Prejsť na obsah
Výskum

Laboratóriá oddelenia environmentálneho inžinierstva a Oddelenie anorganickej technológie
Fakulta chemickej a potravinárskej technológie STU

Katedra/ústav:       Ústav chemického a environmentálneho inžinierstva  
                                 Ústav anorganickej chémie, technológie a materiálov
Kontaktná osoba:  doc. Ing. Tomáš Mackuľak, PhD.
Kontakt:                   0917-268 270
e-mail:                      tomas.mackulak@stuba.sk, tmackulak@gmail.com
web stránka:           https://analyzuj-slovensko.webnode.sk/
brožúra 

Propagácia výsledkov:

Ľudia v centre:

  • doc. Ing. Tomáš Mackuľak, PhD.
  • prof. Ing. Ján Híveš, PhD.
  • doc. RNDr. Miroslav Gál, PhD.
  • Ing. Andrea Škulcová, PhD.,
  • Ing. Paula Brandeburová
  • Ing. Anna Grenčíková
  • Ing. Ivana Horáková
  • Ing. Dušan Žabka
  • Ing. Jozef Kučera
  • Ing. Mgr. Anna Krivjanská

Kľúčové slová a hlavné zamerania výskumu:

Výskumné centrum sa zameriava na problematiku súvisiacu prevažne s monitoringom, správaním a vplyvom (najmä toxicitou) mikroplastov a mikropolutantov (hormóny, drogy, liečivá, pesticídy a ich metabolity či rozkladné produkty) na rôzne zložky životného prostredia.

Medzi hlavné ciele patrí monitoring výskytu mikroplastov a mikropolutantov v pitných, povrchových a odpadových vodách Slovenska. Veľká pozornosť je venovaná aj účinnej detekcii, toxicite a zadefinovaniu dominantách zdrojov mikroplastov a nanoplastov.

Okrem toho sa výskumné centrum zameriava aj na výskyt vybraných rezistentných typov baktérií nielen v odpadových vodách (dominantná spolupráca s doc. Ing. Luciou Bírošovou, PhD.), na ČOV, ale aj vo vodných tokoch (najmä v sedimentoch). Ide o mimoriadne aktuálnu a veľmi diskutovanú otázku v celoeurópskom meradle, pretože neustále rastúca spotreba antibiotík a ich transport do vodného prostredia spôsobuje zvyšovanie rezistencie baktérií voči antibiotikám, čo sa v konečnom dôsledku môže prejavovať neúčinnosťou antibiotík v prípade akútnej potreby pre človeka.

Výskumné aktivity centra sú zamerané aj na vývoj možných technológií schopných dané znečistenie účinne degradovať či odstraňovať najmä v rôznych typoch vôd (dominantne pitné a odpadové vody) či environmentálnych zaťaží. Významnou súčasťou výskumu v týchto laboratóriách sú rôzne biologické postupy (využiteľnosť drevokazných húb, vodných rastlín či rias), oxidačné postupy a ich modifikácie (napr. Fentonova reakcia, UV/fotolýza, využiteľnosť BDD elektród a železanov (FeVI) s možnosťou kapsulácie), nanotechnológie (výroba a aplikácie nano a mikrobotov), nanomateriály (na báze uhlíka, kovov a kremíka) a tiež membránové technológie. Vyššie uvedené činnosti sú spojené najmä s vývojom či testovaním nových a efektívnych technológií a ich kombinácií s aplikáciou v životnom prostredí ale aj v nanomedicíne. 

Na vývoji jednotlivých technológií spolupracuje Výskumné centrum v rámci STU s laboratóriami pod vedením  prof. Ing. Jána Híveša, PhD., doc. Ing. Lucie Bírošovej, PhD., Ing. Mariana Vojsa, PhD., Ing. Jozefa Rybu, PhD. a Ing. Rastislava Šípoša, PhD.

Výskumné aktivity v laboratóriách sa tiež venujú problematike legálnych a ilegálnych drog či nových psychoaktívnych zlúčenín (NPS). Výskum v tejto oblasti sa zameriava na výskyt a spotrebu drog v spoločnosti na základe analýzy odpadových vôd a tiež sa venuje vývoju rôznych inovatívnych detekčných techník.

