|
|
Úroveň kontaminace sedimentů z údolní nádrže Orlík organickými a anorganickými polutanty
Dvořák, Tomáš ; Száková, Jiřina (vedoucí práce) ; Vymazal, Jan (oponent)
Vlivem sorpčních procesů mohou sedimenty zadržovat celou řadu toxických látek, které jsou spolu se sedimentem transportovány na velké vzdálenosti od místa jejich vzniku. Přehradní nádrže představují významný rezervoár těchto sedimentů a mohou tak vypovídat o celkovém zatížení povrchových vod v daném povodí. Tato práce je proto založena na hypotéze, že sedimenty údolní nádrže mohou napomoci k odhadu zdrojů a míry znečištění vody v dané oblasti.
Cílem této práce bylo zhodnocení úrovně kontaminace sedimentů z údolní nádrže Orlík organickými a anorganickými polutanty a posouzení potenciálního vlivu jednotlivých přítoků na celkovou míru kontaminace těchto sedimentů. V rámci literárního přehledu byla hodnocena současná úroveň poznání zejména v oblasti speciace toxických prvků a specifik chování polycyklických aromatických uhlovodíků (PAH) a polychlorovaných bifenylů (PCB) ve vodách, sedimentech a vodních organismech. Diskutována byla také biologická aktivita a eutrofizační potenciál sedimentů.
Hodnoceno bylo celkem 34 směsných vzorků sedimentu odebraných v různých částech Orlické nádrže včetně jejích významných přítoků. V jednotlivých přítocích byla sledována také biologická dostupnost významných polutantů na základě jejich obsahu ve tkáních mlžů.
Metodou atomové spektrometrie byly zjištěny zvýšené obsahy As, Cd a Zn v sedimentech ÚN Orlík. Výrazně nadlimitních hodnot dosahoval arzen ve spodní části nádrže a to od soutoku řeky Otavy s Vltavou ve směru k tělesu hráze. Zvýšené obsahy kadmia a zinku byly zjištěny v sedimentech řeky Otavy. Na základě analýzy tkání mlžů v přítokových oblastech byla prokázána významná bioakumulační schopnost kadmia. Mimo jiné byla zjištěna také významná závislost obsahu fosforu na obsahu celkového železa a hliníku v sedimentech.
|
|
|
Sorpce rizikových prvků na odpadní materiály z výroby olivového oleje
Hovorka, Miloš ; Száková, Jiřina (vedoucí práce) ; Trakal, Lukáš (oponent)
Hlavním cílem této diplomové práce je ověřit účinnost odpadního materiálu z výroby olivového oleje na imobilizaci rizikových prvků Pb, Cd a Zn v extrémně kontaminované půdě a experimentálně ověřit následující hypotézu: aplikace odpadního materiálu z výroby olivového oleje omezí dostupnost rizikových prvků v půdě a zároveň zlepší zásobenost půdy dostupnými živinami i biologické vlastnosti této půdy. Práce je členěna na dvě části a to na teoretickou část - literární přehled a část experimentální.
Literární přehled obsahuje obecný popis rizikových prvků a jejich možných škodlivých vlivů na živé organismy, uvádí jejich možné zdroje vstupu do životního prostředí, popisuje chování těchto prvků v půdě, zejména děje, které se podílí na jejich retenci půdou. Dále jsou zde naznačeny možné metody remediace půdy kontaminované rizikovými prvky a podrobněji je popsána technika imobilizace pomocí půdních přídavků. Poslední podkapitola této části je věnována odpadnímu materiálu z výroby olivového oleje, jehož vlastnosti se testovali v experimentální části této práce.
