Monitoring zatížení berylliem v oblasti severozápadních Čech

Bc. Lucie Půtová

Master's thesis

Monitoring of beryllium contamination in Northwestern Bohemia

Abstract:

Tato diplomová práce je zaměřena na vyhodnocení aktuálního stavu zatížení vybraných složek životního prostředí berylliem (Be) v oblasti severozápadních Čech. V literární rešerši je popsána problematika výskytu tohoto prvku ve spojitosti s těžbou uhlí, jeho zpracováním, a především následným spalováním, což je jeden z hlavních zdrojů emisí na lokalitě Mostecka a Sokolovska. Následně bylo pomocí vlastního výzkumu monitorováno a vyhodnoceno zatížení organismů zde žijících.Jako modelový monitorovaný organismus byli v tomto výzkumu zvoleni dva zástupci drobných zemních savců, a to Apodemus sp. a Microtus arvalis. Jedinci byli odchytáváni dvakrát za letní sezónu pomocí živochytných pastí. Následnou pitvou došlo k získání jednotlivých potřebných orgánů, kdy v našem případě šlo především o játra a obsah žaludku. Poté byly v těchto tkáních stanoveny obsahy beryllia pomocí metody ICP-MS.Veškerá naměřená data byla zpracována pomocí satistického softwaru STATISTICA. Pro zjištění statistických rozdílů v koncentracích Be v játrech a žaludcích mezi drobnými zemními savci, žijícími na Sokolovsku a Mostecku, byl použit neparametrický Mann-Whitneyův U test.Při našem výzkumu bylo zjištěno, že ve tkáních žaludků jsou vyšší hodnoty u jedinců žijících na lokalitě Sokolovska, což koresponduje s faktem, že na této lokalitě jsou obecně vyšší koncentrace Be i v ostatních složkách životního prostředí jako je například půda a ovzduší.V případě jater, kam se beryllium dostává nejen skrze potravu, ale také inhalačně - přes dýchací cesty a následným transportem krví, nám vyšly více zatížené tkáně z oblasti Mostecka. Tento výsledek byl poněkud překvapivý, ale můžeme z něj usuzovat, že organismy žijící v oblasti Sokolovska dokáží, oproti jedincům z regionu Mostecka, v důsledku dlouhodobé intenzivní expozice beryllium akumulovat v jiných tkáních, kde pro ně patrně představuje nižší zdravotní riziko. Pro ověření těchto předpokladů budou nutné analýzy dalších živočišných tkání, jako jsou kosti a plíce.

Abstract:

This thesis is focused on the current beryllium (Be) load regarding selected environmental elements in the Northwesten Bohemia. The theoretical part describes the problematics in association with coal mining, processing, and in particular subsequent incineration, which is one of the main sources of emissions in the location of Sokolovsko and Mostecko. Practuical part of this thesis are results of Be monitoring and in organisms living in above mentioned areas and evaluation of current Be load in such animals.Two small ground mammals, Apodemus sp. and Microtus arvalis have been monitored as a model organism in this study. Specimen were catched twice in the summer season 2017 and 2018. Samples of interest (liver and stomach content) were obtained by the autopsy. Subsequently, the set of these tissues was analyzed by the ICP MS methods regarding the content of beryllium.The data were processed by software STATISTICA. A non-parametric Mann-Whitney U test was used for detection of the statistical differences in the concentrations of Be in livers and stomachs among the small mammals living on the locations of Sokolovsko and Mostecko.In our research was found that in the stomachs are higher Be values in specimen living in the Sokolovsko location. This corresponds with the fact that in this area are higher concentrations of Be in other environmental components such as soil and air.Concerning liver, where beryllium is delivered both by food and by inhalation through respiratory tract and blood transport - we found out that tissues from the location Mostecko showed significantly higher Be concentrations when compared to those of Sokolov area. This result was slightly surprising but we can suppose that, due to the long-term intensive exposure, organisms living in the area of Sokolovsko can accumulate Be in other parts of the body (e.g. bones and lungs), where it pose lower toxicological risk for them.

Keywords

beryllium, biomonitoring, toxicita, expozice, organismus

Keywords

beryllium, biomonitoring, toxicity, exposure, organism

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 4. 2019

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Zuzana Čadková, Ph.D. DiS.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Rural Development and Agriculture / Development of Rural Areas