Posouzení schopnosti hydroakumulační hmoty akumulovat živiny a uvolňovat je do vody a půdy

Bc. Filip Průša, DiS.

Diplomová práce

The evaluation of the ability of hydroaccumulation materials to accumulate nutrients and release them to water and soil

Anotace:

Tato diplomová práce se zabývá vlastnostmi minerální hydroakumulační vrstvy používané u zelených stěn a střech. V úvodní části poskytuje stručné rešeršní shrnutí zaměřené na zelené budovy, jejich funkci a význam hydroakumulační vrstvy. Experimentální část se soustředí na laboratorní analýzu vlastností této vrstvy. Byly testovány hydroakumulační materiály od různých výrobců z hlediska jejich schopnosti akumulovat a uvolňovat vodu a živiny. Nejprve byla měřena nasákavost materiálů, následně jejich schopnost zadržet živiny z hnojivé zálivky a jejich postupné uvolňování zpět do vody. Poté byl analyzován výluh prvků z čisté hmoty do destilované vody. V další fázi bylo sledováno uvolňování vláhy a živin do substrátu, a nakonec byl vyhodnocen odpar vody z materiálů a substrátu. Laboratorní experimenty prokázaly, že hydroakumulační materiály vodu okamžitě absorbují. Testování výluhu z čisté hmoty potvrdilo možný vliv materiálů na kvalitu vody. Materiály vodu postupně uvolňovaly také do substrátu, kde vlhkost zůstávala stabilní i po delší době. Přenos živin byl méně výrazný, přičemž přenos fosforu do substrátu nebyl prokázán, avšak byl zde viditelný trend možného nárůstu. Přenos dusíku byl potvrzen, zaznamenány byly také změny v koncentraci uhlíku. Přínosem práce je kromě rešeršní části experimentální analýza dosud málo probádaného materiálu se zaměřením na druhy běžně používané v České republice. Výsledky potvrzují význam těchto materiálů pro zadržování vody a živin. Kontrolované laboratorní experimenty poskytly užitečné informace o chování materiálů, avšak pro jejich hlubší pochopení je nezbytné detailněji se zaměřit na jednotlivé části měření. Další výzkum by měl rovněž probíhat v reálných podmínkách, kde mohou výsledky ovlivnit faktory, jako je vegetace či proměnlivé klima.

Abstract:

This thesis examines the properties of a mineral hydroaccumulation layer used in green walls and roofs. The introductory section provides a brief literature review focusing on green buildings, their function, and the importance of the hydroaccumulation layer. The experimental part is dedicated to the laboratory analysis of this layer's properties. Hydroaccumulation materials from different manufacturers were tested for their ability to retain and release water and nutrients. First, the materials' water absorption capacity was measured, followed by their ability to retain nutrients from a fertilizer solution and their gradual release back into the water. Subsequently, the leaching of elements from the pure material into distilled water was analyzed. The next phase examined the release of moisture and nutrients into the substrate, and finally, water evaporation from both the materials and the substrate was evaluated. Laboratory experiments confirmed that hydroaccumulation materials absorb water immediately. Testing of pure material leachate indicated a potential impact on water quality. The materials gradually released water into the substrate, where moisture remained stable over an extended period. Nutrient transfer was less pronounced, with no confirmed phosphorus transfer into the substrate, though a potential increasing trend was observed. The transfer of nitrogen was confirmed, and changes in carbon concentration were also recorded. Besides the literature review, the study's contribution lies in the experimental analysis of a relatively unexplored material, focusing on types commonly used in the Czech Republic. The results confirm the importance of these materials in water and nutrient retention. Controlled laboratory experiments provided valuable insights into material behavior, but a more detailed examination of individual measurement phases is necessary for a deeper understanding. Further research should also be conducted under real conditions, where factors such as vegetation and variable climate may influence the results.

Klíčová slova

pěstební substrát, hydroakumulační hmota, akumulace vody, uvolňování vody, uvolňování živin

Keywords

growing substrate, water retention, water release, nutrient release, hydroaccumulation material

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 3. 4. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 21. 5. 2025
• Vedoucí: prof. Ing. Jan Vymazal, CSc.
• Oponent: Michal Šereš, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta životního prostředí

Magisterský studijní program:
Regionální environmentální správa