Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Vzorkování a analýzy půd Monitoring půd Pavel Janoš 1.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Vzorkování a analýzy půd Monitoring půd Pavel Janoš 1."— Transkript prezentace:

1 Vzorkování a analýzy půd Monitoring půd Pavel Janoš 1

2 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí monitorovací programy klasifikace půd, sestavení půdních map hodnocení zemědělské využitelnosti půd analýzy rizik, hodnocení rekultivačních a sanačních opatření (zemina jako odpad – viz hodnocení odpadů) Cíle analýzy půd 2

3 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí Podíl jednotlivých fází na nejistotě 3

4 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí Náhodné vzorkování (většinou rovnoměrné rozmístění na ploše) Utříděné náhodné schéma (stratified random) – rozdělení lokality na několik okrsků, uvnitř kterých se aplikuje náhodné vzorkování. Uvnitř okrsků nemusí být stejná hustota vzorkovacích míst. Systematické vzorkování – vytýčení pravidelné vzorkovací sítě (liniová, hvězdicová, trojúhelníková, čtvercová, hexagonální, „rybí kost“ …) Nesystematické – vytýčení nepravidelného obrazce v ploše (cik-cak). Hloubka odběru zemědělské půdy: 25 – 30 cm (orniční vrstva) lesní půdy: podle horizontu kontaminované zeminy: podle předpokládaného znečištění, podle geologických poměrů, podle účelu hodnocení, podle hladiny spodní vody apod. (pomocí vrtů) Vzorkování zemin a půd, schémata vzorkování 4

5 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí Základní rozbory: směsné vzorky zpravidla v podzimním období po ukončení pěstebního cyklu (v období od 1. července do 31. listopadu) nebo v jarním období (v období od 1. února do 31. května). -Doplňující rozbory se odebírají podle potřeby i během vegetace. -Technika: sondovací tyč, pro získání směsného vzorku je potřeba nejméně 30 vpichů ve zvolené vzorkovací síti na zájmové ploše, kde je stejná plodina a praktikuje se stejný způsob hnojení. Vzorkování zemědělských půd 5 Využítí GPS

6 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí manuální: žlábkové sondy, lopatky, rýče, vrtáky mechanické: vrtné soupravy, bagry Hmotnost vzorků: řádově kg pro chemické analýzy Úprava vzorků Čerstvé vzorky: Minimální úprava, zejména pro stanovení organických látek – homogenizace, odstranění heterogenních příměsí, drcení. Suché vzorky: Sušení na vzduchu v tenké vrstvě, odstranění heterogenních příměsí, drcení, prosévání. Jemnozem I: sítování sítem 2 mm Jemnozem II: rozetření a sítování sítem 0.25 mm Technika vzorkování 6

7 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí 7

8 UkazatelObalTeplotaDoba skladování pHPE, S4° C14 dní dusitany, dusičnanyPE, S4° C28 dní NELS4° C28 dní kovyPE, S4° C> 6 měsíců PCB, PAUS, teflon4° C7 dní fosforPE, S4° C28 dní pesticidyS, teflon4° C7 dní mikrobiologiePE, S4° C24 hod Uchovávání vzorků 8 PE sáčky, skleněné vzorkovnice

9 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí Vlhkost/sušina: Sušením při 105° C pH: Rozlišuje se pH-H 2 O, pH-KCl a pH-CaCl 2. Měří se pH suspenze půdy v příslušném roztoku. Základní živiny (P, K, Mg, Ca): Stanoví se v extraktu půdy specifickými nebo skupinovými extrakčními činidly. Např. Mehlich II (roztok fluoridu amonného, chloridu amonného, kyseliny octové a kyseliny chlorovodíkové). Roztok modeluje přístupnost živin pro rostliny. Mikroelementy (Cu, Zn, Mn, Fe, B, Mo): Stanoví se v extraktu půdy různými činidly, většinou komplexotvornými. Např. DTPA-TEA (roztok kyseliny diethylentriaminopentaoctové a triethanolaminu). Rizikové prvky, těžké kovy (As, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, V, Zn): Celkové obsahy se stanoví po úplném rozkladu směsí kyselin (HF+HClO 4 +HNO 3 ). „Pseudototální“ obsahy se stanoví po rozkladu lučavkou královskou. Používá se též rozklad zředěnou kyselinou dusičnou. Jde vesměs o uzanční postupy. Stanovení vybraných ukazatelů v půdách 9

