Význam vody a hydrických rekultivací v post-těžebních krajinách

Ing. Vladimír Major

Disertační práce

The importance of water and hydric reclamation in post-mining landscapes

Anotace:

Předkládaná disertační práce využívá různorodé metodické přístupy v závislosti na zkoumané problematice. V první části teoreticky popisuje význam vody jako takové, její důležitost pro život na Zemi a rizikové faktory negativních rozměrů. Pozornost je dále věnována především těžební činnosti, jejímu vlivu na okolní krajinu a potenciálu hydrických rekultivací, které jsou rozvedeny na příkladech post-těžebních oblastí hnědouhelných pánví České republiky. Prostřednictvím pozorování, standardních analytických, kultivačních a molekulárně genetických metod byly následně v průběhu experimentálních studií provedeny četné komparace samovolně a antropogenně vzniklých vodních ploch, staršího či novějšího typu, vzhledem ke geografickému umístění, sezónním korelacím, fyzikálním hodnotám, okolní vegetaci, přítomné flóře a kvalitě vody. Detailněji byla studována biodiverzita vzdušných a vodních mikroorganismů, fytoplanktonu, zooplanktonu a chemické složení vybraných vod. Z hlavních výsledků je patrné, že se jedná o poměrně rozmanité oblasti se zdravým ekosystémem a poměrně kvalitní vodou. Kdy celkově nejvyšší biodiverzita byla zaznamenána u jezera Most. U jezera Milada byla zaznamenána maximální hodnota vzdušných mikromycet, a to v krajinné zóně (1,1 × 104 KTJ/m3). Jejich diverzita ale nekorespondovala s nejvyšší diverzitou pozorované tamní vegetace. Dále bylo zjištěno, že větší vliv na populaci vzdušných mikromycet má spíše než stáří, poloha studovaných útvarů, jejich spontánní varianta vzniku či podzimní období roku. Hodnocení parametrů kvality vody bylo provedeno podle příslušných norem, ISO směrnic a legislativních požadavků. V souladu s vyhláškou nebyly pouze koncentrace celkových rozpuštěných látek a síranů na jezerech Medard (1883 mg/l, resp. 1072 mg/l) a Milada (824 mg/l, resp. 302 mg/l) a koncentrace uhlovodíků C10–C40 na jezeře Most (0,125 mg/l). Práce je rovněž obohacena o fotodokumentaci a geografické mapování prostřednictvím Geografického informačního systému (GIS), které zobrazuje lokality jámových a přírodně významných jezer v severozápadní oblasti České republiky a Německé spolkové republiky spolu s dalším vyznačením míst, kde se nachází vrty, šachty, povrchová díla, zatopená důlní díla po těžbě černého a hnědého uhlí či zatopená důlní díla po lignitu. Jedná se o komplexní pohled na problematiku významu vody v post-těžebních krajinách, jehož výsledky mohou být využity nejen pro další výzkumné účely, ale i jako nové poznatky v procesech hydrických rekultivací.

Abstract:

The presented dissertation use diverse methodological approaches depending on the issue being examined. The first part is theiretical review on the significance of water, its importance for life on Earth, and the risk factors of negatively influencing it. Focus is primarily on mining activities, their impact on the surrounding landscape, and the potential of hydric reclamation, where examles are given of post-mining areas of brown coal basins in the Czech Republic. Through observations and the use of standard analytical, cultivation, and molecular genetic methods, numerous comparisons were made during experimental studies of both naturally and anthropogenically formed water bodies. The impact of age, geographic location, seasonal correlations, physical properties of lakes, surrounding vegetation, present flora, and water quality was determined. Biodiversity of airborne and aquatic microorganisms, phytoplankton, zooplankton, and the chemical composition of selected waters were studied in more detail. The main results show that these are relatively diverse areas with healthy ecosystems and relatively high water quality, with the highest overall biodiversity observed at Lake Most. The maximum value of airborne micromycetes was recorded at Lake Milada in the landscape zone (1.1 × 10⁴ CFU/m³), however, lakes‘ diversity did not correspond with the highest diversity of the observed local vegetation. Furthermore, it was found that the age, location, spontaneous origin of lakes, or the autumn season had a greater influence on the population of airborne micromycetes. The assessment of water quality was carried out according to relevant standards, ISO guidelines, and legislative requirements. According to the regulations, only the concentrations of total dissolved substances and sulfates in Lakes Medard (1883 mg/l and 1072 mg/l, respectively) and Milada (824 mg/l and 302 mg/l, respectively) and the concentration of hydrocarbons C10–C40 in Lake Most (0.125 mg/l) exceeded the limits. The work is also supplemented with photodocumentation and geographic mapping generated using Geographic Information System (GIS), depicting the locations of pit and naturally significant lakes in the northwestern region of the Czech Republic and Germany, along with location of boreholes, shafts, surface and flooded mining works from black and brown coal mining, or flooded lignite mining works. The GIS analysis offeres a comprehensive insight into the issue of the significance of water in post-mining landscapes, with conclusion useful not only to further research purposes but also as new insights into hydric reclamation processes.

Klíčová slova

hydrická rekultivace, mikroorganismy, post-těžební krajina, kvalita vody

Keywords

microorganisms, water quality, post-mining landscape, hydric reclamation

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 4. 10. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Markéta Hendrychová, Ph.D.
• Oponent: Jiří Vojar, Ph.D., doc. Ing., Kateřina Demnerová, externi, Jindřich Šancer, externi

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta životního prostředí

Doktorský studijní program / obor:
Environmentální vědy / Aplikovaná a krajinná ekologie