Vliv sorpční kapacity půdy na obsah a dostupnost rtuti v půdě

Richard Hrdlička

Bachelor's thesis

The effect of the soil sorption capacity on the content and mobility of mercury in soil

Abstract:

Rtuť představuje vysoké riziko pro životní prostředí v mnoha oblastech, za tuto skutečnost vděčí svým vlastnostem, a to vysoké toxicitě, bioakumulaci v organismech a perzistenci v půdě. Na adsorpci a budoucí úlohu v půdě mají nevětší vliv půdní vlastnosti, pro příklad pH půdy, půdní organická hmota a sorpční kapacita. Nejvyšší koncentrace rtuti v půdě bývají v těžebních oblastech, kde se buď těží cinabarit, hlavní zdroj rtuti, nebo při amalgamaci rudy zlata ve zlatých dolech. Tyto oblasti jsou i zaměřením v této práci, kde byly vybrány cinabaritový důl v Horních Lubech a zlatý důl v Libčicích. Následně se poměřují a vyhodnocují hodnoty kationtové výměnné kapacity, celkového obsahu rtuti, potencionálně mobilního podílu rtuti a methylrtuti. Hypotéza práce stanoví, že vyšší sorpční kapacita půdy znamená nižší environmentální riziko Hg v kontaminované půdě. Na obou vybraných lokalitách byly odebrány vzorky ze 7 odběrových míst. V oblasti Libčic, která je zdrojem čistě antropogenního původu rtuti, stejně tak jako v oblasti Horních Lub, která je zdrojem antropogenního i geogenního původu rtuti, byly zaznamenány vysoké koncentrace rtuti, převyšující indikační hodnoty ohrožující nezávadnost potravin a krmiv 1,5 mg/kg, a dokonce i indikační hodnoty, které představují přímé ohrožení zdraví člověka a zvířat 20mg/kg. V Horních Lubech se naměřilo až 59 mg/kg a mediánové hodnoty zde dosahovaly 13,2 mg/kg na rozdíl od Libčic, kde mediánové hodnoty činily 3,8 mg/kg. I přes třetinové mediánové hodnoty v oblasti Libčic oproti oblasti Horní Luby, zde hodnoty dosahovaly až 28 mg/kg. Následovalo statistické vyhodnocení dat s použitím Spearmanovy pořadové korelace a ověření platnosti námi stanovené hypotézy, přičemž hypotéza nebyla jednoznačně prokázána.

Abstract:

Mercury represents a high risk to the environment in many areas due to its properties, including high toxicity, bioaccumulation in organisms, and persistence in soil. Soil properties, such as soil pH, soil organic matter, and sorption capacity, have the greatest influence on mercury adsorption and future role in soil. The highest concentrations of mercury in soil are found in mining areas where either cinnabar, the main source of mercury, is mined or during gold ore amalgamation in gold mines. These areas are also focused in this study, where a cinnabar mine in Horní Luby and a gold mine in Libčice were selected. Cation exchange capacity, total mercury content, potentially mobilizable proportion of mercury, and methylmercury were measured and evaluated. The hypothesis of the study is that higher soil sorption capacity means lower environmental risk of mercury in contaminated soil. Samples were taken from 7 sampling sites in both selected locations. High concentrations of mercury exceeding indikative vaues for the risk for quality of food and feedstoff 1.5 mg/kg and even the indikative values for the direct risk for human and animal health 20mg/kg were recorded in both Libčice, which is a source of anthropogenic mercury only, and Horní Luby, which is a source of both anthropogenic and geogenic mercury. In Horní Luby, concentrations of up to 59 mg/kg were measured and the median values reached 13.21 mg/kg, in contrast to Libčice, where the median values were 3.78 mg/kg. Despite the median values in Libčice being one third lower than in Horní Luby, values of up to 28 mg/kg were measured there. A statistical method was then used to determine Spearman's rank correlation and verify the validity of our hypothesis, but the hypothesis was not clearly proven.

Keywords

rtuť, kontaminace, sorpce, půda, mobilita

Keywords

mercury, contamination, sorption, soil, mobility

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 23. 5. 2023
• Supervisor: prof. Ing. Jiřina Száková, CSc.
• Reader: Veronika Zemanová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Landscape Conservation and Use of Natural Resources