Bakalářská práce se zabývá problematikou kontaminace půdy ve městském prostředí a využitím geochemických map k identifikaci a analýze této kontaminace. V úvodu práce jsou definovány pojmy znečištění a kontaminace s důrazem na jejich rozdíly a význam v kontextu městského prostředí. Dále je rozebrán vývoj urbanizace a růst populace ve městech, což představuje tlak na půdní zdroje a zvyšuje riziko kontaminace půdy.
Práce se zabývá různými zdroji kontaminace půdy ve městech, jako jsou průmyslové aktivity, doprava, používání pesticidů a herbicidů v zemědělství a ukazuje, jaké škodlivé účinky mohou mít tyto aktivity na půdní mikroorganismy, rostliny a živočichy, a tím i na půdy města. Významnou součástí práce je popis metodologie sběru a analýzy půdních vzorků, včetně diskuse o hloubce odběru a vhodných analytických postupech.
Dále je diskutováno o vlivu geologie na kontaminaci půdy ve městech a o využití geochemických map k identifikaci kontaminovaných oblastí. Práce rovněž uvádí příklady studií o kontaminaci městské půdy z různých regionů světa a popisuje různé nástroje a metody využívané k analýze a zpracování dat z měření půdních vzorků.
V závěru práce je zdůrazněn význam geochemických map jako nástroje pro ochranu životního prostředí a je rozebrán historický vývoj mapování městských geochemických vlastností a současné metody zpracování dat a tvorby těchto map. Práce se také zaměřuje na konkrétní aplikace a využití geochemických map pro identifikaci kontaminovaných oblastí ve městech.
Anotace v angličtině
The bachelor thesis deals with the issue of soil contamination in urban environments and the use of geochemical maps to identify and analyse this contamination. The thesis begins by defining the concepts of pollution and contamination, emphasizing their differences and importance in the context of the urban environment. The evolution of urbanization and population growth in cities, which puts pressure on soil resources and increases the risk of soil contamination, is then discussed.
The content of the thesis examines the various sources of soil contamination in cities, such as industrial activities, transport, and the use of pesticides and herbicides in agriculture, and shows the detrimental effects these activities can have on soil microorganisms, plants and animals, and thus on urban soils. An important part of the work is also a description of the methodology for collecting and analysing soil samples, including a discussion of the depth of sampling and appropriate analytical procedures.
The influence of geology on urban soil contamination and the use of geochemical maps to identify contaminated areas are also discussed. The paper also provides examples of urban soil contamination studies from different regions of the world and describes the different tools and methods used to analyse and process soil sample data.
The thesis concludes by highlighting the importance of geochemical maps as a tool for environmental protection and discusses the historical development of urban geochemical mapping and current methods of data processing and map production. The thesis also focuses on specific applications and uses of geochemical maps for the identification of contaminated areas in cities.
Klíčová slova
půda, znečištění, kontaminace, rizikové prvky, geostatistické nástroje, mapa, geoinformační systém
Klíčová slova v angličtině
soil, pollution, contamination, hazardous elements, geostatistical tools, map, geographic information system
Rozsah průvodní práce
75 s. (112 897 znaků)
Jazyk
CZ
Anotace
Bakalářská práce se zabývá problematikou kontaminace půdy ve městském prostředí a využitím geochemických map k identifikaci a analýze této kontaminace. V úvodu práce jsou definovány pojmy znečištění a kontaminace s důrazem na jejich rozdíly a význam v kontextu městského prostředí. Dále je rozebrán vývoj urbanizace a růst populace ve městech, což představuje tlak na půdní zdroje a zvyšuje riziko kontaminace půdy.
Práce se zabývá různými zdroji kontaminace půdy ve městech, jako jsou průmyslové aktivity, doprava, používání pesticidů a herbicidů v zemědělství a ukazuje, jaké škodlivé účinky mohou mít tyto aktivity na půdní mikroorganismy, rostliny a živočichy, a tím i na půdy města. Významnou součástí práce je popis metodologie sběru a analýzy půdních vzorků, včetně diskuse o hloubce odběru a vhodných analytických postupech.
Dále je diskutováno o vlivu geologie na kontaminaci půdy ve městech a o využití geochemických map k identifikaci kontaminovaných oblastí. Práce rovněž uvádí příklady studií o kontaminaci městské půdy z různých regionů světa a popisuje různé nástroje a metody využívané k analýze a zpracování dat z měření půdních vzorků.
V závěru práce je zdůrazněn význam geochemických map jako nástroje pro ochranu životního prostředí a je rozebrán historický vývoj mapování městských geochemických vlastností a současné metody zpracování dat a tvorby těchto map. Práce se také zaměřuje na konkrétní aplikace a využití geochemických map pro identifikaci kontaminovaných oblastí ve městech.
Anotace v angličtině
The bachelor thesis deals with the issue of soil contamination in urban environments and the use of geochemical maps to identify and analyse this contamination. The thesis begins by defining the concepts of pollution and contamination, emphasizing their differences and importance in the context of the urban environment. The evolution of urbanization and population growth in cities, which puts pressure on soil resources and increases the risk of soil contamination, is then discussed.
