Práce se zaměřuje na oblast Cínovce a zkoumá možnosti využití analýzy listů břízy pro mapování kontaminace půdy zinkem. K tomu byly odebrány vzorky listů břízy a půdy, jejich složení analyzováno pomocí rentgenové fluorescenční spektrometrie (XRF), a výsledky vyhodnoceny s ohledem na podložní geologii, nadmořskou výšku a antropogenní aktivity. Koncentrace zinku v listech břízy v zájmové oblasti byly zvýšené nebo až vysoké a korelovaly s koncentrací zinku v půdě. Mediány obsahu zinku v listech břízy v oblasti Cínovce jsou kolem 210 mg kg 1. Na koncentraci Zn v listech břízy na Cínovci nemají zásadní vliv ostatní prvky, pH půdy ani nadmořská výška. Zásadnější roli může hrát snaha bříz o získávání Zn z půdy a také homeostatický stav koncentrací Zn v listech bříz. Koncentrace zinku byly zvýšené na místech bývalé těžby polymetalů a odvalech po zpracování rud. Listy břízy se jeví jako vhodný ukazatel kontaminace půdy zinkem. Sběr listů je oproti odběru půdy snadnější.
Anotace v angličtině
The study concentrates on the Cínovec region and investigates the potential of utilising birch leaf analysis to map soil zinc contamination. Birch leaves and soil samples were collected for this purpose, and their composition was analysed using X-ray fluorescence spectrometry (XRF). The results were then evaluated in relation to the underlying geology, altitude, and anthropogenic activities. Zinc concentrations in birch leaves in the area of interest were high and correlated with soil zinc concentrations. The median zinc content in birch leaves in the Cínovec area is approximately 210 mg kg-1. The concentration of zinc in birch leaves in the Cínovec area is not significantly influenced by other elements, soil pH, or altitude. The effort of birch trees to extract zinc from the soil and the homeostatic state of zinc concentrations in birch leaves may play a crucial role. Zinc concentrations were found to be elevated at former polymetallic mining sites and ore processing tailings. Birch leaves seem to be a reliable indicator of soil zinc contamination. Collecting leaves is easier than collecting soil samples.
Práce se zaměřuje na oblast Cínovce a zkoumá možnosti využití analýzy listů břízy pro mapování kontaminace půdy zinkem. K tomu byly odebrány vzorky listů břízy a půdy, jejich složení analyzováno pomocí rentgenové fluorescenční spektrometrie (XRF), a výsledky vyhodnoceny s ohledem na podložní geologii, nadmořskou výšku a antropogenní aktivity. Koncentrace zinku v listech břízy v zájmové oblasti byly zvýšené nebo až vysoké a korelovaly s koncentrací zinku v půdě. Mediány obsahu zinku v listech břízy v oblasti Cínovce jsou kolem 210 mg kg 1. Na koncentraci Zn v listech břízy na Cínovci nemají zásadní vliv ostatní prvky, pH půdy ani nadmořská výška. Zásadnější roli může hrát snaha bříz o získávání Zn z půdy a také homeostatický stav koncentrací Zn v listech bříz. Koncentrace zinku byly zvýšené na místech bývalé těžby polymetalů a odvalech po zpracování rud. Listy břízy se jeví jako vhodný ukazatel kontaminace půdy zinkem. Sběr listů je oproti odběru půdy snadnější.
Anotace v angličtině
The study concentrates on the Cínovec region and investigates the potential of utilising birch leaf analysis to map soil zinc contamination. Birch leaves and soil samples were collected for this purpose, and their composition was analysed using X-ray fluorescence spectrometry (XRF). The results were then evaluated in relation to the underlying geology, altitude, and anthropogenic activities. Zinc concentrations in birch leaves in the area of interest were high and correlated with soil zinc concentrations. The median zinc content in birch leaves in the Cínovec area is approximately 210 mg kg-1. The concentration of zinc in birch leaves in the Cínovec area is not significantly influenced by other elements, soil pH, or altitude. The effort of birch trees to extract zinc from the soil and the homeostatic state of zinc concentrations in birch leaves may play a crucial role. Zinc concentrations were found to be elevated at former polymetallic mining sites and ore processing tailings. Birch leaves seem to be a reliable indicator of soil zinc contamination. Collecting leaves is easier than collecting soil samples.
