Kořenová čistírna jako nástroj dekontaminace v případě havarijního úniku vod kontaminovaných Cs

Bc. Jaromír Janda

Master's thesis

Constructed wetland treatment plant as a decontamination tool in the event of an emergency release of water contaminated with Cs

Abstract:

Cesium, přirozený prvek, je běžnou složkou životního prostředí. Jeho radioaktivní izotopy se formují v důsledku jaderných procesů, jako je štěpení atomů, havárie v jaderných elektrárnách nebo při únicích jaderného odpadu. Mezi nejnebezpečnější patří izotopy 134Cs a 137Cs. Jejich přítomnost může mít dlouhodobé důsledky na životní prostředí, ovlivňující ekosystémy a mohou se šířit do potravních řetězců. Rákos obecný (Phragmites australis) je vysoce adaptabilní vytrvalá rostlina, která se často vyskytuje na březích vodních toků, mokřadech a vlhkých oblastech po celém světě. Tato rostlina je známá svou schopností akumulovat a filtrovat kontaminanty z vody a půdy, včetně těžkých kovů, organických látek a radioaktivních izotopů. Jeho kořenový systém hraje klíčovou roli v procesu fytoremediace, kdy absorbuje škodlivé látky z okolního prostředí a ukládá je do své biomasy. Na jaře 2022 se prokázal statisticky významný rozdíl v obsahu cesia v Phragmites australis (p <0,005) mezi substráty štěrk a půda, přičemž substrát půda dosahuje vyšší hodnoty cesia než substrát štěrk. Dále byly pozorovány rozdíly v obsahu cesia v rákosu obecném v jednotlivých substrátech. V antuce byl zaznamenán nejvyšší procentuální nárůst průměrného obsahu cesia mezi jarním a podzimním obdobím o 256 %. Ve štěrku byl procentuální rozdíl mezi obsahem cesia v jarním a podzimním období o 120 %. U biouhlu byl také zjištěn nárůst cesia, kdy procentuální rozdíl mezi jarním a podzimním obdobím činil 175 %. Naopak, v půdě nebyl prokázán statisticky významný rozdíl mezi jarem a podzimem (p> 0,05), přičemž obsah cesia v půdě mezi jarem a podzimem se snížil přesně o 45 %.

Abstract:

Cesium, a natural element, is a common component of the environment. Its radioactive isotopes are formed as a result of nuclear processes such as atomic fission, nuclear accidents, or nuclear waste leaks. Among the most dangerous are isotopes 134Cs and 137Cs, whose presence can have long-term consequences on the environment, affecting ecosystems and potentially spreading into food chains. Common reed (Phragmites australis) is a highly adaptable perennial plant that is often found along the banks of watercourses, wetlands, and moist areas worldwide. This plant is known for its ability to accumulate and filter contaminants from water and soil, including heavy metals, organic compounds, and radioactive isotopes. Its root system plays a crucial role in the phytoremediation process, absorbing harmful substances from the surrounding environment and storing them in its biomass. In spring 2022, a statistically significant difference in cesium content in Phragmites australis (p <0.005) was demonstrated between gravel and soil substrates, with the soil substrate exhibiting higher cesium values than the gravel substrate. Furthermore, differences in cesium content in common reed were observed across individual substrates. The highest percentage increase in average cesium content between spring and autumn was recorded in clay, with a 256% increase. In gravel, the percentage difference between spring and autumn cesium content was 120%. An increase in cesium was also observed in biochar, with a percentage difference between spring and autumn of 175%. Conversely, in soil, there was no statistically significant difference between spring and autumn (p> 0.05), with cesium content in soil decreasing precisely by 45% between spring and autumn.

Keywords

kořenová čistírna odpadních vod, účinnost, fytoremediace, cesium

Keywords

constructed wetland, efficiency, phytoremediation, cesium

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 3. 2024

Thesis defence

• Supervisor: prof. RNDr. Dana Komínková, Ph.D.
• Reader: Petr Soudek, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme:
Landscape and Land Management