Výskumy prebiehajúce vo Výskumnom centre sú značne rozmanité, čo si vyžaduje spoluprácu na národnej aj medzinárodnej úrovni:

Národná spolupráca mimo STU:

  • Prezídium Policajného zboru - Národná kriminálna agentúra (Národná protidrogová jednotka)
  • Prápor radiačnej, chemickej a biologickej ochrany
  • Výskumný ústav vodného hospodárstva (VÚVH)
  • Slovenský vodohospodársky podnik - Odštepný závod Piešťany (SVP)
  • Ministerstvo zdravotníctva - Národné monitorovacie centrum pre drogy
  • Úrad verejného zdravotníctva Slovenskej republiky v spolupráci s regionálnymi úradmi verejného zdravotníctva (ÚVZ SR a RÚVZ)
  • Ústavu polymérov SAV
  • Ústav molekulárnej biológie SAV
  • Katedra analytickej chémie PriF UK v Bratislave

Spolupráca s viacerými firmami:

  • TOCsult s.r.o.
  • CHEZAR spol. s r.o.
  • Nucleus SK s.r.o.
  • REMAS Servis, s.r.o.
  • Analytical science s. r. o.

Medzinárodná spolupráca:

  • Univerzita Palackého v Olomouci, Regionálne centrum pokročilých technológií a materiálov (Mgr. Ján Filip, PhD.)
  • Česká akadémia vied, Fyzikálny ústav (doc. Ing. Alexander Kromka, DrSc.)
  • Juhočeská Univerzita v Českých Budějoviciach, Fakulta rybárstva a ochrany vôd (doc. Mgr. Roman Grabic, PhD.)
  • Mario Negri Institute for Pharmacological Research, Department of Environmental Health Sciences, Milan, Italy (Dr. Sara Castiglioni)
  • Česká poľnohospodárska univerzita v Prahe, Katedra zoológie a rybárstva (prof. Mgr. Ondřej Slavík, PhD., doc. Ing. Pavel Horký, PhD.)
  • Technická univerzita Ostrava, Fakulta bezpečnostného inžinierstva, (Ing. Petra Roupcová, PhD.)

Sponzori :

  • Sigma-Aldrich, spol. s r.o.

 

Prebiehajúce projekty rok 2019:

  • Projekt VIR-SKEN - možnosť využitia kanalizačnej siete pri detekcii ochorenia COVID-19 v populácii SR
  • Projekt H2020: Synergy of integrated Sensors and Technologies for urban secured environment.
  • Program: OP VVV (věda, výzkum, vzděláváníí): Centrum pro studium vzniku a transformací nutričně významných látek v potravním řetězci v interakci s potenciálně rizikovými látkami antropogenního původu: komplexní posouzení rizika kontaminace půdy pro kvalitu zemědělské produkce. Reg. číslo: CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_019/0000845
  • APVV-16-0124: Výskum bórom dopovaných diamantových vrstiev pre vysokoúčinné odstraňovanie liečiv, drog a rezistentných typov mikroorganizmov z vôd
  • APVV-17-0183: Využitie elektrochemicky pripraveného zeleného oxidovadla železanu pre dočisťovanie odpadových vôd.
  • APVV-17-0119: Monitoring ciest farmaceutík z čistiarenských kalov do pôd, rastlín a podzemných vôd.
  • VEGA 1/0543/15: Elektrochemický proces prípravy "zeleného" oxidovadla - železanov pre dočisťovanie odpadných vôd
  • APW- 16-0171: Progresívne metódy zabraňujúce vzniku a šíreniu rezistencie baktérií voči klinicky relevantným antibiotikám
  • VEGA 1/0343/19: Elektrochemická príprava železanov pre degradáciu mikropolutantov v odpadových vodách)
  • Doktorandi, ktorí sú súčasťou Výskumného centra sú zároveň zodpovednými riešiteľmi dvoch grantov pre mladé excelentné tímy STU.

