velikost textu

Chemismus vody a sedimentů fluviálních jezer Labe

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Chemismus vody a sedimentů fluviálních jezer Labe
Název v angličtině:
Water and sediment chemistry of fluvial lakes of the Elbe River
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Dagmar Chalupová, Ph.D.
Školitel:
prof. RNDr. Bohumír Janský, CSc.
Oponenti:
doc. RNDr. Emil Jelínek, CSc.
Ing. Libuše Benešová, CSc.
Id práce:
84569
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra fyzické geografie a geoekologie (31-330)
Program studia:
Fyzická geografie a geoekologie (P1306)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
16. 6. 2011
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
kvalita vody, sediment, kovy, znečištění
Klíčová slova v angličtině:
water quality, sediment, metals, pollution
Abstrakt:
Abstrakt Předkládaná práce je zaměřena na problematiku fluviálních jezer v Polabí, které bylo již od středověku značně ovlivňováno lidskou činností. Stará říční ramena, která jsou velice cennými ekosystémy přispívajícími ke stabilitě říčního ekosystému, dokladují nejen změny toku Labe, ale vzhledem k ukládání řady škodlivin vypovídají i o průmyslovém znečištění, kterému byla řeka především v 2. polovině 20. století z důvodu nedostatečných opatření na průmyslových zdrojích kontaminace vystavena. V rámci tohoto výzkumu bylo podrobně studováno 5 starých říčních ramen v úseku mezi Hradcem Králové a Mělníkem, která se vzájemně lišila intenzitou komunikace s řekou, vzdáleností od významných zdrojů průmyslového znečištění a využitím okolních pozemků. Výzkumné práce zahrnovaly morfometrická a batymetrická měření, sledování hydrologického režimu, sezónní měření ve vodním sloupci a pravidelné analýzy povrchových vzorků vody. Z důvodu zjištění starších antropogenních zátěží byly v jezerech odebrány profily sedimentu v délce, kterou použitá technika umožňovala. Kromě zrnitostních rozborů jednotlivých vrstev byl stanoven obsah organického uhlíku a koncentrace vybraných kovů a arzénu (Ag, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb a Zn). Hodnocení povrchových vzorků vody prokázalo podobnost starých ramen, která byla stále spojena s Labem bez ohledu na odlišné využití okolních ploch. Vzhledem k zlepšení kvality vody v řece byly v těchto starých ramenech (jezera u Lžovic a Poděbrad) zaznamenány nejnižší hodnoty řady stanovovaných parametrů (vodivost, KNK4,5, BSK5, CHSKMn, koncentrace vápníku atd.). Na rozdíl od řeky zde byly ovšem pozorovány určité odlišnosti ve vývoji hodnot některých parametrů během sledovaného období odpovídající charakteru stojaté vody fluviálních jezer. Naopak stará ramena s omezenou povrchovou komunikací s Labem vykazovala vyšší hodnoty řady měřených parametrů a jejich chemismus se vyznačoval určitými specifiky odpovídajícími především lokálním zdrojům znečištění. V jezeře u Němčic, v tůni Václavka u Čelákovic a ve starém rameni u Obříství tak byly zjištěny nejvyšší průměrné hodnoty vodivosti (III. - IV. třída jakosti vody), BSK5 (III. – IV. třída jakosti vody), CHSKMn, vápníku, ale i dalších měřených látek. Z hlediska nutrientů byla vůbec nejvyšší průměrná koncentrace N-NO3 zaznamenán v jezeře Obříství, nicméně tyto hodnoty nedosahovaly koncentrací v Labi. Naopak až řádově vyšší obsah Ptot (V. třída jakosti vody) byl zjištěn ve starém rameni v Němčicích. Tyto hodnoty odpovídaly pravděpodobně lokální kontaminaci, neboť v okruhu 3 km kolem těchto starých ramen bylo ve srovnání s dalšími zkoumanými jezery zjištěno nejvyšší procentuální zastoupení orné půdy a v blízkosti se nacházelo několik obcí bez kanalizace a ČOV (v Obříství ČOV postavena v roce 2006). Z hlediska kontaminace sedimentů zkoumaných starých ramen byly nejvyšší hodnoty měřených prvků zaznamenávány především ve starém rameni u Lžovic, které je povrchově spojeno s Labem a v minulosti bylo vystaveno průmyslovému znečištění produkovanému na Pardubicku; a v jezeře Obříství, které se nachází nedaleko podniku Spolana, a. s. v Neratovicích, který především v minulosti patřil k hlavním znečišťovatelům Labe. Toto staré rameno bývá za vyšších průtoků v Labi s řekou též opětovně spojováno. Profily odebrané v několika místech v těchto jezerech prokázaly odlišnou distribuci měřených prvků v sedimentech, kdy vyšší hodnoty vykazovaly často vzorky získané v blízkosti řeky. Profil sedimentu odebraný v těchto místech v jezeře Lžovice tak byl podle hodnocení pomocí geoakumulačních indexů velmi silně kontaminován Ag, silně znečištěn Cd a střední až silnou kontaminaci zde vykazovaly Hg a Zn. Profil odebraný v blízkosti Labe v jezeře Obříství pak obsahoval velmi silné znečištění Ag, střední až silnou kontaminace Cd, Pb, Zn; pravděpodobně i Hg (změřeno pouze několik vzorků). Vůbec nejnižší koncentrace měřených prvků byly zjištěny v profilu sedimentu z tůně Václavka, která svým oddělením již v 19. století byla uchráněna kontaminaci unášené řekou. Stupeň kontaminace sedimentů fluviálních jezer odpovídal především vzdálenosti a významnosti průmyslového zdroje znečištění, ale též intenzitě komunikace jezera s řekou.
