Rizikové kovy a jejich mobilita v životním prostředí

Vladimír Němec

Bachelor's thesis

Risky metals and their mobility in the environment

Abstract:

Kontaminace životního prostředí v souvislosti s rozvojem společnosti je stále aktuálním problémem. Dochází jak k přímému vypouštění polutantů do přírody, tak jejich případné remobilizaci (např. v půdních podmínkách). Mezi významné polutanty bezpochyby patří i rizikové kovy. Jejich mobilitu lze ovlivňovat různými způsoby, avšak v současné době je kladen velký důraz na využití pevných materiálů k jejich záchytu. Z tohoto důvodu bylo hlavním cílem této bakalářské práce nejdříve shrnout základní poznatky s ohledem na rizikové kovy v půdě se zaměřením na zinek a kadmium, vysvětlit vlastnosti, rizika a mobilitu těchto prvků. Tato práce dále poskytla náhled na dekontaminační techniky se zaměřením na chemickou stabilizaci včetně použití vhodných stabilizačních činidel a jejich kompozitů. V rámci experimentální části byly proveden jednotlivé experimenty s půdami ošetřenými biocharem (BC) a jeho kompozity s amorfními oxidy manganu (AMO/BC) a nanoželezem (nZVI/BC), kdy bylo měřeno pH a byla testována vyluhovatelnost kovů a dalších prvků s využitím různých extrakčních činidel. Bylo zjištěno, že použití biocharu nevykazovalo tak dobré výsledky jako použití s biocharu s jeho kompozity, kde se v kontaminované půdě výrazně snížila mobilita kadmia a zinku, v případech zinku bylo snížení až o více jak 90%. Výsledky poukazují na fakt, že s rozvojem stabilizačních činidel, a hlavně jejich kompozitů, lze dokázat účinně snížit mobilní koncentrace rizikových kovů v půdě, a tím významně zlepšit kontaminovanou půdu.

Abstract:

Environmental contamination in connection with the development of society is still an actual problem. There is both a direct discharge of pollutants into nature and their eventual remobilization (e.g. in soil conditions). Undoubtedly, hazardous metals also belong to the important pollutants. Their mobility can be influenced in various ways, but currently a great emphasis is placed on the use of solid materials for their capture. For this reason, the main goal of this bachelor's thesis was to first summarize the basic knowledge with regard to risk metals in the soil, with a focus on zinc and cadmium, to explain the properties, risks and mobility of these elements. This work also provided an insight into decontamination techniques with a focus on chemical stabilization, including the use of suitable stabilizing agents and their composites. As part of the experimental part, individual experiments were carried out with soils treated with biochar (BC) and its composites with amorphous manganese oxides (AMO/BC) and nanoiron (nZVI/BC), when the pH was measured and the leachability of metals and other elements was tested using various extraction agents. It was found that the use of biochar did not show as good results as the use of biochar with its composites, where the mobility of cadmium and zinc in the contaminated soil was significantly reduced, in the case of zinc the reduction was up to more than 90%. The results point to the fact that with the development of stabilizing agents, and especially their composites, we can effectively reduce the mobile concentration of hazardous metals in the soil and thus significantly improve the contaminated soil.

Keywords

kovy, remediace, nanoželezo, amorfní oxid manganu, půda, biochar

Keywords

metals, soil, remediation, biochar, nanoiron, amorphous manganese oxide

Language used: Czech

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

Thesis defence

• Date of defence: 23. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Barbora Böserle Hudcová, Ph.D.
• Reader: Petr Ouředníček, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme:
Applied Ecology