Všechny vodní nádrže v průběhu času “stárnou”, v důsledku eroze se zanáší pevnými částicemi, a proto je třeba občas tyto nánosy odstraňovat – “odbahňovat”. Pak je třeba řešit otázku jejich uložení a využití. Protože obsah některých chemických složek rybničních sedimentů je limitujícím faktorem pro jejich následné využití v zemědělství pro kompostování a podobně, je nutné znát také obsahy rizikových látek. Sem patří především některé tzv.těžké kovy a dále pak perzistentní rezidua některých herbicidů, pesticidů, PCB a PAH -látek atd. Maximální obsahy těchto látek v sedimentech udává norma ČSN 465734 “Průmyslové komposty” a o možnostech využití sedimentů vodních nádrží v ČR pojednává Gergel [1].

Tato práce se soustředila jen na vyhodnocení obsahu některých rizikových kovů v sedimentech dvanácti rybníků okolí města České Budějovice odebraných v roce 1998.

Vzorky sedimentů byly odebrány v lednu 1998 z povrchové vrstvy následujících rybníků města Č. Budějovice: Březina, Parezník, Borek, Jitra, Hodlíř, Olešnický, Haklovský nový a starý, Černiš, Houženský, Dubenský, Vrbenský přední a zadní. Sedimenty byly sušeny lyofilizací a dále mechanicky zpracovány (drcení v achátovém kulovém mlýně) a prosáty přes plastové síto, aby byla získána granulace částic <1mm. Takto upravené vzorky sedimentů byly mineralizovány za tlaku směsí kyselin dusičné a fluorovodíkové v mikrovlnném zařízení CEM 2000 a obsah těžkých a některých dalších kovů v mineralizátech byl stanoven atomovou absorpční spektrometrií (AAS) na přístroji Varian SpectrAA640 vždy alespoň ze dvou paralelních stanovení [2]. Pro stanovení stopových koncentrací kadmia a olova byla použita technika elektrotermické atomizace vzorku (ETA). Správnost výsledků analýz byla ověřována pomocí certifikovaného referenčního materiálu (Sandy Soil , CRM č 7002) od f.Analytika s.r.o. a pomocí vlastních referenčních materiálů. Obsah sušiny sedimentů byl stanoven vážkově při 105^oC, popel (respektive LOI=úbytek hmotnosti žíháním) při 600^oC a aktivní pH ve vodné suspenzi 1:10.

Získaná data shrnutá v následující tabulce č.1 byla získána jako aritmetický průměr nejméně ze dvou paralelních stanovení od každého vzorku. Z výsledků je patrné, že aktivní pH analyzovaných vzorků sedimentů se pohybovalo v neutrální až slabě alkalické oblasti. Sušina tvořila většinou výrazně menší podíl vzorku a jen výjimečně přesahovala 50%, neboť vzorky pocházely z vrchní zvodnělé vrstvy sedimentu, jak již bylo výše uvedeno. Obsah popele tvořil většinou 80-90% sušiny sedimentu, neboli obsah organických (spalitelných při 600^oC) látek (LOI) činil v průměru 13%, sedimenty tedy tvořil převážně minerální podíl.

Tab.1: Charakteristika rybničních sedimentů a obsahy vybraných rizikových kovů

Obsahy vybraných rizikových těžkých kovů (viz. Graf č.1 a 2) se nacházely většinou pod limitními hodnotami pro aplikaci na půdy s pěstováním plodin pro přímou spotřebu, vyjma chrómu a niklu v rybníku Houženský. Ve srovnání s ostatními výše uvedenými vzorkovanými rybníky vykazovaly sedimenty z rybníků Černiš a Haklovský-nový a starý, zvýšené obsahy stanovovaných rizikových kovů, které však v uvedených ukazatelích nebrání aplikaci těchto sedimentů na půdy s pěstováním plodin pro přímou spotřebu [1].