Ocenenia:

  • Významný vedecký prínos za rok 2016 na STU Bratislava – vedecký kolektív doc. Ing. Tomáša Mackuľaka, PhD.
  • Mladý vedec roka na STU Bratislava za rok 2015 – doc. Ing. Tomáš Mackuľak, PhD.
  • Najlepší poster v oblasti AOPs technológií na konferencii 10th World Congress of Chemical Engineering, Barcelona (2017) – Experiences with ferrate (FeV and FeIV) application: Results from pilot-scale treatment of drinking surface and wastewaters (autori: Jan Filip, Jan Kolařík, Petr Zajíček, Blahoš Maršálek, Monika Stavělová, Jana Matysíková, Tomáš Mackuľak, Jan Slunský).

 

Významné publikácie a výstupy:

AAB Vedecké monografie vydané v domácich vydavateľstvách

  • MACKUĽAK, Tomáš - BIROŠOVÁ, Lucia - BODÍK, Igor - RYBA, Jozef. Drogy okolo nás. 1. vyd. Bratislava : Slovenská chemická knižnica FCHPT STU v Bratislave, 2015. 220 s., [9,8 AH]. ISBN 978-80-89597-29-1.
  • MACKUĽAK, Tomáš - BODÍK, Igor - BIROŠOVÁ, Lucia. Drogy a liečivá ako mikropolutanty. 1. vyd. Bratislava FCHPT STU v Bratislave 2016. 137 s. ISBN 978-80-89597-34-5.
  • MACKUĽAK, Tomáš - BODÍK, Igor - BIROŠOVÁ, Lucia. Drogy a liečivá okolo nás. 1. vyd. Bratislava Spektrum STU v Bratislave 2020 február. 520 s. [22 AH].  v tlaci
  • Anna Grenčíková, Andrea Škulcová, Jozef Ryba, Dmitri Bondarev, MACKUĽAK, Tomáš . Mikroplasty ?!. 1. vyd. Bratislava Spektrum STU v Bratislave 2019 november. 180 s. [4,5 AH]. v tlači.

ABC Kapitoly vo vedeckých monografiách vydané v zahraničných vydavateľstvách

  • HÍVEŠ, Ján - GÁL, Miroslav - KEREKEŠ, Kamil - KUBIŇÁKOVÁ, Emília - MACKUĽAK, Tomáš.
    Electrochemical Ferrates (VI) preparation and wastewater treatment. In Ferrites and Ferrates: Chemistry and Applications in Sustainable Energy and Environmental Remediation. 1. vyd. Washington, DC : American Chemical Society, 2016, S. 221-240. ISBN 978-0-8412-3187-0.
  • LÉPESOVÁ, Kristína [Nagyová] - MACKUĽAK, Tomáš - BIROŠOVÁ, Lucia. The prevalence of antibiotic reistant fecal coliform bacteria in wastewater treatment plants. In Nutrients, Wastewater and  Leachate : testing, risks and hazards. New York : Nova Science Publishers, Inc. New York, 2018, S. 57-88, [1,1] AH. ISBN 978-1-53613-949-5.

