Osud perzistentních organických látek v prostředí: modelové území Zlínsko

Bc. Veronika Skácelová

Master's thesis

The fate of persistent organic pollutants in the environment.

Abstract:

Perzistentní organické polutanty (POPs) kvůli své perzistenci, vysoké rozpustnosti v tucích, schopnosti přenosu na vzdálená místa od zdroje, bioakumulaci v tkání, bioobohacování v potravních řetězcích mají významný dopad na lidské zdraví a životní prostředí. Předkládaná práce se zabývá hodnocením osudu perzistentních organických polutantů ve vodním ekosystému. V této práci je použit program ArcGIS pro hodnocení stavu znečištění sedimentů perzistentními organickými polutanty ve vybraných řekách Zlínského kraje. Data byla statisticky vyhodnocena a byly vytvořeny mapy poskytující přehledný vývoj kontaminace POPs a také mapy dalších naměřených parametrů na 14 lokalitách během let 2005 a 2006. V literární rešerši je popsaný osud polutantů a charakteristika sedimentu. Dále je popsána charakteristika Zlínského kraje s možnými zdroji znečištění. V poslední části bylo řešeno, jaký vliv mají fyzikálně chemické vlastnosti jako je obsah organického uhlíku (TOC) a zastoupení zrnitostních frakcí na sorpci POPs na sediment. Dále je rozebírán vzájemný vztah mezi POPs a fyzikálně chemickými parametry a silikátovou analýzou. POPs byly také hodnoceny ve vztahu k možným zdrojům a ukázalo se, že typicky průmyslové polutanty PAHs a PCBs se vyskytují převážně v průmyslové oblasti. Zatímco hladiny OCPs byly vysoké na lokalitě, která se nachází v zemědělské krajině. Výsledky prokázaly vzájemný vztah mezi POPs a zrnitostní frakcí menší než 0,063 mm (prach, jíl) a mezi POPs a obsahem organického uhlíku. Zastoupení této zrnitostní frakce a obsahu organického uhlíku je zvýšené ve zlínské aglomeraci, kde jsou zvýšené i hladiny PCBs a PAHs a na lokalitě v zemědělské krajině, kde jsou zvýšené hladiny pesticidů. Při interpretaci obsahu polutantů v sedimentech je nezbytné brát do úvahy jak přítomnost zdrojů, tak vliv přírodních procesů a podmínek (TOC, zrnitost), které mohou v konkrétních podmínkách působit jak stejným směrem, tak i proti sobě.

Abstract:

Persistent organic pollutants because of their persistency, high lipid solubility, capability of long-range transport, bioacumulation in human and animal tissue, biomagnify in food chains have potential significant impacts on human health and the environment. Presented theses is focused on fate of persistent organic pollutants in aquatic ecosystem. In this thesis software ArcGis is used on assessment of sediment contamination in selected rivers in Zlínský region. Data were statistically interpreted and maps were created providing well-arranged emergence of POPs contamination and other maps of measured parameters at 14 stations during years 2005 and 2006. The first part describes fate of pollutants and sediment characterization. Next part solves influence of physiochemical properties such as content of organic carbon and grain size on sorption of POPs in sediments. Interrelationship between POPs and physiochemical parameters and silicate analyse is also discussed. POPs were also assessed in relation to potential source and it showed typically industrial pollutants PAHs and PCBs occur in industrial agglomeration, while levels of OCPs were high-ranking at the station that inheres in agricultural area. Results showed interrelationship between POPs and grain size less than 0,063 mm (silt, clay) and between POPs and content of organic carbon. Content of this size fraction and organic carbon is increased in industrial agglomeration, where levels of PCBs and PAHs are increased and at the station in agricultural area, where levels of OCPs were increased. At interpretation of pollutant content in sediments it is necessary to have in mind both presence of sources and influence of natural processes and conditions (TOC, grain size), which can affect same direction as well as against each other.

Keywords

perzistentní organické polutanty (POPs), sediment, Zlínský kraj, GIS, zrnitost, organický ulík (TOC), persistent organic pollutants (POPs), Zlínský region, grain size, total organic carbon (TOC)

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2009

Thesis defence

• Date of defence: 5. 6. 2009
• Supervisor: RNDr. Jiří Jarkovský, Ph.D.
• Reader: prof. RNDr. Ivan Holoubek, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemistry / Environmental Chemistry