Pavel Trojáček, Marie Trantinová
Ekotoxa Opava, s.r.o.
Horní nám. 2
746 01 Opava
Tel: +420 653 696 131 Fax: +420 653 628 512
E-mail: trojacek@ekotoxa.anet.cz
Abstract
This work is gathering the final results of studies realized by Ekotoxa Opava during 1996-1998 for Ministery of Environment, District Office in Příbram and Kovohutě Příbram, a.s. The work is intented on using GIS and digital cartography during solving of studies, at analyze of soil contamination reasons and as well as at proposals in agricultural production. Extremely high contents of Pb, Cd and As found in agricultural soils are mainly consequence of historical mine and metallurgical activities on this area. GIS technology and digital cartography were used for creating a new map of soil units, for allocation of particular samples to appropriate soil unit, for creation of thematic maps and analyze of high contamination reasons.
Abstrakt
Předkládaná práce shrnuje výsledky studií realizovaných firmou Ekotoxa Opava, s.r.o. v letech 1996 - 1998 pro Ministerstvo životního prostředí, Okresní úřad Příbram a Kovohutě Příbram, a.s. Práce je zaměřena na využití GIS a digitální kartografie v průběhu řešení studií, při analýze příčin kontaminace půdy a také při návrhu opatření v zemědělské výrobě. Zjištěné extrémně vysoké obsahy olova, kadmia a arsenu v zemědělské půdě jsou především důsledkem historických důlních a hutních aktivit na tomto území. Technologie GIS a digitální kartografie byla použita pro vytvoření nové mapy půdních bloků, přiřazení jednotlivých vzorků příslušnému půdnímu bloku, tvorbě tematických map a analýze příčin vysoké kontaminace.
Úvod
Úroveň kontaminace zemědělské půdy v okolí města Příbrami byla předmětem dvou studií realizovaných firmou Ekotoxa Opava, s.r.o. v letech 1996 - 1998 pro Ministerstvo životního prostředí a Okresní úřad Příbram [1, 2]. Cílem bylo vyhodnotit a s využitím technologií GIS a digitální kartografie geograficky interpretovat již existující data o koncentracích rizikových prvků v půdě. V průběhu řešení byla pro Kovohutě Příbram, a.s. zpracována také studie analyzující rizika zemědělského hospodaření na tomto území [3].
Kontaminace zemědělské půdy
Úroveň kontaminace zemědělské půdy rizikovými prvky byla studována v hospodářských obvodech dvou zemědělských podniků v okolí Příbrami: ZD Sádek ve Lhotě u Příbrami s výměrou 1 540 ha zemědělské půdy a ZD Bohutín o výměře 760 ha zemědělské půdy. Data o obsahu prvků byla získána z následujících zdrojů:
Na celé řadě pozemků byly zjištěny extrémně vysoké obsahy rizikových prvků v půdě, které jsou především důsledkem historických důlních a hutních aktivit na tomto území. Z pohledu Vyhlášky o ochraně zemědělského půdního fondu č. 13/94 Sb. ze dne 29. prosince 1993 jsou maximálně přípustné hodnoty Pb, Cd a As několikanásobně překračovány a to i více než odpovídá 1000% čerpání normy.
Maximálně přípustné obsahy rizikových prvků v půdách
|
výluh 2 M HNO3 ( při poměru půdy k vyluhovadlu 1:10) |
|||
|
prvek |
jednotka |
maximálně přípustné hodnoty |
|
|
lehké půdy |
ostatní půdy |
||
|
kadmium |
mg/kg půdy |
0,4 |
1 |
|
arsen |
mg/kg půdy |
4,5 |
4,5 |
|
olovo |
mg/kg půdy |
50 |
70 |
Zpracování dat o obsahu rizikových prvků v půdě
Prvním krokem bylo vytvoření aktuální digitální mapy půdních bloků v našem zájmovém území. Okresním úřadem Příbram byla poskytnuta digitální vektorová data základní mapy 1:10000, která po úpravě posloužila jako podklad, na jehož základě jsme s využitím existujících zemědělských map a po konzultacích s pracovníky obou zemědělských podniků vytvořili novou vrstvu hranic půdních bloků.
Následně vytvořená mapa vzorkovacích míst nám umožnila provést lokalizaci vzorků na jednotlivé půdní bloky a poté na nich určit průměrné obsahy rizikových prvků, které byly ke grafickým objektům reprezentujícím půdní bloky připojeny ve formě popisných informací. Pro vytvoření celkového přehledu a usnadnění analýzy příčin vysoké kontaminace byly vytvořeny tématické mapy obsahu rizikových prvků v půdě.
S ohledem na posuzování čerpání limitu podle již zmíněné vyhlášky č. 13/94 pro různé prvky a různé absolutní koncentrace byla přijata pro stupnici v mapách filosofie procenta čerpání normy v následujících intervalech:
Pb, Cd
0 - 50 % čerpání normy,
50 - 100 % čerpání normy,
100 - 200 % čerpání normy,
200 - 300 % čerpání normy,
300 - 500 % čerpání normy,
500 - 1000 % čerpání normy,
nad 1000 % čerpání normy.
As
0 - 100 % čerpání normy,
100 - 200 % čerpání normy,
200 - 500 % čerpání normy,
500 - 1000 % čerpání normy,
1000 - 1500 % čerpání normy,
nad 1500 % čerpání normy.
Dalším mapovým podkladem, který jsme využili, je mapa s přehledem bývalých těžebních a průzkumných šachet, kterou zpracovali J. Dubec a M. Holub v roce 1994. Na této mapě je také orientačně zákresleno území ovlivněné dolováním a hlavní geochemické anomálie. Podklad byl převeden do digitální vektorové formy a použit při studiu příčin vysokého obsahu rizikových prvků v zemědělské půdě.
Analýza příčin vysoké kontaminace a návrh opatření
Výsledné mapy umožnily snazší analýzu příčin vysoké kontaminace. Bylo zjištěno, že zóna maximální kontaminace půdy se nachází v bezprostředním okolí areálu Kovohutí a navíc další lokální zatížení půd lze pozorovat v okolí bývalých těžebních jam. V oblasti severně od města Příbrami a areálu Kovohutí se vysoká zásoba Pb, Cd a As v půdě směrem od zdroje postupně snižuje. V hospodářském obvodu ZD Bohutín, jihozápadně od Kovohutí, jsou půdy extrémně zatíženy především v místech bývalých těžebních a průzkumných jam.
Mapy také slouží jako podklad pro další vzorkování na půdních blocích, kde prozatím nejsou k dispozici data, a dále pro návrh doporučených opatření při hospodaření a v zemědělském výrobě. Taková omezení zahrnují úpravu osevního postupu a změnu sortimentu pěstovaných plodin, využití sklízeného produktu ke krmným nebo průmyslovým účelům apod. Nejvíce kontaminované půdy by měly být z koloběhu potravního řetězce zcela vypuštěny.