The content of the thesis examines the various sources of soil contamination in cities, such as industrial activities, transport, and the use of pesticides and herbicides in agriculture, and shows the detrimental effects these activities can have on soil microorganisms, plants and animals, and thus on urban soils. An important part of the work is also a description of the methodology for collecting and analysing soil samples, including a discussion of the depth of sampling and appropriate analytical procedures.
The influence of geology on urban soil contamination and the use of geochemical maps to identify contaminated areas are also discussed. The paper also provides examples of urban soil contamination studies from different regions of the world and describes the different tools and methods used to analyse and process soil sample data.
The thesis concludes by highlighting the importance of geochemical maps as a tool for environmental protection and discusses the historical development of urban geochemical mapping and current methods of data processing and map production. The thesis also focuses on specific applications and uses of geochemical maps for the identification of contaminated areas in cities.
Klíčová slova
půda, znečištění, kontaminace, rizikové prvky, geostatistické nástroje, mapa, geoinformační systém
Klíčová slova v angličtině
soil, pollution, contamination, hazardous elements, geostatistical tools, map, geographic information system
Zásady pro vypracování
Půdy ve městech zachytily historickou kontaminaci těžkými kovy prašným spadem i přímým znečištěním z místních bodových a liniových zdrojů, jakými byly dílny, továrny, komíny, silnice, železniční tratě a další. V průmyslových městech jako je Ústí nad Labem lze očekávat měřitelné znečištění nejen od všech těchto lokalizovaných zdrojů, ale i ve formě difúzního znečištění z jiných běžných lidských aktivit, jako je využívání uhlí jako paliva v domácnostech, používání pigmentů a konstrukčních materiálů s těžkými kovy, používání chemických prostředků v domácnostech a na zahrádkách a podobně. Při hodnocení znečištění je třeba odlišit vlivy geologického podloží a jiných přírodních vlivů, jako je charakter (matrice) půdy, takže ke konstrukci mapy znečištění nestačí jen zobrazit zjištěné koncentrace, ale je nutné využít statistických a geostatistických metod jako jsou distribuční funkce koncentrací a koncentračních poměrů a jejich interpretace musí zohledňovat geochemii půdotvorných hornin i půdních procesů.
Cílem práce bude výběr vhodných geostatistických interpolačních metod pro geochemické mapování, konstrukce map znečištění, její interpretace ve smyslu zjištění zdrojů znečištění a případně ověření a optimalizace nových postupů založených na koncentračních podílech rizikových a litogenních prvků.
Postup práce bude zahrnovat návrh odběrné sítě ve městě Ústí nad Labem, vzorkování půd, jejich analýzu RTG fluorescenční spektroskopií, statistickou a geostatistickou analýzu dat, interpolaci dat (tvorbu geochemických map) a identifikace možných zdrojů znečištění, jejich ověření vzorkováním půdních profilů a dalšími laboratorními analýzami, především kyselými extrakcemi a analýzou atomovou spektroskopií s indukčně vázaným plazmatem (ICP-OES neb ICP-MS). Jedním z výsledků bude hodnocení postupů zobrazení výsledků analýz novými geostatistickými postupy, založenými na koncentračních podílech.
Zásady pro vypracování
Půdy ve městech zachytily historickou kontaminaci těžkými kovy prašným spadem i přímým znečištěním z místních bodových a liniových zdrojů, jakými byly dílny, továrny, komíny, silnice, železniční tratě a další. V průmyslových městech jako je Ústí nad Labem lze očekávat měřitelné znečištění nejen od všech těchto lokalizovaných zdrojů, ale i ve formě difúzního znečištění z jiných běžných lidských aktivit, jako je využívání uhlí jako paliva v domácnostech, používání pigmentů a konstrukčních materiálů s těžkými kovy, používání chemických prostředků v domácnostech a na zahrádkách a podobně. Při hodnocení znečištění je třeba odlišit vlivy geologického podloží a jiných přírodních vlivů, jako je charakter (matrice) půdy, takže ke konstrukci mapy znečištění nestačí jen zobrazit zjištěné koncentrace, ale je nutné využít statistických a geostatistických metod jako jsou distribuční funkce koncentrací a koncentračních poměrů a jejich interpretace musí zohledňovat geochemii půdotvorných hornin i půdních procesů.
Cílem práce bude výběr vhodných geostatistických interpolačních metod pro geochemické mapování, konstrukce map znečištění, její interpretace ve smyslu zjištění zdrojů znečištění a případně ověření a optimalizace nových postupů založených na koncentračních podílech rizikových a litogenních prvků.
Postup práce bude zahrnovat návrh odběrné sítě ve městě Ústí nad Labem, vzorkování půd, jejich analýzu RTG fluorescenční spektroskopií, statistickou a geostatistickou analýzu dat, interpolaci dat (tvorbu geochemických map) a identifikace možných zdrojů znečištění, jejich ověření vzorkováním půdních profilů a dalšími laboratorními analýzami, především kyselými extrakcemi a analýzou atomovou spektroskopií s indukčně vázaným plazmatem (ICP-OES neb ICP-MS). Jedním z výsledků bude hodnocení postupů zobrazení výsledků analýz novými geostatistickými postupy, založenými na koncentračních podílech.
