Vliv aplikace nanoželeza na hydraulické vlastnosti vybraných půd

Roman Víšek

Bachelor's thesis

Effect of application of nanoscale Zero-Valent Iron (nZVI) to soil hydraulic characteristic in selected soil types

Anotácia:

Proudění kapaliny v půdním (porézním) prostředí je definováno klíčovou charakteristikou označovanou jako nasycená hydraulická vodivost (Ks). Bakalářská práce se zabývá stanovením a posouzením hydraulických charakteristik (Ks, objemová hmotnost, objemová vlhkost) experimentální půdy s příměsí nanočástic železa s nulovou valencí (1nFe, 2nFe) v různém poměru a půdy bez tohoto ošetření (kontrola).Pro experiment byla odebrána nivní půda z okolí řeky Litavky (Příbramsko, ČR). Nanoželezo ve formě suchého prášku, bylo do půdy aplikováno v dávce 250 g a 500 g. Takto ošetřená půda i neošetřená půda (kontrola) byla inkubována po dobu jednoho měsíce ve speciálních experimentálních nádobách, které umožňovaly udržovat konstantní vlhkost. Pro stanovení hodnot Ks byl použit laboratorní permeametr. Celkem byly provedeny tři série měření, v každé po pěti vzorcích v různých časových odstupech.Ošetření půdy nanoželezem statisticky významně ovlivnilo hodnoty Ks. V prvním časovém úseku byl nárůst u vzorku 1nFe oproti kontrole asi o 18 %. U vzorku 2nFe pak, přibližně o 40 %. Byl též prokázán statisticky významný vliv nanoželeza na zvýšení hodnoty objemové vlhkosti. Pozorovaný nárůst u vzorků byl asi o 4–5 % ve srovnání s kontrolou.

Abstract:

The flow of liquid in the soil (porous) media is defined by a key characteristic known as saturated hydraulic conductivity (Ks). The aim of bachelor thesis is to examine the impact of zero-valent iron nanoparticles applied to experimental soil on hydraulic characteristics (Ks, bulk density, volumetric water content).The experimental soil was taken from surroundings of the river Litavka (Příbram, Czech Republic). Iron nanoparticles in the form of dry powder were applied to the soil in the amount of 250 g and 500g. Soil that was both treated and not treated (controlling sample) this way was incubated for one month in special experimental boxes which enabled to keep constant moisture. A laboratory permeameter was used to determine the Ks values. There were performed three series of measurement in each of five samples at different time intervals.Soil treatment with iron nanoparticles significantly affected the Ks values. Over the first period of time, the increase in the 1nFe sample was higher by about 18 %. In the 2nFe sample by about 40 %. There was also proven significant influence of iron nanoparticles on the increase of volumetric water content. The observed increase of values in the samples was higher by 4-5 % compared to the controlling sample.

Kľúčové slová

nanoželezo, hydraulické vlastnosti půdy, nasycená hydraulická vodivost, laboratorní permeametr

Keywords

iron nanoparticles, hydraulic soil properties, saturated hydraulic conductivity, laboratory permeameter

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 24. 4. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Ing. Petr Ouředníček

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme / odbor:
Landscaping / Landscape Technical and Administration Services