Vliv dřevěného uhlí v půdě na obsah těžkých kovů v rostlinách

Tereza VEVERKOVÁ

Bakalářská práce

The influence of charcoal in soil on the content of heavy metals in plants

Anotace:

Cílem této bakalářské práce bylo zjistit vliv přítomnosti dřevěného uhlí v půdě na vstřebávání těžkých kovů do rostlin. Bylo provedeno pět experimentů pěstování rostlin v květináčích. Pěstování bylo prováděno vždy v šesti typech prostředí: čistá zemina, čistá zemina s přídavkem biouhlu, zemina zalévaná roztokem Cd2+ iontů bez biouhlu a s biouhlem, zemina zalévaná roztokem Pb2+ iontů bez biouhlu a s biouhlem. Byl používán biouhel vyrobený pyrolýzou směsi dřevěných pilin nebo komerční dřevěné uhlí. V prvním experimentu byl vyset houseníček rolní v zemině pro pokojové rostliny. V ostatních experimentech byla vyseta pšenice setá v zemině pro pokojové rostliny nebo v zemině odebrané na Ostravsku. Pěstování houseníčku bylo neúspěšné a na jeho základě se nedal prozkoumat vliv biouhlu na dostupnost těžkých kovů do rostlin. Ze stébel a kořenů pšenice byly vytvářeny vzorky, v nichž byly pomocí metody AAS stanoveny obsahy těžkých kovů olova a kadmia. Obsah těžkých kovů byl stanoven také v použité zemině. Bylo pozorováno, že 2% přídavek biouhlu do zeminy pro pokojové rostliny neměl vliv na růst pšenice a 5% přídavek dřevěného uhlí do zeminy odebrané na Ostravsku zpomalil růst pšenice a snížil celkovou biomasu stébel pšenice. Bylo zjištěno, že přidání dřevěného uhlí v hmotnostním poměru 5 % do zeminy odebrané na Ostravsku, do níž bylo uměle dodáno 71,9 mg/kg kadmia nebo 2064 mg/kg olova, mělo na vstřebávání kovů do rostlin negativní vliv. Obsah olova v kořenech se zvýšil o 109 % oproti kontrolnímu vzorku a obsah kadmia v kořenech se zvýšil o 67 %. Nicméně bylo zjištěno, že přidáním dřevěného uhlí v hmotnostním poměru 5 % do původně znečištěné zeminy odebrané na Ostravsku, která obsahovala 1,29 mg/kg kadmia, se snížil obsah kadmia v kořenech pšenice o 50 % oproti kontrolnímu vzorku.

Abstract:

The aim of this bachelor thesis was to study the influence of charcoal presence in soil on the content of heavy metals in plants. Five pot experiments of growing plants were carried out. Growing was carried out in six different types of environments: clean soil, clean soil with the addition of biochar, soil watered with Cd2+ ions solution with and without biochar, soil watered with Pb2+ ions solution with and without biochar. Biochar was prepared by pyrolysis of wood sawdust or commercial charcoal was used. Arabidopsis thaliana was sown into the soil for indoor plants in the first experiment. Bread wheat was sown into the soil for indoor plants or in soil collected in the Ostrava region in the other experiments. Growing Arabidopsis thaliana was unsuccessful, on a base of the obtained results the effect of biochar to bioavailability of heavy metals could not be evaluated. Samples were made from wheat straw and wheat roots and heavy metal contents were determined by atomic absorption spectrometry (AAS) in these samples. Heavy metals contents were determined in used soil, too. It was observed, that 2% of biochar in the soil for indoor plants did not impact wheat growth. Charcoal addition of 5% in soil collected in the Ostrava region slowed wheat growth and decreased biomass of wheat plants. The experimental results indicated, that 5 % of biochar in soil collected in the Ostrava region, in which 71.9 mg/kg cadmium or 2064 mg/kg lead was supplied artificially, had a negative impact on the accumulation of heavy metals in the plants. The content of lead in roots increased by 109 % compared with a control and the content of cadmium in roots increased by 67 %. However, it was determined, that charcoal application at the level of 5 % in originally polluted soil collected in the Ostrava region, in which content of cadmium was 1.29 mg/kg, decreased the content of cadmium in wheat roots by 50 % compared with a control.

Klíčová slova

půda, dřevěné uhlí, kadmium, olovo, pšenice

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 25. 6. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. RNDr. Václav Slovák, Ph.D.

OSTRAVSKÁ UNIVERZITA

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Chemie / Chemie - Biologie (dvouoborové)