Korelační koeficienty r_xy mezi obsahem příslušného kovu a organických látek ( vyjádřené jako ztráta hmotnosti žíháním = LOI ) jsou uvedeny v posledním řádku tabulky č.1. Zde byla podle očekávání zaznamenána statisticky významná závislost-korelace (tj. r_xy>0.35) u mědi, zinku, olova a kadmia. To by mohlo vypovídat o tom, že překročené limity u chrómu a niklu v rybníku Houženský mají pravděpodobně souvislost s minerální složkou sedimentu, tedy s hydrogeologickými podmínkami těchto rybníků. Vzájemný vztah mezi obsahem kadmia a organickou hmotou sedimentů je znázorněn v grafu č.3.

Z hodnot korelačních koeficientů mezi příslušným kovem a obsahem organických látek (vyjádřených procentickou ztrátou na hmotnosti žíháním při 600^oC) je zřejmé, že afinita těchto kovů k organické hmotě roste v řadě Zn<Cu<Pb<Cd. Zvýšené obsahy chrómu a niklu v sedimentu rybníka Houženský a Černiš by mohly souviset s hydrogeologickými podmínkami, což by bylo potřeba ověřit podrobnějším vzorkováním a stanovením mobilních frakcí těchto kovů.

Porovnáním získaných dat s literárními údaji, jak je uvádí Pokorný [3], nebo Kroupa [4], docházíme k příznivému závěru, že sedimenty vzorkovaných rybníků města Č. Budějovice mají výrazně nižší obsahy uvedených rizikových kovů, než rybníky na horním toku Lužnice v Třeboňské pánvi a v povodí Hamerského potoka na Českomoravské vysočině.

 

5. Literatura

[1] GERGEL, J.- a kol.: Těžba a využití sedimentů z malých vodních nádrží. Metodika 18/1995. VÚMOP Praha 1995, str.10

[2] ŠVEHLA, J.- DRBAL, K.- BASTL, J.- MIKULÁŠ, R.: Kumulace a uvolňování mědi a zinku z dnových sedimentů. Sborník z mezinárodní vědecké konference ZF JU . “AGROREGION 97”, Č. Budějovice, 1997, str. 11-18

[3] POKORNÝ, J. – PECHAR, L. – RADOVÁ, J., BASTL, J. – DRBAL, K. – ŠVEHLA, J.: Heavy Metals in Ecosystems of Lužnice River and Naděje Fishpond System (Třeboň Biosphere Reserve), Nutrient Cycling and Retention in Natural and Constructed Wetlands, edited by J. Vymazal, 1999 Backhuys Publishers, Leiden, The Netherlands, str.141-154

[4] KROUPA, E.: Těžké kovy v sedimentech vodních nádrží. Disertační práce ZF JU, České Budějovice 1994, str.88-98

 

6. Summary

The aim of this work was to explore heavy metals contamination of sediments twelve fishponds near city Ceske Budejovice in South Bohemia. Sediments were sampled from surface of bottom at winter 1998. Contents of copper, zinc, nickel, chromium, lead and cadmium were determined in sediments after lyophilization and microwave mineralization, with atomic absorption spectrometry. Content of organic matter was measured with gravimetric analysis as a loss of ignition (LOI). Contents of determined risk metals in sediments was under limits for agricultural using for soil fertilization, except nickel (found 72ppm, max.admissible value =50mg/kg) and chromium (found 131ppm, max. admiss.value =100mg/kg) in sediments from fishpond Houzensky. Correlation between a metal and organic matter content were observed, the strongest for cadmium r(xy)=0,55. The sediments from mentioned fishponds seems to be only little contaminated with risk metals.

 

7. Poděkování

Za provedení odběrů vzorků patří pracovníkům firmy Lesy a rybníky města České Budějovice s.r.o., především Ing.Hartmanovi.

Za finanční podporu Grantové agentuře ČR, č.projektu GAČR 203/98/0358.

 

Adresa autorů:

Ing. Jaroslav Švehla, CSc., Prof. Ing. Karel Drbal, Csc., Ing. Jan Bastl, Ing. Radovan Mikuláš

Zemědělská fakulta Jihočeské university v Českých Budějovicích

Katedra chemie

Studentská 13

370 05 České Budějovice

E-mail: svehla@zf.jcu.cz

www-stránka projektu o sedimentech: http://www2.zf.jcu.cz/public/users/nedbac00/index.htm