickej, metabolickej a genetickej diverzity porovnať schopnosť vybraných odrôd pšenice akumulovať v pletivách konkrétne mikroživiny ako aj štúdium mechanizmov prispievajúcich k pozorovanej variabilite.

Kľúčové slová: minerálna výživa, pšenica, biofortifikácia, zinok, meď

Annotation: The key role of agriculture is the security of food resources, therefore the production of high-quality, healthy plant raw materials, related to the quality of agricultural soils and compliance with production and hygiene practices. During the period of grain production growth, the nutritional quality of wheat grain decreases and a significant part of the world's population suffers from a lack of micronutrients. In the cultivation process, the modern way of improving the quality of raw materials is the enrichment of plant foods with biologically and nutritionally interesting ingredients. The enrichment of cereal grains with micronutrients such as zinc or copper is a priority area of research and requires a combination of knowledge and practices from the fields of agriculture, genetics and plant physiology. The aim of the bachelor thesis is to analyze the ability of selected wheat varieties to accumulate specific micronutrients in tissues as well as to study the mechanisms contributing to the observed variability by analyzing phenotypic, metabolic and genetic diversity.

Keywords: mineral nutrition, wheat, biofortification, zinc, copper

Využitie rastlín na remediáciu životného prostredia znečisteného ťažkými kovmi
(Use of plants for remediation of environment contaminated by heavy metals)

Školiteľ: doc. Mgr. Ildikó Matušíková, PhD.

Anotácia: Bakalárska práca reflektuje na aktuálnu tému potreby dekontaminácie rôznych toxických zložiek životného prostredia. Jej zameraním sú prednostne ťažké kovy, ktoré sa z pôd a rôznych vodných zdrojov dostávajú do potravového reťazca a spôsobujú pre vyššie organizmy zdravotné riziko. V súčasnosti je známych už množstvo rastlín, ktoré sú vysoko tolerantné na ióny určitých ťažkých kovov a akumulujú v pletivách vysoké množstvá toxických elementov. Tieto sú zaradené do databázy tzv. rastlinných hyperakumulátorov. Cieľom práce je spracovať literárny prehľad o známych hyperakumulátoroch, a vyhodnotiť ich prednosti a nevýhody pre ich potenciálne využitie ako modelového rastlinného druhu pre experimenty, ale potenciálne aj pre remediácie na Slovensku. Vybraný modelový druh bude objektom štúdia experimentálnej časti, v rámci ktorej študent bude analyzovať príjem, akumuláciu ako aj alokáciu príslušného ťažkého kovu pomocou gamaspektrometrie.

Kľúčové slová: hyperakumulátor, remediácia, toxicita, ťažké kovy

Annotation: The bachelor thesis reflects on the current need for decontamination of various toxic components of the environment. It focuses primarily on heavy metals that enter the food chain from soils and various water sources and pose a health risk to higher organisms. Many plants are already known which are highly tolerant to ions of certain heavy metals and accumulate high amounts of toxic elements in the tissues. These are collected in the database of so-called plant hyperaccumulators. The aim of this work is to elaborate a literature review of known hyperaccumulators and to evaluate their advantages and disadvantages for their potential use as a model plant species for experiments, but also potentially for remediation in Slovakia. The selected model species will be the object of the experimental part, in which the student will analyze the uptake, accumulation as well as the allocation of the corresponding heavy metal by gamma spectrometry.

Keywords: hyperaccumulator, remediation, toxicity, heavy metals

Využitie optických vlákien pre environmentálne monitorovanie
(Application of optical fibers for environmental monitoring)

Školiteľ: Mgr. Ignác Bugár, PhD.

Anotácia: Optické vlákna, ktoré pôsobili revolúciu v informačných technológiách, majú široké možnosti využitia aj v senzorike, medzi ostatnými aj v oblasti chemických senzorov kvapalných roztokov. Vďaka ich ľahkého zavedenia aj na ťažko dostupné miesta a ich chemickej odolnosti sú intenzívne skúmanými objektami aj pre environmentálne monitorovanie vody. Vývoj optických vlákien umožňuje ich využitie ako spektroskopické senzory v ultrafialovej, vo viditeľnej a v infračervenej oblasti spektra. Predstavujú potenciál na monitorovanie prítomnosti najrôznejších organických aj anorganických nečistôt s charakteristickými absorpčnými pásmi pri vysokej citlivosti. Cieľom bakalárskej práce je získať prehľad o najčastejšie monitorovaných kontaminantoch vodných prostredí, ktoré sa dajú detegovať pomocou optických vlákien v blízkej infračervenej oblasti spektra. Práca bude mať aj experimentálnu časť, v rámci ktorého budú využité špeciálne upravené optické vlákna na monitorovanie niekoľko chemikálií prestavujúcich environmentálne riziko. Absolvent získa skúsenosť zbieraním dát a ich vyhodnotením pri použití zariadenia so spoľahlivou odozvou na vybrané druhy nečistôt.

Kľúčové slová: optické vlákna, senzorika, infračervená spektroskopia, monitorovanie vody

Annotation: Optical fibers, which have revolutionized the information technology, are capable for wide range of applications in sensors, among others in the field of chemical sensors for liquid solutions. Thanks to their easy implementation even in hard-to-reach places and their chemical resistance, they are also intensively researched objects for environmental water monitoring. The development of optical fibers allows their use as spectroscopic sensors in the ultraviolet, visible and infrared regions of the spectrum. They represent the potential to monitor the presence of a variety of organic and inorganic impurities with characteristic absorption bands at high sensitivity. The aim of the bachelor thesis is to obtain an overview of the most frequently monitored contaminants of aquatic environments, which can be detected using optical fibers in the near infrared region of the spectrum. The work will also have an experimental part, in which specially modified optical fibers will be used to monitor several chemicals representing an environmental risk. The absolvent will gain experience in collecting data and evaluating them using equipment with a reliable response to selected types of impurities.

Keywords: optical fibers, sensorics, infrared spectroscopy, water monitoring