Experimentální část je zaměřena na ověření sorpčních schopností odpadního matriálu z výroby olivového oleje pro vybrané rizikové prvky. Jako odpadní materiál byl použit suchý olivový zbytek (označovaný jako DOR) a DOR po remediaci těmito druhy hub: štětičkovec žlutavý (Penicillium chrysogenum), outkovka druhu Coriolopsis floccosa, šedopórka osmahlá (Bjerkandela adusta) a pevník nachový (Chondrostereum purpureum). Pomocí analytických metod došlo ke stanovení koncentrací prvků, pH, bodu nulového náboje (pHpzc) a kationtové výměnné kapacity (KVK) u jednotlivých vzorků reprezentujících surový materiál DOR a DOR po remediaci vybranými druhy hub. Sorpčím experimentem byla u jednotlivých materiálů stanovena sorpční účinnost pro prvky Cd, Pb a Zn. Stabilita vazby rizikových prvků se sorbentem byla ověřena desorpcí. V laboratorních inkubačních experimentech se sledovala změna mobility rizikových prvků v kontaminované půdě v závislosti na dávce a typu odpadního materiálu. Zároveň se sledovaly i obsahy dostupných esenciálních prvků v půdě. Obsahy prvků byly stanoveny metodami atomové spektrometrie (ICP-OES) a výsledky vyhodnoceny adekvátními statistickými metodami.
Výsledky ukázaly dobré sorpční schopnosti odpadního materiálu DOR, především po jeho transformaci pomocí různých druhů hub, pro rizikové prvky, a to zejména Pb, méně pak Cd a Zn. Desorpční experiment však prokázal nestabilitu vazeb prvků ve vzorcích DOR, zejména v případě Zn, která se projevila i při inkubačním experimentu. Tato nestabilita je zřejmě dána nízkým pH materiálu DOR, proto by bylo vhodné při dalších výzkumech brát v úvahu zvýšení hladiny pH těchto vzorků. Z hlediska prvkového složení se zdá být biotransformovaný DOR dobrým zdrojem minerálních živin. Přídavky DOR v půdě navíc zvýšily přístupnost živin jako je Cu, Fe a Mn pro rostliny.
|
|
|
Obsah rizikových prvků v půdě a vegetaci na vybraných místech v Hradci Králové
Bartošová, Tereza ; Száková, Jiřina (vedoucí práce) ; Hejtmánková, Alena (oponent)
Krajské město Hradec Králové leží ve Východních Čechách na soutoku řek Labe a Orlice. Jedná se o rovinaté území, s mnoha zelenými plochami a absencí těžkého průmyslu, nicméně průmyslová aktivita je soustředěna do menších podniků strojírenského, chemického, elektrotechnického či potravinářského zaměření. Všechny tyto aspekty lidské činnosti mohou být spojeny s kontaminací prostředí rizikovými prvky. Městem prochází frekventované silnice, lze proto také předpokládat přítomnost rizikových prvků v ovzduší a následně kontaminaci půdy v blízkosti těchto komunikací. Cílem práce bylo zmapovat úroveň kontaminace půdy a vegetace na území města rizikovými prvky (As, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Mo, Ni, Pb, V a Zn). Podle odběrového schematu, které zahrnovalo 86 odběrových míst, byly odebrány vzorky půdy a nadzemní části rostlin druhu pampeliška lékařská (Taraxacum sect. Ruderalia), a rdesno ptačí (Polygonum aviculare). Pro získání obsahu rizikových prvků byly provedeny laboratorní analýzy.
Naměřené hodnoty obvykle nepřesahují povolené limity pro obsah prvků v půdě a rostlinách stanovené vyhláškou č. 13/1994 Sb. a směrnicí č. 2002/32/ES. V případě půdy byly výrazně vyšší hodnoty potenciálně mobilizovatelných obsahů naměřeny u arzenu. To se ale neodrazilo na obsahu tohoto prvku ve vegetaci, kdy všechny výsledky byly pod mezí detekce použité analytické metody. K ojedinělému překročení normy pak došlo v několika vzorcích půd v případě olova a kadmia. Zatímco u olova nebyly pozorovány zvýšené obsahy tohoto prvku ve vegetaci, u kadmia došlo v několika případech k překročení normy pro objemová krmiva u pampelišky. Rdesno ptačí ukázalo nižší schopnost akumulace rizikových prvků ve srovnání s pampeliškou lékařskou.
