Geochemická charakteristika dnových sedimentů řeky Olše

Bc. Michaela Buršíková

Master's thesis

Geochemical characterization of the bottom sediments of the Olše river

Abstract:

V diplomové práci jsem se zabývala zhodnocením obsahu vybraných prvků v říčních sedimentech řeky Olše a jejich významných přítoků. Jedná se o toky Stonávka, Karvinský potok, Hrabinka a Ropičanka. Na 21 lokalitách uvedených toků byly sledovány změny pH a konduktivity a byly odebrány vzorky říčních sedimentů. U všech vzorků říčních sedimentů byl stanoven obsah prvků pomocí rentgenfluorescenčního spektrometru (XRF). U 10 vybraných vzorků říčního sedimentu byl stanoven obsah organického uhlíku (TOC). Na 8 lokalitách byly odebrány vzorky povrchových vod, ve kterých byly stanoveny základní anionty a kationty – sírany, chloridy, sodík, draslík, hořčík a uhličitany. Hydrochemické zhodnocení povrchových vod bylo provedeno v programu The Geochemist’s Workbench. Nejvyšší hodnoty konduktivity (1,27 – 40 mS/cm) byly zjištěny v Karvinském potoce. Konduktivita v řece Olši kolísá a nejvyšší nárůst byl opakovaně potvrzen po vyústění Karvínského potoka. Obsahy obvykle hodnocených toxických prvků jako jsou arzen (od 5 mg/kg, KP 15 do 15 mg/kg, KP 16), měď (od 16 mg/kg ,PF 18 do 87 mg/kg, KP 01) a chrom (od 30 mg/kg, OL 01 do 419 mg/kg, KP 01) byly v říčních sedimentech nízké. Obsah olova kolísá. Zvýšený obsah olova byl naměřen na Ropičance Ro 08 (122 mg/kg) a na Olši OL 02 (114 mg/kg). Na všech lokalitách byl naměřený vysoký obsah zinku (od 41 mg/kg, PF 18 do 373 mg/kg, OL 02). V případě zinku byly všechny lokality podle tříd Igeo zařazeny do třídy od 3 (mírně až silně zatížený sediment) do 6 (nadměrně zatížený sediment). Extrémně vysoké obsahy byly naměřeny u vanadu (až 9 463 mg/kg, KP 01) a stroncia (až 1 7889 mg/kg, KP 01), které mohou mít původ v paralických sedimentech hornoslezské pánve. Povrchové vody severní části studovaného území vykazují zvýšenou konduktivitu (40 mS/cm, KP 01) a jsou především Na+-Cl- charakteru. Naopak v jižní části území se jedná o vody Ca2+-HCO3- charakteru s nízkou konduktivitou (0,205 mS/cm).

Abstract:

In these thesis I covered the evaluation of the selected elements content in the river Olše sediment and its significant tributaries. There are Stonávka, Karvinský stream, Hrabinka and Ropičanka. There were the pH changes and conductivities followed and the samples of the river sediments in 21 locations were picked up. All samples of the river sediments were determined at the content of elements by X-ray fluorescation spektrometry (XRF). Ten selected samples of the river sediments were determined at the content of organic carbon. The samples of the surface water were picked up in 8 locations and the water was determined at the basic anionts and cationts – sulfates, chlorides, sodium, potassium, magnesium and carbonates. The hydrochemical evaluation of the surface waters was created in the program The Geochemist’s Workbench. The highest values of the conductivity (1,27 – 40 mS/cm) were found in the Karvinský stream. The conductivity in the river Olše is fluctuating and the highest rise was repeatedly confirmed at extinction of Karvinský stream. The contents of common evaluated toxic elements as arsenic (from 5 mg/kg, KP 15 to 15 mg/kg, KP 16), copper (from 16 mg/kg, PF 18 to 87 mg/kg, KP 01) and chrome (from 30 mg/kg, OL 01 to 419 mg/kg, KP 01) were low in the river sediments. The lead content is fluctating. Higher lead content was determined in Ropičanka Ro 08 (122 mg/kg) and in Olše OL 02 (114 mg/kg). In all locations the high zinc content was measured (from 41 mg/kg, PF 18 to 373 mg/kg, OL 02). In case of zinc all the locations were subdued into the class from 3 (slightly to strong contamined sediment) to 6 (excessive contemined sediment) according to the Igeo classification. Extremly high contents were meassured at vanad up to (9 463 mg/kg, KP 01) and strontium (up to 1 7889 mg/kg, KP 01). These can origine in paralilic sediments of the Upper Silesian basin. Surface waters of the north part of the studied territory show the higher conductivity (40 mS/cm, KP 01) of primarily Na+-Cl- waters, on the contrary in the south part of the territory it is about Ca2+-HCO3- water character with low conductivity (0,205 mS/cm).

Keywords

řeka Olše, Karvinský potok, Ropičanka, Stonávka, Hrabinka, říční sediment, kontaminace, XRF, TOC, konduktivita, the river Olše, Karvinský stream, the river sediments, contamination, conductivity

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 6. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 2. 7. 2020
• Supervisor: doc. Mgr. Eva Geršlová, Ph.D.
• Reader: Mgr. Daniel Bednář

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Geology / Applied and Environmental Geology