Seznam doporučené literatury
ARUTA, A., ALBANESE, S., DANIELE, L. et al. A new approach to assess the degree of contamination and determine sources and risks related to PTEs in an urban environment: the case study of Santiago (Chile). Environ Geochem Health. 2022. DOI: 10.1007/s10653-021-01185-6
GALUŠKOVÁ, I., MIHALJEVIČ, M., BORŮVKA, L. et al. Lead isotope composition and risk elements distribution in urban soils of historically different cities Ostrava and Prague, the Czech Republic. Journal of Geochemical Exploration. 2014 Volume 147, Part B. DOI: 10.1016/j.gexplo.2014.02.022.
JOHNSTON, K., VER HOEF, J.M., KRIVORUCHKO, K., LUCAS, N. Using ArcGIS Geostatistical Analyst. 2001. ESRI Press.
OLIVER, M.A., WEBSTER, R. A tutorial guide to geostatistics: Computing and modelling variograms and kriging. CATENA. 2014, Volume 113. DOI: 10.1016/j.catena.2013.09.00
POŇAVIČ, M., WITTLINGEROVÁ, Z., ČOUPEK, P. et al. Soil geochemical mapping of the central part of Prague, Czech Republic. Journal of Geochemical Exploration. 2018, Volume 187. DOI: 10.1016/j.gexplo.2017.09.008.
TUME, P., GONZÁLEZ, E., KING, R.W. et al. Spatial distribution of potentially harmful elements in urban soils, city of Talcahuano, Chile. Journal of Geochemical Exploration. 2018, 184. DOI: j.gexplo.2016.12.007
VÁCHOVÁ, T. Využití geostatických metod při mapování znečištění v nivě řeky Ploučnice. Ústí nad Labem, 2017. Diplomová práce. FŽP UJEP.
Seznam doporučené literatury
ARUTA, A., ALBANESE, S., DANIELE, L. et al. A new approach to assess the degree of contamination and determine sources and risks related to PTEs in an urban environment: the case study of Santiago (Chile). Environ Geochem Health. 2022. DOI: 10.1007/s10653-021-01185-6
GALUŠKOVÁ, I., MIHALJEVIČ, M., BORŮVKA, L. et al. Lead isotope composition and risk elements distribution in urban soils of historically different cities Ostrava and Prague, the Czech Republic. Journal of Geochemical Exploration. 2014 Volume 147, Part B. DOI: 10.1016/j.gexplo.2014.02.022.
JOHNSTON, K., VER HOEF, J.M., KRIVORUCHKO, K., LUCAS, N. Using ArcGIS Geostatistical Analyst. 2001. ESRI Press.
OLIVER, M.A., WEBSTER, R. A tutorial guide to geostatistics: Computing and modelling variograms and kriging. CATENA. 2014, Volume 113. DOI: 10.1016/j.catena.2013.09.00
POŇAVIČ, M., WITTLINGEROVÁ, Z., ČOUPEK, P. et al. Soil geochemical mapping of the central part of Prague, Czech Republic. Journal of Geochemical Exploration. 2018, Volume 187. DOI: 10.1016/j.gexplo.2017.09.008.
TUME, P., GONZÁLEZ, E., KING, R.W. et al. Spatial distribution of potentially harmful elements in urban soils, city of Talcahuano, Chile. Journal of Geochemical Exploration. 2018, 184. DOI: j.gexplo.2016.12.007
VÁCHOVÁ, T. Využití geostatických metod při mapování znečištění v nivě řeky Ploučnice. Ústí nad Labem, 2017. Diplomová práce. FŽP UJEP.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
mapy, grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
V rámci obhajoby své bakalářské práce přednesla studentka svou prezentaci. Studentka v ní představila metodiku, výsledky a závěry své práce formou tabulek, grafů, map a fotodokumentace.
U obhajoby byl přítomen vedoucí práce Ing. Jan Popelka. Ph.D., který přečetl svůj posudek vedoucího práce.
Oponent práce Ing. Radim Vašát u obhajoby přítomen nebyl a jeho posudek přečetla předsedkyně komise Ing. Jitka Elznicová, Ph.D.
Studentka podrobně zodpověděla otázky z posudku oponenta za využití předem připravené prezentace.
V diskuzi byly vzneseny tyto dotazy a připomínky:
Doc. Ing. Jaroslav Šípal, Ph.D.: Jak jste si jistá, že arsen ve Svádově je z Trmic?
Mgr. Diana Holcová, Ph.D.: Proč jste nevolila pravidelné rozmístění bodů? Proč nebylo zaznamenáno více potenciálních zdrojů znečištění?
Studentka zodpověděla dotazy v dostačující míře.
Komise se v závěrečné diskuzi rozhodla udělit studentce hodnocení velmi dobře (5 členů navrhlo hodnocení velmi dobře, 1 člen se zdržel).