ACB Vysokoškolské učebnice vydané v domácich vydavateľstvách

  • BODÍK, Igor - HLAVAČKA, Vladimír - MACKUĽAK, Tomáš. Procesy a technológie čistenia priemyselných odpadových vôd. Bratislava : FCHPT STU v Bratislave, 2013. 265 s. ISBN 978-80-89597-13-0. 
  • BODÍK, Igor - DERCO, Ján - DRTIL, Miloslav - HUTŇAN, Miroslav - MACKUĽAK, Tomáš – PROUSEK, Josef - BALÁŽOVÁ PIJÁKOVÁ, Ivana - FÁBEROVÁ, Milota - HRDLIČKA, Lukáš – IVANOVÁ, Lucia - IMREOVÁ, Zuzana - KECSKÉS, Juraj - LUPTÁKOVÁ, Anna - VALIČKOVÁ, Mária. Laboratórium odboru II -  environmentálne technológie. 1. vyd. Bratislava FCHPT STU 272 s. ISBN 978-80-89597-47-5. 
  • MACKUĽAK, Tomáš - TICHÝ, Jozef - HANUSOVÁ, Anna - ŠPALKOVÁ, Viera - VOJS, Marian – MARTON, Marián - BEHÚL, Miroslav - GÁL, Miroslav - SEMERÁD, Milan - TAKÁČOVÁ, Alžbeta - RYBA, Jozef - GRABIC, Roman - VOJS STAŇOVÁ, Andrea. Environmentálne vedy - výskyt a možnosti degradácie polutantov. 1. vyd. Bratislava FCHPT STU v Bratislave 2016. 368 s. ISBN 978-80-89597-33-8. 
  • MACKUĽAK, Tomáš - CZÖLDEROVÁ, Marianna - BRANDEBUROVÁ, Paula - FILIP, Jan – LABAŠKA, Miroslav - TICHÝ, Jozef - BODÍK, Igor - GRENČÍKOVÁ, Anna. Atmosféra a jej polutanty. 1. vyd. Bratislava Fakulta chemickej a potravinárskej technológie STU v Bratislave 176 s. ISBN 978-80-89597-82-6. 
  • MACKUĽAK, Tomáš - CZÖLDEROVÁ, Marianna - BRANDEBUROVÁ, Paula - LABAŠKA, Miroslav - TICHÝ, Jozef - BODÍK, Igor - GRENČÍKOVÁ, Anna a kol.. Laboratórne cvičenia III - Atmosféra a jej polutanty. 1. vyd. Bratislava. Fakulta chemickej a potravinárskej technológie STU v Bratislave 2018/19. 320 s. v  tlači.

ACC Kapitoly vo vysokoškolských učebniciach vydané v zahraničných vydavateľstvách

TOP vedecké práce v zahraničných karentovaných časopisoch podľa IF (2018)   

