Mobilita kovů a polokovů v kontaminovaných půdách

Denisa Škarydová

Bachelor's thesis

Mobility of metals and metalloids in contaminated soils

Abstract:

Práce se zabývá působením olova, kadmia, zinku a arsenu na životní prostředí a na jejich mobilitu v různých složkách biosféry. Antropogenními zdroji kontaminace životního prostředí jsou hnojiva nebo agrochemikálie, spalování a těžký průmysl. Všechny tyto (polo)kovy jsou ve větší míře toxické i pro člověka. Olovo silně ovlivňuje nervový systém, kadmium napadá enzymatické systémy buněk a poškozuje kosti a vnitřní orgány, zinek je v organismech odpovědný za správný růst a vývoj a jakékoli odchýlení od ideálního množství v těle působí závažné problémy. Poslední arsen způsobuje silné otravy, poškození vnitřních orgánů a v některých případech i smrt.V praktické části práce bylo dokázáno, že všechny tyto kontaminanty byli ve zvýšených koncentracích nalezeny v nivě řeky Litavky na Příbramsku u obce Trhové Dušníky. Na každém ze tří odběrných míst, které byly v rámci této práce zpracovávány, byly provedeny odběry pro čtyři půdní horizonty A-D. Ty byly po vysušení podrobeny určení aktivnímu i výměnnému pH, pseudototálnímu rozkladu za použití lučavky královské, jednoduché CaCl2 extrakci a čtyřstupňové sekvenční extrakci BCR.Olovo a arsen byly v pseudototálních koncentracích oproti limitním hodnotám zvýšeny 10x, zinek 50x a kadmium dokonce 100-200x. Nicméně výsledky sekvenční extrakce ukázaly, že vysoce toxický arsen je v půdě přítomen pouze v pro rostlinám hůře dostupných frakcí. Naopak největší nebezpečí mobility představuje zinek, který nejvyšších hodnot dosahuje právě ve výměnné frakci sekvenční extrakce, která je přítomná v organické i anorganické části půdy, a je uvolnitelná působením kationtů v půdním roztoku.Aktivní hodnoty pH se pohybovaly v rozmezí 5,5-6,3, výměnné pak 4,6-5,4.

Abstract:

The thesis deals with the effects of lead, cadmium, zinc and arsenic on natural environment and their mobility in various parts of biosphere. Anthropogenic sources of environmental contamination are fertilizers or agrochemicals, combustion and heavy industry. All these metal(loid)s are toxic to human health in larger amounts. Lead strongly affects the nervous system, cadmium attacks enzymatic cells and damages bones and internal organs, zinc is vital for proper growth and development and any divination from zincs ideal amount will cause serious problems to ones body. Finally, arsenic acts as a poison, causing damage to internal organs and in some cases even death.The practical part of the thesis proves, that all these contaminates were found in elevated amounts in the Příbram region within the floodplain of Litavka river near the Trhové Dušníky municipality. At each of the three sampled areas, analyzed as part of this thesis, sample acquisitions were conducted for four soil horizons (A-D). After drying, samples were tested for active and exchangeable pH and subjected to the pseudototal digestion using aqua regia, simple extraction with CaCl2 and a BCR sequential extraction. Levels of lead and arsenic increased in pseudototal concentrations over the limit values by a factor of 10, 50 for zinc and even 100-200 in the case of cadmium. Nevertheless, results of the sequential extraction showed, the highly toxic arsenic is present in the soil only within the less phytoavailable fractions. The highest risk of mobility poses zinc, which reaches its highest levels precisely in the exchangeale fraction of the sequential extraction, that is present in both organic and inorganic parts of the soil and is releasable by the effects of cations in the soil solution. Values of active pH were measured in range of 5.5 – 6.3 and exchangeable in rage of 4.6 – 5.4.

Keywords

frakcionace, olovo, kadmium, zinek, arsen

Keywords

fractionation, lead, cadmium, zinc, arsenic

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 4. 2019

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Zuzana Michálková, Ph.D.
• Reader: Barbora Hudcová, Ph.D. Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme / field:
Landscaping / Water management