Effects of LVR pavement improvement materials and their bioremediation

Ing. Pablo Fernandez Arias

Doctoral thesis

Účinky materiálů na zlepšení vozovky LVR a jejich bioremediace

Abstract:

Kontaminace půdy představuje významné environmentální výzvy na celosvětové úrovni, přičemž znečišťující látky pocházejí z průmyslových činností, zemědělských praktik a nesprávné likvidace odpadu. Běžné kontaminanty, jako jsou ropné uhlovodíky, pesticidy, těžké kovy a další znečišťující látky, ohrožují integritu půdy a ekologickou rovnováhu. V reakci na to se jako účinné strategie prosadily techniky sanace půdy, zejména bioremediace a fytoremediace, které využívají přírodní procesy k degradaci a detoxikaci znečišťujících látek. Tyto techniky nabízejí výhody oproti alternativním metodám díky jejich nákladové efektivitě a neškodné povaze jejich vedlejších produktů. Výběr nejvhodnějšího postupu sanace však vyžaduje důkladné pochopení konkrétních podmínek na místě, charakteristik znečištění a okolního prostředí. Kromě toho je pro zvýšení účinnosti a efektivity sanace nezbytné integrovat inovativní metodiky a technologie. Kromě sanace půdy představuje eroze významnou hrozbu pro stabilitu půdy a zdraví ekosystémů, zejména pokud jde o výstavbu silnic a projekty rozvoje území. Eroze způsobená jak přírodními, tak antropogenními faktory vede ke ztrátě půdy, změnám ve složení a změnám vegetace, což zhoršuje environmentální degradaci. Efektivní opatření na kontrolu eroze, včetně obnovy biotopů, ochranné výsadby a zachování mokřadů, jsou klíčová pro zmírnění těchto nepříznivých dopadů a udržení odolnosti ekosystémů. Tato komplexní přehledová studie zkoumá různé techniky sanace půdy, jejich aplikace a výzvy spojené s jejich implementací. Rovněž zkoumá dynamiku eroze, její environmentální dopady a strategie prevence a kontroly eroze. Prostřednictvím analýzy nejnovějších výzkumných poznatků a případových studií si tento článek klade za cíl poskytnout cenné poznatky o udržitelných postupech správy půdy a podporovat zachování suchozemských ekosystémů pro budoucí generace.

Abstract:

Soil contamination has significant environmental challenges globally, with pollutants stemming from industrial activities, agricultural practices, and improper waste disposal. Common contaminants such as petroleum hydrocarbons, pesticides, heavy metals, and other pollutants threaten soil integrity and ecological balance. In response, soil remediation techniques, particularly bioremediation and phytoremediation, have emerged as effective strategies harnessing natural processes to degrade and detoxify pollutants. These techniques offer advantages over alternative methods due to their cost- effectiveness and the innocuous nature of their byproducts. However, the selection of the most suitable remediation approach requires a thorough understanding of site-specific conditions, pollution characteristics, and environmental surroundings. Furthermore, the integration of innovative methodologies and technologies is essential for enhancing remediation efficiency and effectiveness. In addition to soil remediation, erosion poses a significant threat to soil stability and ecosystem health, particularly concerning road construction and land development projects. Erosion, driven by both natural and anthropogenic factors, leads to soil loss, shifts in composition, and vegetation changes, exacerbating environmental degradation. Effective erosion control measures, including habitat restoration, protective planting, and wetland preservation, are crucial for mitigating these adverse impacts and maintaining ecosystem resilience. This comprehensive review explores various soil remediation techniques, their applications, and the challenges associated with their implementation. It also examines the dynamics of erosion, its environmental implications, and the strategies for erosion prevention and control. Through an analysis of recent research findings and case studies, this paper aims to provide valuable insights into sustainable soil management practices and promote the preservation of terrestrial ecosystems for future generations.

Keywords

zlepšení půdy, fytoremediace, carbonates, hodnota pH, vozovka, Nízkokapacitní silnice, podklad, les

Keywords

low volume road, soil improvement, phytoremediation, carbonates, pH value, pavement, subgrade, forest

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 7. 2024

Thesis defence

• Supervisor: prof. Dr. Ing. Miloslav Šlezingr

Mendel University in Brno

Faculty of Forestry and Wood Technology

Doctoral programme / field:
Landscape Engineering / Landscaping and Landscape Conservation