  1. CZÖLDEROVÁ, Marianna - BEHÚL, Miroslav - FILIP, Jan - ZAJÍČEK, Petr - GRABIC, Roman - VOJS STAŇOVÁ, Andrea - GÁL, Miroslav - KEREKEŠ, Kamil - HÍVEŠ, Ján - RYBA, Jozef - RYBANSKÁ, Mária - BRANDEBUROVÁ, Paula - MACKUĽAK, Tomáš. 3D printed polyvinyl alcohol ferrate(VI) capsules: Effective means for the removal of pharmaceuticals and illicit drugs from wastewater. In Chemical Engineering Journal. Vol. 349, (2018), s. 269-275. ISSN 1385-8947. V databáze: CC: 000437090400028 ; DOI: 10.1016/j.cej.2018.05.089. 
    8,34 IF (2018)
  2. MACKUĽAK, Tomáš - ŠKUBÁK, Jaroslav - GRABIC, Roman - RYBA, Jozef - BIROŠOVÁ, Lucia - FEDOROVA, Ganna - ŠPALKOVÁ, Viera - BODÍK, Igor. National study of illicit drug use in Slovakia based on wastewater analysis. In Science of the Total Environment. s. 158-165. 2014 ISSN 0048-9697. 
    5,50 IF (2018)
  3. MACKUĽAK, Tomáš - BIROŠOVÁ, Lucia - BODÍK, Igor - GRABIC, Roman - TAKÁČOVÁ, Alžbeta - SMOLINSKÁ, Miroslava - HANUSOVÁ, Anna - HÍVEŠ, Ján - GÁL, Miroslav. Zerovalent iron and iron(VI): Effective means for the removal of psychoactive pharmaceuticals and illicit drugs from wastewaters. In Science of the Total Environment. Vol. 539, (2016), s. 420-426. ISSN 0048-9697. V databáze: CC: 000364247800046 ; SCOPUS ; DOI: 10.1016/j.scitotenv.2015.08.138. 
    5,50 IF (2018)
  4. MACKUĽAK, Tomáš – Paula Brandeburová, Anna Grenčíková, Igor Bodík, Andrea Vojs Staňová, Oksana Golovko, Olga Koba, Markéta Mackuľaková, Viera Špalková Miroslav Gál, Roman Grabic. Music festivals and drugs: Wastewater analysis, In Science of the Total Environment. Vol. (2018), In Press, Accepted Manuscript https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.12.275
    5,50 IF (2018)
  5. BIROŠOVÁ, Lucia - MACKUĽAK, Tomáš - BODÍK, Igor - RYBA, Jozef - ŠKUBÁK, Jaroslav - GRABIC, Roman. Pilot study of seasonal occurrence and distribution of antibiotics and drug resistant bacteria in wastewater treatment plants in Slovakia. In Science of the Total Environment. Vol. 490 (2014), s. 440-444. ISSN 0048-9697. 
    5,50 IF (2018)
  6. IVANOVÁ, Lucia - MACKUĽAK, Tomáš - GRABIC, Roman - GOLOVKO, Oksana - VOJS STAŇOVÁ, Andrea - SZABOVÁ, Petra - GRENČÍKOVÁ, Anna - BODÍK, Igor. Pharmaceuticals and illicit drugs - A new threat to the application of sewage sludge in agriculture. In Science of the Total Environment. Vol. 634, (2018), s. 606-615. ISSN 0048-9697. V databáze: CC: 000433153600066 ; DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.04.001. 
    5,50 IF (2018) 
  7. IVANOVÁ, Lucia - FÁBEROVÁ, Milota - MACKUĽAK, Tomáš - GRABIC, Roman - BODÍK, Igor. Estimation of amount of selected pharmaceuticals sorbed onto digested sludge from wastewater treatment plant Bratislava-Petržalka. In Environmental research. Vol. 155, (2017), s. 31-35. ISSN 0013-9351. V databáze: CC: 000398651000005 ; DOI: 10.1016/j.envres.2017.02.001.
    5,05 IF (2018)
  8. MACKUĽAK, Tomáš - TAKÁČOVÁ, Alžbeta - GÁL, Miroslav - MARTON, Marián - RYBA, Jozef. PVC degradation by Fenton reaction and biological decomposition. In Polymer Degradation and Stability. Vol. 120, (2015), s. 226-231. ISSN 0141-3910. V databáze: DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2015.07.005 ; CC: 000362926800026.
     3,78 IF(2018)
  9. MACKUĽAK, Tomáš - BIROŠOVÁ, Lucia - GRABIC, Roman - ŠKUBÁK, Jaroslav - BODÍK, Igor. National monitoring of nicotine use in Czech and Slovak Republic based on wastewater analysis. In Environmental science and pollution research. Vol. 22, iss. 18 (2015), s. 14000-140006. ISSN 0944-1344. V databáze: CC: 000360844200034 ; DOI: 10.1007/s11356-015-4648-7. 
    2,91 IF (2018)