10 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí (Metodický pokyn MŽP „Kritéria znečištění zemin a podzemní vody“, 1996) – už neplatí! Účely: Hodnocení rizik, posuzování škod na životním prostředí, stanovení nápravných opatření, hodnocení účinnosti sanačních prací Koncepce 3 kritérií: Kritérium A: Odpovídá přibližně přirozeným obsahům sledovaných látek s přihlédnutím k mezím detekce používaných analytických metod. Pokud není překročeno kritérium A, nejedná se o znečištění, ale o přirozené obsahy látek. Kriterium C: Překročení kritéria C představuje znečištění, které může znamenat významné riziko pro člověka a životní prostředí. Kritérium B: Umělé kritérium, přibližně aritmetický průměr kritérií A a C. Překročení kritérií B se posuzuje jako znečištění, které může mít vliv na zdraví člověka nebo jednotlivé složky životního prostředí. Při překročení kritérií B je třeba se znečištěním dále zabývat. Obvykle je třeba provést další průzkum a hodnocení rizik. Hodnocení kontaminovaných zemin 10

11 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí Vybrané ukazatele znečištění zemin (hodnoty ukazatelů v mg/kg sušiny) 11

12 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí Účel: Určit mobilní (mobilizovatelné) frakce živin či polutantů (zvl. těžkých kovů), nebo frakce přístupné pro rostliny (phytoavailable). Princip: Loužení roztoky solí (NH 4 NO 3, CaCl 2 ), komplexotvorných činidel (EDTA, DTPA, šťavelany, …), případně oxidačně redukčních činidel. Provedení: jednostupňové testy vícestupňové, sekvenční testy ( nejběžnější jsou BCR test a test podle Tessiera) pro organické látky obdobné, ale méně běžné non-exhaustivní metody Sofistikovanější postupy hodnocení půd, zemin a sedimentů 12

13 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí Sekvenční extrakční testy 13 Cd Cu

14 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí Sekvenční analýza podle Zeilena 14

15 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí Bazální monitoring: časově neomezené a periodicky opakované sledování půdních vlastností na stálých, reprezentativních a dobře definovaných lokalitách. Zahrnuje monitoring zemědělských půd, monitoring lesních půd a monitoring půd chráněných území Preventivní (hygienický) monitoring: v rámci zpracování analýzy rizika pro ekosystém nebo na zdraví člověka, nebo při prevenci znečištění v okolí průmyslových zařízení, zdrojů znečištění, skládek apod. Plochy odběru vzorků mohou doznávat změn např. v závislosti na klimatických podmínkách Sanační monitoring: používán při řešení havarijních situací s následným odstraňováním jejich následků, nebo jako kontrolní mechanizmus k zajištění návratu půdy k původnímu stavu (remediaci). Provádí se obvykle na předem vybraných lokalitách, jeho realizace je časově omezena. Monitoring půd 15

16 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí Fyzikální -barva -objemová hmotnost -hydraulické vodivost -porovitost -retenční charakteristiky -struktura -textura -zrnitost -vlhkost Sledované ukazatele 16 Chemické -pH -TOC -KVK -TIC -vodivost -redox potenciál -CAC -živiny (N, P, K) -stopové prvky (S, Cu, Zn, Co, Mn, Se,..) Biologické -respirace -výskyt škůdců -fytotoxicita -mikrobiální biomasa ….

