|
|
Vliv sorbentů na retenční čáru kontaminované nivní půdy
Hnatajková, Eva ; Jačka, Lukáš (vedoucí práce) ; Pavlásek, Jiří (oponent)
Diplomová práce se zabývá vlivem sorbentů na retenční křivku kontaminované nivní půdy (půdní typ fluvisol) a porovnáním těchto retenčních křivek půdy bez sorbentu s půdou, do které byl sorbent aplikován. Jako sorbenty byly použity biochar (BC), amorfní oxid manganu (AMO) a jejich kombinace. Půdní vzorky byly odebrány ve specifické oblasti v blízkosti řeky Litavky ve Středočeském kraji.
K pokusu byly využity dva rozdílné typy vzorků. První typ vzorků byl odebrán z kolonových experimentů a druhý typ vzorků byl odebrán přímo z rostlého terénu. Všechny vzorky byly odebrány do Kopeckého válečků o objemu 100 cm3. Měření retenčních čar bylo provedeno přímou metodou v laboratoři. Pro laboratorní stanovení retenčních čar byla použita klasická souprava přístrojů. Pískový tank, písko-kaolínový tank a přetlakové aparáty. Naměřená data byla proložena modelem van Genuchten. Porovnávané hodnoty jsou objemová hmotnost, parametry podle vztahu van Genuchten (Thétas, ThétaR, Alfa, n) a hodnoty pF (0; 1,0; 2,0; 2,7; 3,0; 3,7; 4,18). Porovnání půd ošetřených různými sorbenty bylo založeno na průměru, směrodatné odchylce a rozdílu a poměru průměrů.
Určitý vliv sorbentů na tvar retenční čáry byl naměřen. Zejména vliv biocharu, ve vyšších podtlacích byl výrazný. V práci se nám potvrdila např. i hypotéza podle VERHEIJEN et al. (2010), že biochar zvyšuje celkovou retenci půdní vody, ale nezvyšuje obsah vody využitelný rostlinami.
Vliv AMO na retenční křivku byl zanedbatelný. Tedy sorbent AMO má pouze velmi malý vliv na změnu zadržování vody v testované půdě. Vliv kombinovaného sorbentu (AMO + BC) na retenční křivku byl výraznější než aplikace pouze samotného sorbentu AMO. Tato kombinace sorbentů má vliv na zadržování vody v půdě v závislosti na daném podtlaku.
|
|
|
Využití (nano)oxidů pro stabilizaci kovů a metaloidů v kontaminovaných půdách
Michálková, Zuzana ; Komárek, Michael (vedoucí práce) ; Luke, Luke (oponent)
Hlavním cílem předkládané dizertační práce bylo zhodnocení potenciálu vybraných (nano)oxidů Fe a Mn pro stabilizaci kovů a polokovů v kontaminovaných půdách. Výzkum byl zaměřen především na tři materiály - komerční nanomaghemit (Fe III) a nanomagnetit (Fe II,III) a nově syntetizovaný amorfní oxid Mn (AMO). Hlavním cílem práce bylo poskytnout komplexní pohled na vybraná stabilizační činidla, přičemž důraz nebyl kladen pouze na jejich přímý vliv na mobilitu kontaminantů, ale též na jejich stabilitu a transformace v půdním prostředí, spolu s vlivem na půdní mikroorganismy a vyšší rostliny. Nejprve byly u testovaných materiálů zjištěny jejich adsorpční vlastnosti. V tomto případě se jako nejúčinnější ukázal AMO, který za daných experimentálních podmínek vykazoval o 1 až 2 řády vyšší adsorpční kapacity než Fe III a Fe II,III. Míra adsorpce As(V) na AMO se zvyšovala se zvyšujícím pH, což je v případě AMO způsobeno jeho vysokým pHzpc (8,1) a vyšší rozpustností při nižších hodnotách pH. Dále byl sledován vliv aplikace (nano)oxidů na mobilitu kovů a polokovů v půdě a další fyzikálně-chemické vlastnosti. Zde se AMO opět prokázal jako nejúčinnější činidlo pro snížení mobilní frakce Cd, Cu, Pb, Zn a As. Aplikace činidel Fe III a Fe II,III měla naproti tomu jen minimální či žádný efekt. Aplikace AMO dále vedla ke zvýšení půdního pH spojeného s rozpouštěním samotného materiálu a nežádoucí degradací půdní organické hmoty. Při studiu transformací (nano)oxidů v půdním prostředí byl na povrchu AMO identifikován nově vzniklý MnCO3, zatímco na povrchu Fe III a Fe II,III nebyly pozorovány žádné významné změny. Vzhledem k tomu, že pozorovaná formace MnCO3 byla spojená se vzrůstem stability AMO, byly uměle připraveny částice AMO pokryté vrstvou MnCO3 (SM-AMO). Přestože SM-AMO prokázal v půdě menší hmotnostní ztrátu než AMO, stabilizační účinnost byla u obou materiálů téměř stejná. Rozdíly ve složení povrchů u obou materiálů v čase klesaly, neboť na povrchu AMO docházelo k precipitaci MnCO3, zatímco povlak na SM-AMO se postupně rozpouštěl. Při zjišťování vlivu na půdní organismy AMO účinně podpořil půdní mikrobiální aktivitu, zatímco v případě Fe III a Fe II,III nebyly pozorovány žádné významné změny. AMO byl též schopen snížit koncentrace Cd, Pb a Zn přijaté slunečnicí (Helianthus annuus L.), eliminovat symptomy fytotoxicity Zn a zvýšit výnos biomasy. Na druhou stranu byly ve tkáních slunečnice zaznamenány toxické koncentrace Mn uvolněného z aplikovaného AMO. V závislosti na výsledcích této práce tedy doporučujeme aplikace AMO do kontaminovaných neutrálních až alkalických půd. Dále byly před nedávnem připraveny různé typy kompozitních sorbentů na bázi AMO a biocharu a v současné době je v přípravě polní experiment zaměřený na stabilizaci Cd, Pb, Zn a As v kontaminované půdě pomocí studovaných stabilizačních činidel. Výsledky této práce vyzdvihují důležitost použití komplexního experimentálního přístupu zahrnujícího všechny složky půdního systému při studiu nových stabilizačních činidel.
|
host ::
RSS.