Hodnocení změn ve znečištění životního prostředí v oblasti Ústí nad Labem

Sebastian Petr Scholz

Diplomová práce

Evaluation of Changes in Environment Pollution in Ústí nad Labem Region

Anotace:

Tato diplomová práce předkládá komplexní zhodnocení environmentální zátěže v okolí průmyslového areálu v Ústí nad Labem. Výzkum je založen na analýze obsahů vybraných rizikových prvků (Al, Cd, Cr, Mn, Ni) v půdním profilu a nadzemní biomase rostlin odebraných z celkem pěti zájmových stanovišť (čtyř exponovaných a jednoho referenčního), což je doplněno o vyhodnocení dostupných imisních dat o kvalitě ovzduší. Hlavním cílem práce bylo posoudit prostorovou distribuci polutantů, porovnat zasažená stanoviště s nezatíženou referenční lokalitou a analyzovat mezidruhovou variabilitu v bioakumulačních strategiích vybraných taxonů. Výsledky chemických analýz a statistického modelování vyvrátily hypotézu o lineárním poklesu znečištění s rostoucí vzdáleností od zdroje; distribuce kovů vykazovala výraznou prostorovou heterogenitu s depozičním maximem a extrémní půdní acidifikací na stanovišti č. 4. Komparace s čistou referenční lokalitou naopak exaktně potvrdila masivní antropogenní zátěž v bezprostředním okolí podniku, kde koncentrace prvků lokálně překračovaly fytotoxické limity. Hodnocení dat jednoznačně prokázalo diametrálně odlišné akumulační strategie sledovaných druhů na abiotický stres. Bříza bělokorá (Betula pendula R.) indikovala zátěž hlubších půdních horizontů jakožto dominantní akumulátor manganu a chromu se striktní exkluzí hliníku. Pampeliška lékařská (Taraxacum officinale W.) citlivě reagovala na sekundární acidifikaci svrchní vrstvy půdy a fungovala jako hyperakumulátor hliníku (s maximem 377,6 mg/kg). Vratič obecný (Tanacetum vulgare L.) naproti tomu prokázal absenci korelace s půdním roztokem a listovými trichomy efektivně zachycoval atmosférickou depozici. To vedlo k významnému záchytu kadmia (1,99 mg/kg), což plně koresponduje s vyhodnocenými imisními daty o lokální průmyslové prašnosti. Zástupci čeledi bobovitých (Fabaceae) potvrdili roli exkluderů úspěšně omezujících translokaci rizikových kovů do asimilačního aparátu. Stěžejní přínos práce spočívá v experimentálním ověření a prosazení multi-indikátorového přístupu k biomonitoringu v průmyslově zatížené krajině. Práce prokazuje, že pro objektivní stanovení environmentálních rizik je nezbytná současná analýza taxonomicky i fyziologicky odlišných bioindikátorů, neboť každý z nich spolehlivě odráží jiný vektor kontaminace (půdní roztok vs. atmosférická depozice).

Abstract:

This thesis presents a comprehensive assessment of environmental pollution in the vicinity of an industrial complex in Ústí nad Labem. The research is based on an analysis of the concentrations of selected hazardous elements (Al, Cd, Cr, Mn, Ni) in the soil profile and above-ground plant biomass collected from a total of five study sites (four exposed and one reference site), supplemented by an evaluation of available air quality data. The main objective of the study was to assess the spatial distribution of pollutants, compare the affected sites with an uncontaminated reference site, and analyze interspecific variability in the bioaccumulation strategies of selected taxa. The results of chemical analyses and statistical modeling refuted the hypothesis of a linear decrease in pollution with increasing distance from the source; the distribution of metals exhibited significant spatial heterogeneity, with a deposition maximum and extreme soil acidification at site No. 4. In contrast, comparison with the clean reference site clearly confirmed massive anthropogenic loading in the immediate vicinity of the plant, where element concentrations locally exceeded phytotoxic limits. The data analysis clearly demonstrated diametrically opposed accumulation strategies among the studied species in response to abiotic stress. The silver birch (Betula pendula R.) indicated stress in deeper soil horizons as a dominant accumulator of manganese and chromium with strict exclusion of aluminum. Common dandelion (Taraxacum officinale W.) reacted sensitively to secondary acidification of the topsoil and acted as an aluminum hyperaccumulator (with a maximum of 377.6 mg/kg). Common tansy (Tanacetum vulgare L.), on the other hand, showed no correlation with the soil solution and effectively captured atmospheric deposition via its leaf trichomes. This led to significant cadmium uptake (1.99 mg/kg), which fully corresponds with evaluated emission data on local industrial particulate matter. Representatives of the Fabaceae family confirmed their role as excluders, successfully limiting the translocation of hazardous metals into the assimilation apparatus. The key contribution of this work lies in the experimental verification and implementation of a multi-indicator approach to biomonitoring in an industrially polluted landscape. The study demonstrates that, for the objective assessment of environmental risks, it is essential to simultaneously analyze taxonomically and physiologically distinct bioindicators, as each reliably reflects a different contamination vector (soil solution vs. atmospheric deposition).

Klíčová slova

rostliny, toxické prvky, znečištění životního prostředí

Keywords

plants, toxic elements, environmental pollution

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 4. 2026

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 18. 5. 2026
• Vedoucí: prof. Ing. Daniela Pavlíková, CSc.
• Oponent: Veronika Zemanová, externi

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Magisterský studijní program:
Technologie odpadů