17 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí Od r existuje síť monitorizačních ploch, jež slouží ke sledování kvality zemědělské půdy a vstupů do půdy. Provozování této sítě garantuje Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský (ÚKZÚZ) v Brně za podpory Ministerstva zemědělství ČR. Síť pozorovacích ploch monitoringu funguje na 189 plochách zemědělské půdy a 27 plochách v kontaminovaných územích. Na úrovni ÚKZÚZ, MZe a MŽP je systém monitoringu navázán na zahraniční systémy monitoringů, slouží ke spolupráci se zahraničními odborníky (vazba zejména na Německo, Slovensko, Švýcarsko, Rakousko, Maďarsko). Monitoring půd v ČR 17

18 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí J. Zbíral a kol.: Analýza půd, části I – III. Jednotné pracovní postupy UKZUZ. Kritéria znečištění zemin a podzemní vody. Zpravodaj MŽP, č. 8, srpen Ph. Quevauviller: Operationally defined extraction procedures for soil and sediment analysis. I. Standardization. Trends in Analytical Chemistry 17 (5), 289 (1998). Pracovní postupy pro agrochemické zkoušení zemědělských půd v České republice v období 2011 až Literatura 18

19 Monitoring ovzduší Pavel Janoš 19

20 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí ZDROJE ZNEČIŠŤĚNÍ: Lidská činnost - průmyslová výroba, doprava, zemědělství Přírodní činnost - vulkanická aktivita, geotermální aktivity, požáry, uragány TYPY ŠKODLIVIN: Plynné (SO 2, NO x, CO, uhlovodíky, …) Kapalné – aerosoly Pevné částice, TZL EMISE vs. IMISE VYJADŘOVÁNÍ: mg/m 3 apod. Znečištění ovzduší 20

21 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí : a) Manuální odběry: - evakuované nádoby - podtlakové systémy - průtokové systémy b) Automatické průtokové systémy s čerpadlem Zařízení na odběr vzorků: - skleněné nádoby - plastové vaky - absorbéry - adsorpční zařízení, adsorpční trubičky - filtry Doplňková měřící zařízení – měření průtoku, objemu plynů ODBĚRY VZORKŮ 21

22 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí 22

23 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí SO 2 Fluorescenční metoda: excitace UV zářením Coulometrická metoda: absorpce (roztok Br 2 + KBr + H 2 SO 4 ), el. chem. generování bromu a jeho reakce s SO 2 Fotometrické metody: absorpce v roztoku tetrachlorortuťnatanu sodného a formaldehydu, fotometrické stanovení (např. s fuchsínem) Titrační stanovení – po absorpci Chromatografické stanovení SO 3 Zachycení aerosolu na filtru, loužení, stanovení fotometricky (s chloranilanem Ba) nebo turbidimetricky jako síran barnatý Stanovení vybraných škodlivin 23

24 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí Oxidy dusíku, NO x Chemiluminiscenční metoda: redukce na NO a reakce s O 3 Fotometrická metoda: absorpce a fotometrické stanovení s využitím diazotační reakce Coulometrická metoda: absorpce a reakce s bromem IČ spektrometrie Chromatografie CO Titrační metoda: absorpce a reakce jodičnanem, titrační stanovení vzniklého I 2 IČ spektrometrie Chromatografie Detekční trubičky: silikomolybdenanový komplex + Pd sůl 24

25 Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany životního prostředí Uhlovodíky Lehké uhlovodíky, C 1 – C 4 Chromatografie Těkavé organické látky Chromatografie, analyzátory založené na podobném principu Stanovení stopových množství uhlovodíků, např. PAU –1. Zachycení adsorpcí (aktivní uhlí, TANAX), aspirační metoda –2. Extrakce, předběžná separace, zakoncentrování –3. Stanovení: GC, GC-MS, HPLC Tuhé látky, aerosoly, TZL (PM 10 ) –1. Zachycení na filtru (předepsaná porozita) –2. Gravimentrické stanovení celkového množství –3. Loužení nebo rozklad a stanovení jednotlivých složek, např. stanovení těžkých kovů 25


Stáhnout ppt "Vzorkování a analýzy půd Monitoring půd Pavel Janoš 1."

Podobné prezentace


Reklamy Google