Stanovení těžkých kovů ve vzorcích biomasy a půdy při fytoremediacích

Michaela MARINIČOVÁ

Bakalářská práce

Determination of heavy metals in samples of biomass and soil during phytoremediation

Anotace:

Tato bakalářská práce je zaměřena na stanovení těžkých kovů ve vzorcích půdy pocházejících ze tří různých lokalit kontaminovaných vojenskou činností. Jednalo se o kontrolní půdu, zeminu z letiště Hradčany v Mimoni a mix půdy z letiště Hradčany a kontaminované zeminy z ropné rafinerie, u které se očekávaly nejvyšší koncentrace. Ve vzorcích těchto půd, v nichž byla pro fytoremediační účely zasazena Miscanthus x giganteus, byla pomocí optické emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem a rentgenové fluorescenční spektrometrie stanovena koncentrace vanadu, chromu, manganu, niklu, mědi, zinku, arsenu, molybdenu, olova a kadmia. Výsledky získané oběma metodami ukazují, že se koncentrace sledovaných kovů v prvních dvou vzorcích půd pohybují spíše pod limitem stanoveným vyhláškou MŽP č.13/1994 Sb., kterou se upravují některé podrobnosti ochrany zemědělského půdního fondu. Výjimkami byly výrazně vyšší obsah chromu a zvýšená koncentrace kadmia ve vzorku kontrolní polní půdy. Ve vzorku z letiště Hradčany, to pak byla koncentrace olova a kadmia naměřená metodou ICP-OES. Naopak co se týče třetího druhu půdy, s výjimkou niklu a arsenu (přičemž oba tyto výsledky byly naměřeny pouze jednou z metod) se obsahy koncentrací pohybují nad stanoveným limitem. Lze usuzovat, že je tedy nejméně vhodná pro budoucí pěstování energetických rostlin. Statistickým porovnáním naměřených koncentrací jednotlivých rizikových prvků regresní analýzou bylo zjištěno, že se výsledky obou metod na zvolené hladině významnosti liší. Jelikož nejsou k dispozici přesné koncentrace žádného ze sledovaných analytů v daných vzorcích půd, nelze s jistotou říci, která z použitých metod je z hlediska stanovení rizikových kovů v půdě vhodnější.

Abstract:

This bachelor thesis focuses on determination of heavy metals in samples of soil from three different sites, each of which were previously contaminated by military activity. The soil samples included control soil, soil from Hradčany airport in Mimoň, and soil from the Hradčany airport mixed with contaminated soil from refinery. All of these soil samples, which Miscanthus x giganteus was planted in for phytoremediation purposes, were used to determine concentration of vanadium, chromium, manganese, nickel, copper, zinc, arsenic, molybdenum lead and cadmium using two techniques, ICP-OES and X-ray fluorescence spectrometry. The results obtained by using both methods show that the concentration levels of the monitored metals in the first two soil samples are rather below the legislative limit. Exception being the significantly higher content of both, chromium and cadmium, in the control soil sample, and the concentration of lead and cadmium in the soil sample from Hradčany Airport, both of which were determined by using the ICP-OES analyses. The third type of soil however, contains higher concentration levels of all of the monitored metals (exception being the results of nickel and arsenic, both of which were obtained using one method only). It should be safe to assume that because of these results, the Hradčany airport soil is least likely to provide the ideal conditions for planting purposes of energy crops in the future. The results were statistically compared using the methods of the linear regression of the determined concentrations of each of the elements revealed that the results the two methods provided, differ significantly. Since no data is provided regarding the actual concentration levels in any type of the monitored soil samples, it can't be said which of the two methods is more reliable when it comes to determination of heavy metals in soil samples.

Klíčová slova

Těžké kovy, fytoremediace, extrakce, XRF, ICP-OES, Miscanthus x giganteus

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 9. 11. 2018

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Ing. Josef Trögl, Ph.D.

UNIVERZITA JANA EVANGELISTY PURKYNĚ V ÚSTÍ NAD LABEM

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Chemie / Toxikologie a analýza škodlivin