Oblast okolí Cínovce má v půdách zvýšené koncentrace rizikových prvků, například zinku. Důvody jsou jak geogenní, protože některé místní horniny byly ovlivněny metamorfózou a vznikem rudním minerálů, tak antropogenní, protože zrudnění vedlo až ke vzniku ložisek, které byly těženy už přinejmenším od středověku. Zinek je právě osvědčený indikátor zrudnění i těžeb těchto rud, protože sfalerit často doprovází jiné rudní minerály a v exogenním prostředí snadno zvětrává na poměrně mobilní ionty Zn 2+ . Rozlišit v takové oblasti geogenní a antropogenní kontaminaci vyžaduje podrobné mapování s dobrým pokrytím zkoumaného území poměrně hustou sítí vzorků, respektujících geologickou mapu, topografii terénu i minulé a současné lidské aktivity. V místních půdách je, kromě jiných prvků, zvýšena koncentrace zinku, jehož analýza je velmi snadná a při jehož mapování lze využít schopnosti břízy bělokoré (Betula pendula Roth) tento prvek akumulovat v listech. Břízy svým rozsáhlým kořenovým systémem dobře reprezentují průměrné složení půd, přesněji řečeno složení půdních roztoků.
V rámci práce se vymezí oblast zahrnující katastr obce Cínovce, kde se provede mapování. Zohlední se odvaly po těžbě žuly, cínu i polymetalických rud, případně další lidské aktivity. Naplánují se místa odběru vzorků s využitím metod GIS a informačních zdrojů České geologické služby (geologická mapa, mapy míst těžby i odvalů po nich). V letních měsících se provede odběr listů bříz ve zkoumaném území, pak jejich analýza a grafická prezentace výsledků ve formě geochemické mapy. Při interpretaci se budou hledat vlivy přírodních (geologie, topografie, krajinný pokryv) a antropogenních faktorů (odvaly po těžbách a zpracování rud, vliv dopravy a lidských sídel) na koncentraci Zn v listech břízy. Práce přispěje jak k využití biomonitoringu pro kontaminaci půdního prostředí zinkem, tak poznání geochemických anomálií v oblasti, kde se očekává těžba lithných surovin. Práce umožní prostudovat zájmové území dosud bez vlivu této těžby, aby v budoucnu mohl být popsán její dopad na krajinu.
Zásady pro vypracování
Oblast okolí Cínovce má v půdách zvýšené koncentrace rizikových prvků, například zinku. Důvody jsou jak geogenní, protože některé místní horniny byly ovlivněny metamorfózou a vznikem rudním minerálů, tak antropogenní, protože zrudnění vedlo až ke vzniku ložisek, které byly těženy už přinejmenším od středověku. Zinek je právě osvědčený indikátor zrudnění i těžeb těchto rud, protože sfalerit často doprovází jiné rudní minerály a v exogenním prostředí snadno zvětrává na poměrně mobilní ionty Zn 2+ . Rozlišit v takové oblasti geogenní a antropogenní kontaminaci vyžaduje podrobné mapování s dobrým pokrytím zkoumaného území poměrně hustou sítí vzorků, respektujících geologickou mapu, topografii terénu i minulé a současné lidské aktivity. V místních půdách je, kromě jiných prvků, zvýšena koncentrace zinku, jehož analýza je velmi snadná a při jehož mapování lze využít schopnosti břízy bělokoré (Betula pendula Roth) tento prvek akumulovat v listech. Břízy svým rozsáhlým kořenovým systémem dobře reprezentují průměrné složení půd, přesněji řečeno složení půdních roztoků.