Lineárni regresní analýza ukázala, že že není významná závislost obsahu prvků v půdě a vegetaci na vzdálenosti odběrového místa od frekventované komunikace. Zdá se tedy, že obsahy prvků v půdě a vegetaci nejsou ovlivněny dopravou. Vzhledem k významné pozitivní korelaci většiny prvků (kromě Cd a Zn) v půdě lze předpokládat, že hladiny prvků v půdě jsou dány spíše charakterem podloží. Tato spekulace by ale vyžadovala podrobnější geologický a geochemický průzkum dané lokality. Lze shrnout, že na území Hradce Králové nebyla zaznamenána vysoká úroveň kontaminace půdy rizikovými prvky, což se odrazilo i na nízkých obsazích těchto prvků ve vegetaci.
|
|
|
Obsah vybraných organických polutantů v půdě na vybraných místech v Hradci Králové
Bartošová, Barbora ; Száková, Jiřina (vedoucí práce) ; Radim, Radim (oponent)
Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) jsou všudypřítomné kontaminanty, které se do životního prostředí dostávají jak z přírodních, tak z antropogenních zdrojů. Hlavními antropogenními zdroji jsou procesy výroby elektrické a tepelné energie, spalování odpadů, provoz silničních a motorových vozidel, letadel, motorových člunů, parních
a diesel-elektrických lokomotiv a některé průmyslové technologie.
Vedle těchto hlavních zdrojů existuje ještě řada dalších, méně významných, např. pracoviště s horkým dehtem, opotřebování asfaltových vozovek a pneumatik při provozu vozidel, koksárny, závody na zpracování ropy a některé metalurgické závody. Nezanedbatelným zdrojem ve městech jsou domácí topeniště na tuhá paliva.
Přestože Hradec Králové nepatří mezi města s extrémním výskytem kontaminujících látek v ovzduší, podle údajů ČHMÚ zde došlo v roce 2013 k překročení maximální přípustné koncentrace benzo(a)pyrenu v případě celoročního průměru koncentrací tohoto polutantu. Zatímco stav ovzduší je monitorován pravidelně, u půd
a vegetace tomu tak není. V našem jednoduchém jednorázovém experimentu jsme se rozhodli zhodnotit úroveň kontaminace půdy PAU v katastru Hradce Králové. Bylo odebráno 86 vzorků půdy, ve kterých byly stanoveny obsahy 16 PAU. Dále byly analyzovány vzorky plodnic hub, které byly v daných místech nalezeny.
Výsledky ukázaly velkou variabilitu obsahů PAU na území města, ale neprokázaly významnou hladinu kontaminace. Suma všech stanovovaných PAU nepřekročila macimální přípustné hodnoty obsahů těchto prvků v půdách. Nicméně v několika případech došlo
k překročení maximálních přípustných obsahů v půdách u jednotlivých PAU, zejména fluorantenu, antracenu a chrysenu. Lineární korelační analýza ukázala, že obsahy všech sledovaných PAU spolu velmi těsně korelují, což naznačuje, že celé spektrim PAU v tomto případě pochází vždy ze stejného zdroje. Obsahy PAU v houbách byly ve většině případů pod mezí detekce stanovení, nebo v ojedinělých případech (čirůvka májovka, žampion ovčí) velmi nízké. Můžeme spekulovat o omezené schopnosti hub akumulovat PAU nebo o jejich schopnosti tyto látky degradovat.
|
|
|
Skladování, přeprava a úprava kontaminované biomasy
Tlustoš, P. ; Száková, J. ; Zárubová, P. ; Břendová, K. ; Habart, J. ; Punčochář, Miroslav ; Šyc, Michal
Navržená technologie je unikátní metodou hodnotící snížení uvolňování rizikových prvků do prostředí při úpravě, přepravě a skladování dřevní kontaminované biomasy, produkované na fytoextrakčních plantážích pro následné energetické využití.
|
|
|
Monitoring kvality popelů ze spalování biomasy
Tlustoš, P. ; Ochecová, P. ; Száková, J. ; Perná, Ivana ; Hanzlíček, Tomáš ; Habart, J. ; Straka, Pavel
Cílem metodiky bylo na základě zjištěných výsledků analýz popelů z více než 40 zdrojů v České republice tyto popele kategorizovat dle vstupní suroviny a vytipovat vhodné popele pro použití na zemědělské půdě, což by znamenalo významný posun ke snižování nákladů spaloven, vstup nových provozoven na trh a snadnější dodržování republikových závazků při naplňování podílu produkce energie z obnovitelných zdrojů. Další výhodou nalezení uplatnění pro tyto materiály, z environmentálního hlediska je omezení skládkování a podpora recyklace živin. Metodika v ucelené podobě předkládá postup při výběru vhodných popelů pro zemědělské účely, aby byl čtenář schopen určit použitelnost daného materiálu.