  10. BODÍK, Igor - MACKUĽAK, Tomáš - FÁBEROVÁ, Milota - IVANOVÁ, Lucia. Occurrence of illicit drugs and selected pharmaceuticals in Slovak municipal wastewater. In Environmental science and pollution research. Vol. 23, iss. 20 (2016), s. 21098-21105. ISSN 0944-1344. V databáze: CC: 000387599100093 ; DOI: 10.1007/s11356-016-7415-5.
    2,91 IF (2018)
  11. MACKUĽAK, Tomáš - MOSNÝ, Michal - GRABIC, Roman - GOLOVKO, Oksana - KOBA, Olga - BIROŠOVÁ, Lucia. Fenton-like reaction: A possible way to efficiently remove illicit drugs and pharmaceuticals from wastewater. In Environmental Toxicology and Pharmacology. Vol. 39, iss. 2 (2015), s. 483-488. ISSN 1382-6689. V databáze: CC: 000353929900001 ; DOI: 10.1016/j.etap.2014.12.016.
    3,06 IF (2018)
  12. MACKUĽAK, Tomáš - NAGYOVÁ, Kristína - FÁBEROVÁ, Milota - GRABIC, Roman - KOBA, Olga - GÁL, Miroslav - BIROŠOVÁ, Lucia. Utilization of Fenton-like reaction for antibiotics and resistant bacteria elimination in different parts of WWTP. In Environmental Toxicology and Pharmacology. Vol. 40, iss. 2 (2015), s. 492-497. ISSN 1382-6689. V databáze: CC: 000362619100020 ; DOI: 10.1016/j.etap.2015.07.002.
    3,06 IF (2018)
  13. MACKUĽAK, Tomáš - MOSNÝ, Michal - ŠKUBÁK, Jaroslav - GRABIC, Roman - BIROŠOVÁ, Lucia. Fate of psychoactive compounds in wastewater treatment plant and the possibility of their degradation using aquatic plants. In Environmental Toxicology and Pharmacology. Vol. 39, iss. 2 (2015), s. 969-973. ISSN 1382-6689. V databáze: CC: 000353929900055 ; DOI: 10.1016/j.etap.2015.02.018. 
    3,06 IF (2018)
  14. MACKUĽAK, Tomáš - GRABIC, Roman - GÁL, Marián - GÁL, Miroslav - BIROŠOVÁ, Lucia - BODÍK, Igor. Evaluation of different smoking habits during music festivals through wastewater analysis. In Environmental Toxicology and Pharmacology. Vol. 40, iss. 3 (2015), s. 1015-1020. ISSN 1382-6689. V databáze: CC: 000366782300045 ; DOI: 10.1016/j.etap.2015.10.007. 
    3,06 IF (2018)
  15. Lépesová, Kristína- MACKUĽAK, Tomáš a kol. Annual changes in the occurrence of antibiotic-resistant coliform bacteria and enterococci in municipal wastewater. In Environmental Science and Pollution Research ISSN: 0944-1344 akceptované apríl 2019  https://doi.org/10.1007/s11356-019-05240-9.
    2,91 IF (2018)
  16. MACKUĽAK, Tomáš a kol. Hospital wastewaters treatment: Fenton reaction vs. BDDE vs. ferrate(VI). In Environmental Science and Pollution Research ISSN: 0944-1344 akceptované jún 2019 https://doi.org/10.1007/s11356-019-06290-9.
    2,91 IF  (2018)
  17. Planý, Matej a kol. Biogas production: evaluation of the influence of K 2 FeO 4 pretreatment of maple leaves (Acer platanoides) on microbial consortia composition. In: Bioprocess and Biosystems Engineering DOI: 10.1007/s00449-019-02112-x , akceptované apríl 2019.
    2,37 IF. (2018)
  18. MACKUĽAK, Tomáš - Brandeburová, Paula a kol. Boron doped diamond electrode – the elimination of psychoactive drugs and resistant bacteria from wastewater. In Vacuum ISSN: 0042-207X, akceptované apríl 2019.
    2,51 IF (2018)
  19. MACKUĽAK, Tomáš - BODÍK, Igor - HASAN, Jamal - GRABIC, Roman - GOLOVKO, Oksana - VOJS STAŇOVÁ, Andrea - GÁL, Miroslav - NAUMOWICZ, Monika - TICHÝ, Jozef - BRANDEBUROVÁ, Paula - HÍVEŠ, Ján. Dominant psychoactive drugs in the Central European region: A wastewater study. In Forensic Science International. Vol. 267, (2016), s. 42-51. ISSN 0379-0738. V databáze: CC: 000386335100010 ; DOI: 10.1016/j.forsciint.2016.08.016. 
    2,0 IF (2018)

ADC a ADD Vedecké práce v zahraničných a domácich karentovaných časopisoch

Od roku 2016 do 2019 vzniklo v centre priemerne 6 karentovaných prác na rok.

 

Pedagogická činnosť:

V centre sa školia študenti OEI FCHPT STU. Za posledné tri roky bolo úspešne realizovaných viac ako 16 diplomoviek a bakalárskych prác. 

Okrem toho sa v centre realizuje aj výučba študentov programu ERAZMUS.