Časový vývoj stavu půdní acidifikace Jablůnkovského průsmyku

Bc. Kateřina Míčková

Diplomová práce

Temporal development of soil acidification status in Jablunkov pass

Anotace:

Cílem diplomové práce bylo prozkoumat změny vybraných půdních charakteristik (pHH2O, pHKCl) a obsahy rizikových prvků (Cd, Cu, Pb, Zn) Jablunkovského průsmyku a porovnat současný stav se stavem analyzovaným v roce 2006. Následně zhodnotit časový vývoj míry acidifikace. Experimentální část se zabývala koncentrací výskytu uvedených veličin a obsahy výše zmíněných prvků v jednotlivých půdních horizontech. V teoretické části byly popsány příčiny, mechanismy, projevy a důsledky acidifikace lesních půd, včetně vlivu vysokých koncentrací rizikových prvků na lesní ekosystémy. Z teoretické části vyplývá, že acidifikace je dlouhodobý proces, charakterizovaný vyplavováním bazických kationtů z půdy, zejména Ca a Mg. K hlavním faktorům způsobujícím acidifikaci půd se řadí znečištění ovzduší a výsadba smrkových monokultur, s ohledem na vliv půdotvorného substrátu a epizodických změn klimatu. Navzdory poklesu emisí oxidů síry a dusíku, mohou kyselé látky v půdách přetrvávat a nadále ovlivňovat jejich vlastnosti. Výsledkem je porovnání dat mezi lety 2006 a 2016, ze kterého vyplývá, že pH lesních půd se v průběhu desetiletí nijak zásadně nezměnilo, což naznačuje, že rizikové prvky nejsou přímo a výhradně závislé na jeho hodnotách. Roli hraje i prostorová variabilita, která může ovlivnit lokální koncentrace rizikových prvků v rámci studované lokality. Obsahy rizikových prvků Cd, Cu, Pb a Zn se pohybovaly od minimálních hodnot až po hodnoty odpovídající kontaminovaným lesním půdám. Vysoké hodnoty byly detekovány především v nadložních organických horizontech, což odpovídá povrchové kontaminaci způsobené atmosférickou depozicí. V nadložních organických horizontech došlo za jedno desetiletí k nárůstu obsahů kadmia a zinku, a k celkovému poklesu obsahů mědi a olova, zejména v horizontu F, kde hodnota u obou prvků klesla o více než dvojnásobek. Olovo a měď jsou zadržovány téměř výhradně v nadložních organických horizontech vlivem vysoké afinity těchto prvků k organické hmotě, která omezuje jejich mobilitu a snižuje jejich dostupnost pro rostliny. Koncentrace rizikových prvků v půdě ovlivňuje zejména vzdálenost od zdroje znečištění, nadmořská výška, druh porostu a geologické podloží. Data z roku 2016 budou v roce 2026 použita jako databáze pro hodnocení časového vývoje acidifikace lesních půd Jablunkovského průsmyku a porovnání změn obsahu rizikových prvků a půdní reakce mezi lety 2016 a 2026.

Abstract:

The aim of the diploma thesis was to investigate changes in selected soil characteristics (pHH2O, pHKCl) and contents of risk elements (Cd, Cu, Pb, Zn) of the Jablunkov Pass and to compare the current state with the state analyzed in 2006. Subsequently, to evaluate the time evolution of the acidification rate. The experimental part dealt with the concentration of the occurrence of the mentioned quantities and the elements in individual soil horizons. The theoretical part described the causes, mechanisms, manifestations and consequences of acidification of forest soils, including the influence of high concentrations of risk elements on forest ecosystems. The theoretical part shows that acidification is a long-term process characterized by the leaching of basic cations from the soil, especially Ca and Mg. The main factors causing soil acidification include air pollution and the planting of spruce monocultures, with regard to the influence of the soil-forming substrate and episodic climate changes. Despite the decrease in sulfur and nitrogen oxide emissions, acidic substances in soils can persist and continue to affect their properties. The result is a comparison of data between 2006 and 2016, which shows that the pH of forest soils has not changed significantly over the decades, which indicates that risk elements are not directly and exclusively dependent on its values. Spatial variability also plays a role, which can affect local concentrations of the risk elements within the studied site. The contents of the risk elements Cd, Cu, Pb and Zn ranged from minimal values to values corresponding to contaminated forest soils. High values were detected mainly in the overlying organic horizons, which corresponds to surface contamination caused by atmospheric deposition. In the overlying organic horizons, there was an increase in the contents of cadmium and zinc over a decade, and an overall decrease in the contents of copper and lead, especially in the F horizon, where the value of both elements decreased by more than twofold. Lead and copper are retained almost exclusively in the overlying organic horizons due to the high affinity of these elements to organic matter, which limits their mobility and reduces their availability to plants. The concentration of risk elements in the soil is mainly influenced by the distance from the pollution source, altitude, type of vegetation and geological subsoil. Data from 2016 will be used in 2026 as a database for assessing the time evolution of acidification of forest soils in the Jablunkov Pass and comparing changes in the content of risk elements and soil reaction between 2016 and 2026.

Klíčová slova

acidifikace, časový vývoj, lesní půdy

Keywords

time evolution, acidification, forest soils

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 2. 4. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Petra Vokurková, Ph.D.
• Oponent: Václav Tejnecký, RNDr.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Magisterský studijní program:
Regionální environmentální správa