|
|
|
Příprava biocharu z různých druhů biomasy
Břendová, R. ; Tlustoš, P. ; Száková, J. ; Habart, J. ; Pohořelý, Michael ; Punčochář, Miroslav
Kontaminace půd rizikovými prvky je závažným problémem. Existují remediační metody, kde jsou využívány rostliny k odstraňovaní těchto prvků z půdy. Rostliny našeho experimentu byly pěstovány na kontaminované půdě Příbramska. Biomasa těchto rostlin byla použita pro přípravu biocharu, jenž by mohl být následně využíván jako půdní aditivum a díky svým vlastnostem by mohl být schopen imobilizovat rizikové prvky v půdě. Experiment byl zaměřen na přípravu biocharu. Byl pozorován vliv typu biomasy a finální teploty na specifický povrch a výtěžek biocharu, tedy na vlastnosti vymezující jeho využití jako půdní aditivum. Se zvyšující finální teplotou, se specifický povrch zvyšoval a výtěžek snižoval. Nejvyšší hodnoty specifického povrchu byly zjištěny u biocharu z dřevní biomasy.
Plný tet: SKMBT_C22012121014260 -  PDF
Plný text: content.csg - PDF
|
|
|
Vliv pyrolýzní teploty a typu ligno-celulózové a celulózové biomasy na výtěžek, specifický povrch a mechanickou odolnost aktivního koksu
Pohořelý, Michael ; Břendová, K. ; Krček, M. ; Šyc, Michal ; Punčochář, Miroslav ; Száková, J. ; Tlustoš, P.
V České republice se nachází řada kontaminovaných zemědělských půd v důsledku antropogenního i geogenního. S kontaminovanou biomasou rostlin rostoucích na kontaminovaných půdách je proto zapotřebí zacházet tak, aby se zabránilo opětovné uvolňování těžkých kovů do životního prostředí. Jedním ze způsobů zpracování kontaminované biomasy je pyrolýza, kde jsou těžké kovy koncentrovány v biocharu (aktivním uhlí). Ten může být aplikovány na půdu, kde zlepšuje fyzikální vlastnosti. Cílem práce bylo sledovat vliv pyrolýzní teploty a typ biomasy, pěstované na kontaminované půdě lokality Příbramska, na specifický povrch, výtěžek a mechanickou odolnost vzniklého aktivního uhlí.
Plný tet: SKMBT_C22012112316131 - PDF
Plný text: content.csg - PDF
|
|
| |
|
|
Změny obsahu a metabolismu cytokininů v rostlinách špenátu vyvolané nadbytkem zinku v půdě
Žižková, E. ; Gajdošová, Silvia ; Pavlíková, D. ; Pavlík, Milan ; Száková, J. ; Motyka, Václav
V rostlinách špenátu (Spinacia oleracea L.) byly sledovány změny obsahu a metabolismu cytokininů (CK) způsobené zvýšenou koncentrací zinku v půdě. Aplikace stupňované dávky zinku do půdy (250, 500, 750 mg.g-1) vedla k progresivnímu nárůstu (1,7- až 3,3krát) obsahu endogenních CK v listech. Tento nárůst byl způsoben především akumulací inaktivních a zásobních forem CK (N- a O-glukosidů) a doprovázen zvýšenou aktivitou cytokininoxidázy/dehydrogenázy (CKX) jako hlavního enzymu katalyzujícícho degradaci CK, a to zejména na nejvyšší dávce zinku (750 mg . kg-1 zeminy) . Na této dávce zinku byly zjištěny nejvyšší koncentrace endogenních CK u kontrolních i stresovaných rostlin v prvním a posledním odběru, tj. při vývoji velmi mladých listů a těsně před nástupem nebo během kvetení. Aktivita CKX byla u všech odběrů vyšší u stresovaných rostlin než u kontrol a dosáhla maxima při posledním odběru ošetřených rostlin.
|
host ::
RSS.