Vliv lesa na migraci a sedimentaci rizikových prvků a vybrané environmentální problémy

Ing. David Juřička

Doctoral thesis

The impact of forests on the migration and sedimentation of hazardous elements and to selected environmental problems

Abstract:

Výzkum dizertační práce se soustředil na schopnost lesa aktivovat a imobilizovat kovy v prostředí s jejich vysokými dotacemi z hlubinné těžby nerostných surovin. Výzkum byl situován na lokalitě Rožná, s probíhající těžbou uranu, a lokalitě Olší s ukončenou těžbou uranu v České republice. V průběhu let 2014 a 2015 bylo v zájmových aluviích toků Nedvědička (Rožná) a Hadůvka (Olší), recipientů znečištění radionuklidy a kovy z těžby, odebráno v jarním a podzimním aspektu celkově 380 vzorků listů ze stromů, bylinného patra a říčních sedimentů. Vzorky byly analyzovány metodou XFR a ICP-OES. V organické hmotě byly nalezeny prvky Al, Cl, Cu, Cr, Fe, Mn, Mo, Ni, Rb, S, Sr, U, Zn a Zr, v mnoha případech ve vysokých koncentracích odpovídajících znečištěným lokalitám v těžebních nebo průmyslových oblastech. Statisticky významný rozdíl v koncentracích chemických prkvů ve fytomase i říčním sedimentu mezi horním, středním a spodním tokem zájmových oblastí nebyl nalezen. Na lokalitě Nedvědička byly nalezeny vyšší koncentrace většího spektra kovů než na lokalitě Hadůvka. Na lokalitě Hadůvka byly metodou ICP-OES nalezeny výrazně vyšší hodnoty uranu (1.56 mg.kg-1) v listech stormů než na lokalitě Nedvědička, dosahující až 4.5 mg.kg-1 ve vysušeném materiálu. Sezónní dynamika obsahu chemických prvků byla ve fytomase potvrzena. Druhové složení lesních porostů zájmových lokalit s převahou Picea abies a druh hospodaření byl vyhodnocen jako nepříznivý pro imobilizaci kovů v prostředí. Na lokalitě Nedvědička byla navržena nápravná opatření - výsadby porostů s převahou Fagus silvatica, která mají příznivě působit na úpravu pH půdy a vody vhodných charakterem opadu a přispět tak k inhibici šíření kovů v prostředí. Na lokalitě Hadůvka jsou navrhovaná opatření soustředěny na přestavbu stávajících porostů s převahou Picea abies na porosty s převahou listnatých dřevin, zejména Fagus silvatica, tak aby došlo postupně k úpravě pH půdy, a tím snížení mobility kovů v prostředí

Abstract:

The research of the dissertation thesis was focused on the ability of forests to activate and immobilize metals in the environment with their huge grants from deep mining of mineral resources. The research was be located in the area of Rožná with ongoing uranium mining, and area of Olší with ended uranium mining in the Czech Republic. During the years 2014 and 2015 was at the alluvial streams of Nedvědička (Rožná) and Hadůvka (Olší) recipients of pollution by radionuclides and metals from mining, taken in spring and autumn aspect of the overall 380 samples of leaves from trees, herb layer and river sediments. The samples were analyzed by the XFR and ICP-OES methods. In the organic matter were found such as elements Al, Cl, Cu, Cr, Fe, Mn, Mo, Ni, Rb, S, Sr, U, Zn and Zr, in many cases at high concentrations corresponding to polluted areas in the mining or industrial areas. A statistically significant difference in the concentrations of chemical elements in the fytomasss and river sediment between the upper, middle and lower stream areas of interest was not found. In the area of Nedvědička were found higher concentrations of a greater range of metals than in the area of Hadůvka. In the area of Hadůvka were by ICP-OES found significantly higher levels of uranium in the leaves than in the area of Nedvědička, reaching up to 34.86 mg.kg-1 in the dried material.The seasonal dynamics of the content of chemical elements in fytomass was confirmed. The species composition of the forest growth in the areas of interest with a predominance of Picea abies and the type of management has been evaluated as unfavorable for immobilization of metals in the environment. In the area of Nedvědička were suggested corrective actions - planting vegetation with a predominance of Fagus silvatica which should have a beneficial effect on soil and water pH by a suitable character of waste and contribute to the spread of inhibition of metals in the environment. In the area of Hadůvka are the suggested measures focused on the redevelopment of existing vegetation with a predominance of Picea abies on vegetation with a predominance of deciduous trees, especially Fagus silvatica, in order to adjust gradually the pH of the soil and thereby reduce the mobility of metals in the environment.

Keywords

Rožná, pH, Fagus silvatica, Uranový průmysl, Olší, Picea abies

Keywords

metals, Rožná, Uranium industry, Olší, Picea abies, pH, Fagus silvatica

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 10. 2016

Thesis defence

• Supervisor: doc. Mgr. Jindřich Kynický, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of Forestry and Wood Technology

Doctoral programme / field:
Landscape Engineering / Forest Ecology