Abstract v angličtině:
Abstract The presented paper aims at the problems of fluvial lakes in middle course of the Elbe River which has been influenced by the human activity since the Middle Ages. The oxbow lakes which are extremely precious ecosystems contributing to the stability of the river ecosystem show not only the changes of the course of the Elbe River. With regard to sedimenting a great amount of pollutants, these lakes also tell about the industrial pollution to which the river was exposed mainly in the second half of the 20th century due to insufficient precautions on industrial sources causing contamination. 5 cut lakes between Hradec Králové and Mělník have been studied within this research. These lakes differ in the intensity of communication with the river, in the distance from significant sources of industrial pollution and in the use of nearby land. The research included morphometric and bathymetric measures, observation of hydrological regime, seasonal measures in the water column and regular analysis of surface water samples. Profiles of sediments in the length that the used technology allowed were sampled, so that older anthropogenic load could be found out. The amount of organic carbon and concentration of selected metal and arsenic (Ag, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb and Zn) were stated apart from grain size analysis of single layers. The evaluation of water surface samples has proved similarity of the cut lakes which have still been connected with the Elbe River regardless different usage of surrounding areas. With regard to the improvement of water in the river, the lowest levels of the defined parameters (conductivity, ANC, BOD5, CODMn, concentration of calcium, etc.) have been measured in these cut lakes (lakes Lžovice and Poděbrady). In contrast to the river, certain differences in the development of levels of some parameters were observed during the monitored time. These differences correspond with the character of still water in fluvial lakes. On the contrary, cut lakes with a restricted surface communication with the Elbe River showed higher levels of the measured parameters and their chemistry showed certain specifications which equate mainly local sources of pollution. In the cut lake near Němčice, in the pool Václavka near Čelákovice and in the old meander near Obříství, the highest average levels of conductivity (III. - IV. class of water quality), BOD5 (III. – IV. class of water quality), CODMn, calcium and other measured substances were determined. From the point of view of nutrients, the biggest average concentration of N-NO3 was measured in Lake Obříství, nevertheless these levels did not reach the levels of concentration in the Elber River. On the contrary, higher order amount of Ptot (V. class of water quality), was measured in the cut lake near Němčice. These levels equated probably local contamination because larger areas of arable land were found in the radius of 3 kilometres around these lakes and there were a few villages without sewage drains systems and sewage treatment plants (sewage treatment plant in Obříství built in 2006). From the point of view of sediments contamination in the surveyed cut lakes, the highest levels of measured elements were monitored mainly in Lake Lžovice. This old meander is connected by surface with the Elbe River and it was exposed to industrial pollution from Pardubice region in the past. The same situation has been monitored in Lake Obříství which lies near the company Spolana, Inc. in Neratovice which used to be the primary source of pollution of the Elbe River in the past. This old meander rejoins the river during larger flow regimes. The profiles measured in some places in these lakes proved different distribution of measured elements in the sediments where samples gained from the places near the river showed higher numbers. The sediment profile measured in such places in Lake Lžovice was very strongly polluted by Ag, strongly polluted by Cd and moderately to strongly contaminated by Hg and Zn according to indices of geoaccumulation. The profile measured near the Elbe River in Lake Obříství contained very strong pollution by Ag, moderate to strong contamination by Cd, Pb, Zn; and probably also Hg (only a few samples measured). The lowest concentrations of measured elements were found in the pool Václavka which was saved from contamination by having been split from the river in the 19th century. The level of sediments contamination in the fluvial lakes equates mainly the distance and importance of the industrial source of pollution as well as communication of the lake with the river.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Dagmar Chalupová, Ph.D. 20.61 MB
Stáhnout Příloha k práci RNDr. Dagmar Chalupová, Ph.D. 7.5 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Dagmar Chalupová, Ph.D. 23 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Dagmar Chalupová, Ph.D. 21 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Emil Jelínek, CSc. 134 kB
Stáhnout Posudek oponenta Ing. Libuše Benešová, CSc. 116 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 1.65 MB