Kvantifikácia a modelovanie biologických vplyvov na prúdenie vody v pôde

1. Kvantifikácia a modelovanie biologických vplyvov na prúdenie vody v pôde Lichner Ľ.1, Čipáková A.2, Vogel T.3, Dušek J.3 1Ústav hydrológie SAV Bratislava 2Regionálny úrad verejného zdravotníctva, Košice 3Fakulta stavební ČVUT Praha Priebežné výsledky riešenia Česko-slovenského projektu SK-CZ-0066-07/MEB 0808114

2. Prenos kadmia v štruktúrnej pôde Zvýšená zraniteľnosť zdrojov pitnej vody kadmiom vyžaduje starostlivéposúdenie potenciálnych dráhkontaminácie z povrchu pôdy do podzemnej vody. Hlavne v nížinných oblastiach stredneja východnej Európy, ako je napr.Podunajská nížina, má použitie umelých hnojív veľmi dlhú históriu a preto predstavujevýznamnú hrozbu prepozemské organizmy aj ľudí. Hlavnými zdrojmikadmia sú fosforečné hnojivá, ktoré môžu obsahovať 170 mg/kg kadmia, a kaly z odpadových vôd s obsahom od 1 do viac ako 1000 mg/kg kadmia.

3. Prenos kadmia v štruktúrnej pôde Pomocou originálnej rádioindikátorovej metódy sme zistili, že na lokalite Kráľovská lúka (Bodíky) sa viac ako 40 % kadmia 115Cd, adsorbovaného na pôdne častice <0,01 mm, dostalo do hĺbky väčšej ako 10 cm preferovaným prúdením makropórmi

4. Prenos kadmia v štruktúrnej pôde Ďalšou originálnou rádioindikátorovou metódou sme stanovili relatívne hmotnosti kadmia 109Cd, adsorbovaného na všetky častice, na častice >0,01 mm a na častice <0,01 mm a vypočítali rozdeľovacie koeficienty KD1 pre doménu matricového prúdenia a KD2 pre doménu preferovaného prúdenia pre pôdy z Podunajskej nížiny: KD1 = (V/m) (a0 – a)/ a KD2 = (V/m) (a0 – a’)/ a’ kde V je objem destilovanej vody, m hmotnosť suchej pôdy, a0 a a sú špecifické aktivity kadmia vo vode na začiatku a na konci adsorpčného experimentu s časom trvania kontaktu kadmia s pôdou 1 minúta a a’ je špecifická aktivita kadmia vo vode a na časticiach <0,01 mm, ktoré sa neusadili na dne fľašky do 1 minúty po trepaní vzorky trvajúcom 60 minút.

5. Meranie špecifických aktivít kadmia vo vode a na časticiach <0,01 mm

6. Prenos kadmia v štruktúrnej pôde Rozdeľovacie koeficienty sme použili na modelovanie prenosu kadmia v pôde na lokalite Kráľovská lúka jedno- a dvojdoménovými modelmi(HYDRUS a S1D Dual). Zistili sme, že jednodoménový model podhodnotil hĺbku vniku kadmia do pôdy, keď predpovedal, že kadmium sa dostane len do hĺbky 0 – 10 cm. Dvojdoménový model priniesol dobrú zhodu medzi nameranými a simulovanými relatívnymi hmotnosťami kadmia v jednotlivých horizontoch pôdy.Dvojdoménový model sme použili aj na predpovedanie prieniku kadmia v pôde v lokalitách Jurová (ílovitá pôda), Macov (hlinitá pôda) a Kalinkovo (piesočnatá pôda).

7. Modelovanie prenosu kadmia v pôde na lokalite Kráľovská lúka

8. Modelovanie prenosu kadmia v ílovitej pôde na lokalite Jurová Najväčší prienik kadmia do pôdy v dôsledku preferovaného transportu bol predpovedaný na lokalite Jurová, kde boli najväčšie rozdiely medzi vlastnosťami matricovej domény adomény preferovaného prúdenia.