V rámci práce se vymezí oblast zahrnující katastr obce Cínovce, kde se provede mapování. Zohlední se odvaly po těžbě žuly, cínu i polymetalických rud, případně další lidské aktivity. Naplánují se místa odběru vzorků s využitím metod GIS a informačních zdrojů České geologické služby (geologická mapa, mapy míst těžby i odvalů po nich). V letních měsících se provede odběr listů bříz ve zkoumaném území, pak jejich analýza a grafická prezentace výsledků ve formě geochemické mapy. Při interpretaci se budou hledat vlivy přírodních (geologie, topografie, krajinný pokryv) a antropogenních faktorů (odvaly po těžbách a zpracování rud, vliv dopravy a lidských sídel) na koncentraci Zn v listech břízy. Práce přispěje jak k využití biomonitoringu pro kontaminaci půdního prostředí zinkem, tak poznání geochemických anomálií v oblasti, kde se očekává těžba lithných surovin. Práce umožní prostudovat zájmové území dosud bez vlivu této těžby, aby v budoucnu mohl být popsán její dopad na krajinu.
Seznam doporučené literatury
Dmuchowski, W., Gozdowski, D., Baczewska, A.H. and Brągoszewska, P. (2013): Evaluation of various bioindication methods of measuring zinc environmental pollution, Int. J. Environment and Pollution 51, 238–254.
Ernst, W.H.O. and Nelissen, H.J.M. (2008). Bleeding sap and leaves of silver birch (Betula pendula) as bioindicators of metal contaminated soils’, Int. J. Environment and Pollution 33, 160–172.
Kylich, T. (2022). Mapa znečištění půd ČR arsenem a zinkem z historických zdrojů: vytvoření a vysvětlení. DP, FŽP UJEP v Ústí nad Labem
Matys Grygar, T., Elznicová, J., Tůmová, Š., Kylich, T., Skála, J., Hron, K., Álvarez-Vázquez, M.Á. (2023) Moving from geochemical to contamination maps using incomplete chemical information from long-term high-density monitoring of Czech agricultural soils. Environmental Earth Sciences. https://doi.org/10.1007/s12665-022-10692-3
Seznam doporučené literatury
Dmuchowski, W., Gozdowski, D., Baczewska, A.H. and Brągoszewska, P. (2013): Evaluation of various bioindication methods of measuring zinc environmental pollution, Int. J. Environment and Pollution 51, 238–254.
Ernst, W.H.O. and Nelissen, H.J.M. (2008). Bleeding sap and leaves of silver birch (Betula pendula) as bioindicators of metal contaminated soils’, Int. J. Environment and Pollution 33, 160–172.
Kylich, T. (2022). Mapa znečištění půd ČR arsenem a zinkem z historických zdrojů: vytvoření a vysvětlení. DP, FŽP UJEP v Ústí nad Labem
Matys Grygar, T., Elznicová, J., Tůmová, Š., Kylich, T., Skála, J., Hron, K., Álvarez-Vázquez, M.Á. (2023) Moving from geochemical to contamination maps using incomplete chemical information from long-term high-density monitoring of Czech agricultural soils. Environmental Earth Sciences. https://doi.org/10.1007/s12665-022-10692-3
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
mapy, grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
V rámci obhajoby své bakalářské práce přednesl student svou prezentaci. Student v ní představil metodiku, výsledky a závěry své práce formou tabulek, grafů a fotodokumentace.
U obhajoby byl přítomen vedoucí práce
Posudek oponenta přečetla předsedkyně komise Ing. Jitka Elznicová, Ph.D.
Student se vyjádřil k připomínkám z posudků.
V diskuzi byly vzneseny následující dotazy a připomínky:
doc. Ing. Petr Vráblík, Ph.D.: Na základě čeho jste hledal vhodné břízy? Z jaké hloubky jste brali vzorky půdy? Byl by rozdíl ve výsledcích, kdyby se odebíralo v jiné měsíce?
Ing. Sylvie Kříženecká, Ph.D.: Projevuje se nějak vysoká koncentrace na vašich břízách?
Mgr. Diana Holcová, Ph.D.: kdyby nebyl ten jeden odlehlý bod, tak by možná nebyla ta korelace tak silná