Transport kovů v systému půda/rostlina. Porovnání metody aktivního a pasivního vzorkování (Technika difúzního gradientu v tenkém filmu)
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Předkládaná dizertační práce se zabývá porovnáním příjmu mědi ředkví setou (Raphanus sativus L.) s množstvím mědi stanoveným technikou DGT v půdě přirozené a obohacené solemi mědi a s množstvím mědi stanoveným ve výluzích běžně používaných extrakčních činidel (HNO3, NaNO3, deionizovaná voda) a půdním roztoku. Rostliny byly pěstovány v půdě přirozené i obohacené. Obsah mědi byl stanoven v celé ředkvi i jednotlivých částech rostliny po rozložení v mineralizátoru APION analytickou metodou ET – AAS. Největší množství mědi ukládala rostlina ve své podzemní části, především v kořenech a slupce kořenové bulvy, což svědčí o vazbě mědi v buněčných stěnách kořenového systému. Rostlinami přijaté množství mědi nepřekračuje ani na obohacených půdách povolené hygienické limity a konzumace ředkví není zdravotně závadná. Celková množství mědi přijatá rostlinami korelovala s obsahem mědi v půdách stanoveným z výluhů všech použitých extrakčních činidel a půdního roztoku. Výluh 2M HNO3 potvrdil, že celkové množství přidané mědi v obohacených půdách zůstalo stabilní po dobu všech vegetačních experimentů. Experimenty s DGT ukázaly, že obohacené půdy jsou schopny úbytek měďnatých iontů vázaných jednotkou DGT doplňovat uvolňováním z pevné fáze do půdního roztoku stálou rychlostí a jejich koncentrace je v blízkosti vzorkovací jednotky DGT konstantní, zatímco uvolňování mědi z půdy neobohacené po 24 hodinách klesá. Měď přidaná do půdy ve formě měďnaté soli se tak i po měsíční době ekvilibrace nachází v půdě i v jiných formách než měď přirozeně se v půdě vyskytující. Obsah mědi v půdách stanovený DGT se lišil od obsahu stanoveného extrakcí dusičnanem sodným. Lze usoudit, že o dva řády nižší koncentrace mědi zjištěná pomocí DGT techniky lépe odpovídá skutečnému biodostupnému podílu mědi v půdě. Vysoké hodnoty korelačních koeficientů (R2 > 0,9) byly nalezeny mezi obsahem mědi v rostlinách ředkve seté a obsahem mědi v půdě stanovené z analýzy půdního roztoku a mezi obsahem mědi v rostlinách ředkve a obsahem mědi v půdě změřené technikou DGT. Hodnoty obsahu mědi v půdě zjištěné pomocí půdního roztoku byly třikrát vyšší než ty, změřené technikou DGT. Půdní roztok tedy obsahuje i specie mědi, které nejsou měřitelné DGT a dle předpokladu i rostlině dostupné. Koncentrace mědi stanovená DGT technikou je v porovnání s výsledky získanými extrakčními postupy a analýzou půdního roztoku blíže ke skutečnému obsahu biodostupných forem kovů přítomných v půdě a prokazatelně koreluje s obsahem mědi v těle rostliny ředkve seté. Je proto možno techniku DGT doporučit jako techniku pro stanovení biodostupných forem mědi v půdách.
The doctoral thesis deals with comparison between copper uptake by radish (Raphanus sativus L.) and concentration of copper measured by a DGT-device and concentration of copper obtained by extraction with generally used extraction agents (HNO3, NaNO3 and water). Plants were cultivated in pot experiments on a tested non-treated and gradually spiked soil. The amount of copper was determined in various part of radish (whole plant, above- and below-ground part) after mineralization in the APION mineralizer by ET – AAS. The highest concentration was in belowground part, especially in root tissues and sheel of root bulb. It confirms copper is associated with cell walls. The amount of copper taken by radish up does not pass beyond sanitary standards not even in spiked soils and consummation of radish is not unhealthy. Good correlations were found between copper concentration in radish and the amount of copper extracted with HNO3, NaNO3 and water and the amount found in soil solution. Results of extraction with HNO3 confirmed the amount of copper was stable in spiked soils during the pot experiments. The DGT experiments have shown that the rate of resupply from the solid phase to soil solution is constant during the deployment time. Whereas the release of copper decreases after 24 hours in natural soil. Copper added to soil in form of cupric ions is present in the different form after one month-equilibration than copper present in unspiked soils. The results obtained by DGT measurements were approximately up to two orders of magnitude lower than copper concentration obtained by leaching with sodium nitrate. The extraction with sodium nitrate does not provide true reflection of metal availability to plant root system and soil microorganism. High values of correlation coefficients (R2 > 0,9) were found between concentration of copper in radish plant and the concentration of copper in soil solution measured by DGT technique. Concentration of copper in soil solution was three times higher than concentration measured by DGT technique. Soil solution contains species of copper that are not measured by DGT technique and available to plants. Concentration of metals obtained by DGT measurements is more closely to real concentration of bioavailable forms of metal in soil. Therefore it is possible to recommend the DGT technique as a technique for determination of bioavailable forms of copper in soils.
The doctoral thesis deals with comparison between copper uptake by radish (Raphanus sativus L.) and concentration of copper measured by a DGT-device and concentration of copper obtained by extraction with generally used extraction agents (HNO3, NaNO3 and water). Plants were cultivated in pot experiments on a tested non-treated and gradually spiked soil. The amount of copper was determined in various part of radish (whole plant, above- and below-ground part) after mineralization in the APION mineralizer by ET – AAS. The highest concentration was in belowground part, especially in root tissues and sheel of root bulb. It confirms copper is associated with cell walls. The amount of copper taken by radish up does not pass beyond sanitary standards not even in spiked soils and consummation of radish is not unhealthy. Good correlations were found between copper concentration in radish and the amount of copper extracted with HNO3, NaNO3 and water and the amount found in soil solution. Results of extraction with HNO3 confirmed the amount of copper was stable in spiked soils during the pot experiments. The DGT experiments have shown that the rate of resupply from the solid phase to soil solution is constant during the deployment time. Whereas the release of copper decreases after 24 hours in natural soil. Copper added to soil in form of cupric ions is present in the different form after one month-equilibration than copper present in unspiked soils. The results obtained by DGT measurements were approximately up to two orders of magnitude lower than copper concentration obtained by leaching with sodium nitrate. The extraction with sodium nitrate does not provide true reflection of metal availability to plant root system and soil microorganism. High values of correlation coefficients (R2 > 0,9) were found between concentration of copper in radish plant and the concentration of copper in soil solution measured by DGT technique. Concentration of copper in soil solution was three times higher than concentration measured by DGT technique. Soil solution contains species of copper that are not measured by DGT technique and available to plants. Concentration of metals obtained by DGT measurements is more closely to real concentration of bioavailable forms of metal in soil. Therefore it is possible to recommend the DGT technique as a technique for determination of bioavailable forms of copper in soils.
Description
Citation
TRÁVNÍČKOVÁ, J. Transport kovů v systému půda/rostlina. Porovnání metody aktivního a pasivního vzorkování (Technika difúzního gradientu v tenkém filmu) [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2011.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Chemie životního prostředí
Comittee
prof. RNDr. Milada Vávrová, CSc. (předseda)
prof. Ing. Josef Čáslavský, CSc. (člen)
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (člen)
doc. Ing. Olga Čelechovská, Ph.D., oponent (člen)
doc. Ing. Pavel Janoš, CSc., oponent (člen)
doc. Ing. Jaromíra Chýlková, CSc., oponent (člen)
Date of acceptance
2011-06-16
Defence
Předsedkyně komise představila doktorandku Ing. Trávníčkovou a předala jí slovo. Doktorandka v přehledné powerpointové prezentaci představila svou dizertační práci. Poté byly přečteny tři posudky, všechny kladné a doktorandka zodpověděla dotazy v nich obsažené. Během diskuze dále většina členů komise položila další dotazy, které byly uspokojivě zodpovězeny.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení