Yes (18)
No (7)
Number of found documents:
25
Published from
to
Role sedimentů jako zdroje nebo úložiště znečištění rtutí, geochemická studie
Májska, Milada; Amouroux, David; Zdeňka, Svobodová; Dočekalová, Hana
2011 - English
Mercury is naturally occurring toxic element; however global mercury emissions are dominated by anthropogenic sources. The global cycle of mercury has seen an increase in mercury deposition, especially in aquatic ecosystems, since the beginning of the industrial revolution. The sediment in aquatic systems may acts as the ultimate sink, where mercury in its various complexes is deposited. The mercury in sediments can then be converted to its more toxic organic form, methylmercury (MeHg), by the transformation processes controlled by various physical, chemical and biological factors. More over remobilization of mercury species from sediments is possible due to diffusion and resuspension and so sediments may act as potential source of mercury for aquatic biota. Bioaccumulation and biomagnifications can then continue up the food chain where humans, among other animals, consume the organic mercury. It is clear that determination of total mercury is not sufficient to understand its fate in the environment; determination of MeHg provides very useful additional information. The sensitive and precise analytical method for MeHg determination is necessary. The methodological part of the thesis deal with the methods for determination of mercury species in sediments. The method for methylmercury determination in sediments using automated Headspace sampler equipped with Trap and coupled with Gas Chromatography and Atomic Fluorescence Detector was developed and is define. The special attention is also given to the necessity of clean sampling procedures and the proper storage and pre-treatment of the samples and the field study of Hg distribution in sediments. The mercury contamination of sediments from the South Moravia and Northern France are compared. The mercury species and other elements (Fe, Mn, S) were analysed in sediments and/or pore water and/or surface water collected from the sampling sites in the Dele and Lys River (France) and Jihlava and Morava River (Czech Republic). In order to better assess the mercury contamination of aquatic ecosystem, the pore water concentration could be evaluated to understand the availability of mercury from sediment. The use of diffusive gradient in thin film (DGT) technique is applied to measure pore water mercury concentration in river sediments. Till 2005 the development of DGT for measuring mercury has been limited. But the recent progress of the availability of ion exchange resins capable of adsorbing mercury enables the use of DGT technique for mercury measurement. Different resins gels for mercury determination are used: Spheron-Thiol, Duolite GT-73 and TiO2. River Dele act as a sink for enormous anthropogenic Hg from the industrial activities and is considered as a potential significant source of methylmercury to the surrounding environment. The last part of thesis deal with the application of well-established isotope experiments to study methylation/demethylation processes in sediments of Dele River. For this purpose, species-specific isotopically enriched tracers in the form of inorganic mercury IHg (199Hg) and MeHg (201MeHg) have been added to the sediment slurries. Mercury labelled species were used as the tracers to follow their chemical fate and calculate the extent of the transformation reaction yield occurring during the 24 hours experiment. Rtuť je v přírodě přirozeně se vyskytujícím toxickým prvkem, jehož globální emise jsou ovlivňovány zejména antropogenními zdroji znečištění. Obrovský globální nárůst v usazování rtuti, zejména ve vodných ekosystémech, byl zaznamenán současně s počátkem průmyslové revoluce. Sedimenty jsou posledním místem úložiště nejrůznějších komplexů rtuti. Rtuť však zde může být přeměněna na toxičtější organickou formu, methylrtuť, pomocí transformačních procesů kontrolovaných různými fyzikálními, chemickými, ale i biologickými faktory. Navíc mohou být specie rtuti remobilizovány ze sedimentů pomocí difuze a resuspenzace a tak se sedimenty mohou stát i potenciálním zdrojem rtuti. Proces bioakumulace a bioobohacování tak pokračuje v potravním řetězci, ve kterém se člověk, i další zvířata, stává konzumentem methylrtuti. Stanovení celkové koncentrace rtuti není dostačující k porozumění osudu rtuti v přírodním prostředí a tak stanovení MeHg poskytuje nezbytnou doplňující informaci. Dostatečně citlivá a přesná analytická metoda pro stanovení specií rtuti je nezbytným nástrojem environmentální chemie. Metody vhodné pro stanovení specií rtuti v sedimentech jsou popsány v části metodologie disertační práce. Metoda stanovení methylrtuti v sedimentech pomocí automatické Headspace vybavené pastí („trap“) a spojené s plynovou chromatografií a fluorescenční detekcí je zde také popsána. Zvláštní pozornost je také věnována potřebám zásad čistého vzorkování, skladování vzorků a přípravě vzorků před samotou analýzou, jakož i samostatné části věnující se terénní studii rtuti a methylrtuti v sedimentech vytipovaných lokalit. Sedimenty jižní Moravy a severní Francie jsou srovnány z hlediska znečištění rtutí. Specie rtuti a další ukazatele (Fe, Mn, S) byly analyzovány v sedimentech, pórové vodě a povrchové vodě řek Dele a Lys (Francie) a Jihlava a Morava (Česká republika). Z hlediska posouzení vodních ekosystémů a jejich znečištění rtutí, je vhodné znát koncentraci rtuti v pórové vodě a posoudit dostupnost rtuti ze sedimentů. Technika difuzního gradientu v tenkém filmu je vhodným způsobem jak stanovit koncentraci rtuti v pórové vodě sedimentů. Do roku 2005 bylo použití této techniky pro měření rtuti značně limitováno. Ale nedávný pokrok především v dostupnosti možných sorpčních gelů vhodných pro stanovení rtuti umožnilo využití této techniky i pro stanovení rtuti. Byly použity různé sorpční gely: Spheron.Thiol, Duolite GT-73 a TiO2. Řeka Dele představuje past enormního množství antropogenní rtuti pocházející z průmyslových zdrojů a je považována za potenciální významný zdroj methylrtuti pro okolní prostředí a živé organismy především. Poslední část dizertační práce se zabývá aplikací dobře zavedeného experimentu využívajícím stabilní isotopy ke studiu metylačních a demethylačních procesů v sedimentech řeky Dele. Obohacené stabilní značkovače rtuti v anorganické formě (199Hg) and methylované formě (201MeHg) byly přidány do sedimentů. Tyto označené specie rtuti tak pomohly sledovat osud specií rtuti a vypočítat rozsah jejich přeměny v průběhu experimentu.
Keywords:
Mercury pollution; Sediments; Methylmercury; Atomic fluorescence detection; Stable isotope tracer; methylation/demethylation; Difuse gradient in thin film technique (DGT).; Znečištění rtutí; sedimenty; methylrtuť; Atomová florescenšní detekce; Stabilní izotopové značkovače; metylace/demetylace; Tehcnika difuzního gradientu v tenkém filmu (DGT).
Available in a digital repository NRGL
Role sedimentů jako zdroje nebo úložiště znečištění rtutí, geochemická studie
, S) byly analyzovány v sedimentech, pórové vodě a povrchové vodě řek Dele a Lys (Francie) a Jihlava a Morava (Česká republika). Z hlediska posouzení vodních ekosystémů a jejich ...
Role sedimentů jako zdroje nebo úložiště znečištění rtutí, geochemická studie
Májska, Milada; Amouroux, David; Zdeňka, Svobodová; Dočekalová, Hana
2011 - English
Mercury is naturally occurring toxic element; however global mercury emissions are dominated by anthropogenic sources. The global cycle of mercury has seen an increase in mercury deposition, especially in aquatic ecosystems, since the beginning of the industrial revolution. The sediment in aquatic systems may acts as the ultimate sink, where mercury in its various complexes is deposited. The mercury in sediments can then be converted to its more toxic organic form, methylmercury (MeHg), by the transformation processes controlled by various physical, chemical and biological factors. More over remobilization of mercury species from sediments is possible due to diffusion and resuspension and so sediments may act as potential source of mercury for aquatic biota. Bioaccumulation and biomagnifications can then continue up the food chain where humans, among other animals, consume the organic mercury. It is clear that determination of total mercury is not sufficient to understand its fate in the environment; determination of MeHg provides very useful additional information. The sensitive and precise analytical method for MeHg determination is necessary. The methodological part of the thesis deal with the methods for determination of mercury species in sediments. The method for methylmercury determination in sediments using automated Headspace sampler equipped with Trap and coupled with Gas Chromatography and Atomic Fluorescence Detector was developed and is define. The special attention is also given to the necessity of clean sampling procedures and the proper storage and pre-treatment of the samples and the field study of Hg distribution in sediments. The mercury contamination of sediments from the South Moravia and Northern France are compared. The mercury species and other elements (Fe, Mn, S) were analysed in sediments and/or pore water and/or surface water collected from the sampling sites in the Dele and Lys River (France) and Jihlava and Morava River (Czech Republic). In order to better assess the mercury contamination of aquatic ecosystem, the pore water concentration could be evaluated to understand the availability of mercury from sediment. The use of diffusive gradient in thin film (DGT) technique is applied to measure pore water mercury concentration in river sediments. Till 2005 the development of DGT for measuring mercury has been limited. But the recent progress of the availability of ion exchange resins capable of adsorbing mercury enables the use of DGT technique for mercury measurement. Different resins gels for mercury determination are used: Spheron-Thiol, Duolite GT-73 and TiO2. River Dele act as a sink for enormous anthropogenic Hg from the industrial activities and is considered as a potential significant source of methylmercury to the surrounding environment. The last part of thesis deal with the application of well-established isotope experiments to study methylation/demethylation processes in sediments of Dele River. For this purpose, species-specific isotopically enriched tracers in the form of inorganic mercury IHg (199Hg) and MeHg (201MeHg) have been added to the sediment slurries. Mercury labelled species were used as the tracers to follow their chemical fate and calculate the extent of the transformation reaction yield occurring during the 24 hours experiment. Rtuť je v přírodě přirozeně se vyskytujícím toxickým prvkem, jehož globální emise jsou ovlivňovány zejména antropogenními zdroji znečištění. Obrovský globální nárůst v usazování rtuti, zejména ve vodných ekosystémech, byl zaznamenán současně s počátkem průmyslové revoluce. Sedimenty jsou posledním místem úložiště nejrůznějších komplexů rtuti. Rtuť však zde může být přeměněna na toxičtější organickou formu, methylrtuť, pomocí transformačních procesů kontrolovaných různými fyzikálními, chemickými, ale i biologickými faktory. Navíc mohou být specie rtuti remobilizovány ze sedimentů pomocí difuze a resuspenzace a tak se sedimenty mohou stát i potenciálním zdrojem rtuti. Proces bioakumulace a bioobohacování tak pokračuje v potravním řetězci, ve kterém se člověk, i další zvířata, stává konzumentem methylrtuti. Stanovení celkové koncentrace rtuti není dostačující k porozumění osudu rtuti v přírodním prostředí a tak stanovení MeHg poskytuje nezbytnou doplňující informaci. Dostatečně citlivá a přesná analytická metoda pro stanovení specií rtuti je nezbytným nástrojem environmentální chemie. Metody vhodné pro stanovení specií rtuti v sedimentech jsou popsány v části metodologie disertační práce. Metoda stanovení methylrtuti v sedimentech pomocí automatické Headspace vybavené pastí („trap“) a spojené s plynovou chromatografií a fluorescenční detekcí je zde také popsána. Zvláštní pozornost je také věnována potřebám zásad čistého vzorkování, skladování vzorků a přípravě vzorků před samotou analýzou, jakož i samostatné části věnující se terénní studii rtuti a methylrtuti v sedimentech vytipovaných lokalit. Sedimenty jižní Moravy a severní Francie jsou srovnány z hlediska znečištění rtutí. Specie rtuti a další ukazatele (Fe, Mn, S) byly analyzovány v sedimentech, pórové vodě a povrchové vodě řek Dele a Lys (Francie) a Jihlava a Morava (Česká republika). Z hlediska posouzení vodních ekosystémů a jejich znečištění rtutí, je vhodné znát koncentraci rtuti v pórové vodě a posoudit dostupnost rtuti ze sedimentů. Technika difuzního gradientu v tenkém filmu je vhodným způsobem jak stanovit koncentraci rtuti v pórové vodě sedimentů. Do roku 2005 bylo použití této techniky pro měření rtuti značně limitováno. Ale nedávný pokrok především v dostupnosti možných sorpčních gelů vhodných pro stanovení rtuti umožnilo využití této techniky i pro stanovení rtuti. Byly použity různé sorpční gely: Spheron.Thiol, Duolite GT-73 a TiO2. Řeka Dele představuje past enormního množství antropogenní rtuti pocházející z průmyslových zdrojů a je považována za potenciální významný zdroj methylrtuti pro okolní prostředí a živé organismy především. Poslední část dizertační práce se zabývá aplikací dobře zavedeného experimentu využívajícím stabilní isotopy ke studiu metylačních a demethylačních procesů v sedimentech řeky Dele. Obohacené stabilní značkovače rtuti v anorganické formě (199Hg) and methylované formě (201MeHg) byly přidány do sedimentů. Tyto označené specie rtuti tak pomohly sledovat osud specií rtuti a vypočítat rozsah jejich přeměny v průběhu experimentu.
Keywords:
Mercury pollution; Sediments; Methylmercury; Atomic fluorescence detection; Stable isotope tracer; methylation/demethylation; Difuse gradient in thin film technique (DGT).; Znečištění rtutí; sedimenty; methylrtuť; Atomová florescenšní detekce; Stabilní izotopové značkovače; metylace/demetylace; Tehcnika difuzního gradientu v tenkém filmu (DGT).
Available in a digital repository NRGL
Role sedimentů jako zdroje nebo úložiště znečištění rtutí, geochemická studie
, S) byly analyzovány v sedimentech, pórové vodě a povrchové vodě řek Dele a Lys (Francie) a Jihlava a Morava (Česká republika). Z hlediska posouzení vodních ekosystémů a jejich ...
EXTENDED METHODOLOGY FOR WATER RESOURCES AND WATER-RELATED ENERGY ASSESSMENT ADDRESSING WATER QUALITY
JIA, Xuexiu; Ditl,, Pavel; Dr hab. inż. Paweł Ocłoń, prof. PK; Dr. Aoife M. Foley; Varbanov, Petar Sabev
2020 - English
Water issues, especially water scarcity and water pollution, have been affecting human lives and economic developments for a long time. Global climate changes exacerbate the probability and frequency of extreme events such as water scarcity and severe floods. The increasing irregular water supply and water pollution issues require more advanced water resources assessment methodologies to guide practical water use and management. This thesis presents the extended methods for water quantity-quality assessment and water-related energy consumption and emissions. Three major methodologies are proposed based on the Water Footprint concept and Water Pinch Analysis frameworks to assess the quantity and quality impact of water use. These methods are also demonstrated with numerical and empirical case studies targeting regional and industrial water resource assessment and optimisation. In addition, the Water-Energy Nexus is discussed to investigate the water issues from a broader perspective. An initial assessment of the water-related energy and GHG emissions of the seawater desalination industries is carried out. The studies in this thesis convey several contributions to the current water resource assessment methodologies. The proposed Water Availability Footprint made an initial effort to cover the water quality degradation impact into the existing water scarcity assessment frameworks, which was not addressed previously. The second contribution of this work is the proposal of the Quantitative-Qualitative Water Footprint (QQWFP), where a cost-based water footprint is defined and determined with the total cost of water consumption and removing contaminants generated during the water use process. The cost-based water footprint provides results which are more intuitive for water managers and the public and can better guide industrial and regional water use and management. The third contribution is the development of the Water Scarcity Pinch Analysis (WSPA), which applied the Water Pinch Analysis at a macro level for regional water use assessment and optimisation. All three proposed methods determine the water use impact in terms of water quantity and quality, and the QQWFP and WSPA also cover the impact of multiple contaminants. In addition to seeking solutions, this thesis also proposes potential directions for future investigations. Significant potential aspects to be further discussed include 1) a more advanced quantification method of the impact of multiple contaminants, and 2) an implementation and economic feasibility analysis of the WSPA and QQWFP with localised data, which seek a customised solution to regional and industrial water use optimisation. Problémy s vodou, zejména její nedostatek a znečištění, ovlivňují každodenní lidský život a hospodářský vývoj. Globální změny klimatu zvyšují pravděpodobnost a četnost extrémních událostí jako jsou sucho a záplavy. Rostoucí problémy s nepravidelnou dostupností a znečištěním vody vyžadují pokročilejší metodiky hodnocení vodních zdrojů, které povedou k efektivnímu využití a hospodaření s vodou. Tato práce se zabývá rozšířenými metodikami pro hodnocení vody z pohledu její kvality a kvantity a pro hodnocení spotřeby energie a produkce emisí souvisejících s vodou. Tři hlavní metodiky jsou navrženy na základě konceptu vodní stopy (Water Footprint) a pinch analýzy vody (Water Pinch Analysis) pro posouzení kvantitativních a kvalitativních hledisek využití a spotřeby vody. Použití těchto metod je rovněž demonstrováno pomocí numerických a empirických případových studií zaměřených na hodnocení a optimalizaci využití regionálních a průmyslových vodních zdrojůDále jsou diskutovány souvislosti mezi vodou a energií (Water-Energy Nexus) za účelem analýzy problémů týkající se vody z širší perspektivy. Z pohledu vody a vodních zdrojů je provedeno počáteční zhodnocení energetické náročnosti a produkce emisí skleníkových plynů v problematice odsolování mořské vody. Výsledky prezentované v této práci navazují na současné metodiky hodnocení vodních zdrojů. Stopa dostupnosti vody (Water Availability Footprint) byla navržena pro zohlednění dopadu degradace kvality vody ve stávajících postupech pro posuzování nedostatku vody, ve kterých nebyla dříve řešena. Druhým přínosem této práce je návrh konceptu kvantitativní-kvalitativní vodní stopy (Quantitative-Qualitative Water Footprint - QQWFP), ve kterém je definována vodní stopa z pohledu nákladů a následně je stanovena v souvislosti s celkovými náklady na spotřebu vody a odstraňování kontaminantů, které se do vody dostávají v průběhu jejího využití. Vodní stopa založená na nákladech poskytuje výsledky, které jsou intuitivnější jak pro management vodních zdrojů tak i pro veřejnost. Tento přístup umožňuje lépe kontrolovat a řídit průmyslové a regionální využívání a správu vody. Třetím přínosem této práce je rozšíření pinch analýzy nedostatku vody (Water Scarcity Pinch Analysis - WSPA), ve které je aplikována pinch analýzy vody na makroúrovni se zaměřením na regionální hodnocení a optimalizaci zdrojů a využívání vody. Všechny tři navržené metody jsou zaměřeny na stanovení dopadů využití vody z hlediska jejího množství a kvality, analýzy QQWFP a WSPA také pokrývají dopady vícečetných kontaminantů. Kromě hledání řešení se tato práce také pokouší naznačit potenciální směry pro budoucí výzkum v dané oblasti. Mezi významná potenciální témata k diskuzi patří 1) pokročilejší metoda kvantifikace vlivu více kontaminantů a 2) implementace a analýza ekonomické proveditelnosti přístupů WSPA a QQWFP s lokalizovanými daty s cílem nalézt přizpůsobené řešení pro optimální využití regionální a průmyslové vody.
Keywords:
Water Integration; Water Pinch Analysis; Water Resource Assessment; Qualitative-Quantitative Water Footprint; Water Scarcity; Water Quality; Integrace vodních prutoku; Analýza vodních svěrů; Hodnocení vodních zdrojů; Vodní nouze; Kvalita vody; Kvantitativní-kvalitativní vodní stopy
Available in a digital repository NRGL
EXTENDED METHODOLOGY FOR WATER RESOURCES AND WATER-RELATED ENERGY ASSESSMENT ADDRESSING WATER QUALITY
Problémy s vodou, zejména její nedostatek a znečištění, ovlivňují každodenní lidský život a hospodářský vývoj. Globální změny klimatu zvyšují pravděpodobnost a četnost extrémních ...
EXTENDED METHODOLOGY FOR WATER RESOURCES AND WATER-RELATED ENERGY ASSESSMENT ADDRESSING WATER QUALITY
JIA, Xuexiu; Ditl,, Pavel; Dr hab. inż. Paweł Ocłoń, prof. PK; Dr. Aoife M. Foley; Varbanov, Petar Sabev
2020 - English
Water issues, especially water scarcity and water pollution, have been affecting human lives and economic developments for a long time. Global climate changes exacerbate the probability and frequency of extreme events such as water scarcity and severe floods. The increasing irregular water supply and water pollution issues require more advanced water resources assessment methodologies to guide practical water use and management. This thesis presents the extended methods for water quantity-quality assessment and water-related energy consumption and emissions. Three major methodologies are proposed based on the Water Footprint concept and Water Pinch Analysis frameworks to assess the quantity and quality impact of water use. These methods are also demonstrated with numerical and empirical case studies targeting regional and industrial water resource assessment and optimisation. In addition, the Water-Energy Nexus is discussed to investigate the water issues from a broader perspective. An initial assessment of the water-related energy and GHG emissions of the seawater desalination industries is carried out. The studies in this thesis convey several contributions to the current water resource assessment methodologies. The proposed Water Availability Footprint made an initial effort to cover the water quality degradation impact into the existing water scarcity assessment frameworks, which was not addressed previously. The second contribution of this work is the proposal of the Quantitative-Qualitative Water Footprint (QQWFP), where a cost-based water footprint is defined and determined with the total cost of water consumption and removing contaminants generated during the water use process. The cost-based water footprint provides results which are more intuitive for water managers and the public and can better guide industrial and regional water use and management. The third contribution is the development of the Water Scarcity Pinch Analysis (WSPA), which applied the Water Pinch Analysis at a macro level for regional water use assessment and optimisation. All three proposed methods determine the water use impact in terms of water quantity and quality, and the QQWFP and WSPA also cover the impact of multiple contaminants. In addition to seeking solutions, this thesis also proposes potential directions for future investigations. Significant potential aspects to be further discussed include 1) a more advanced quantification method of the impact of multiple contaminants, and 2) an implementation and economic feasibility analysis of the WSPA and QQWFP with localised data, which seek a customised solution to regional and industrial water use optimisation. Problémy s vodou, zejména její nedostatek a znečištění, ovlivňují každodenní lidský život a hospodářský vývoj. Globální změny klimatu zvyšují pravděpodobnost a četnost extrémních událostí jako jsou sucho a záplavy. Rostoucí problémy s nepravidelnou dostupností a znečištěním vody vyžadují pokročilejší metodiky hodnocení vodních zdrojů, které povedou k efektivnímu využití a hospodaření s vodou. Tato práce se zabývá rozšířenými metodikami pro hodnocení vody z pohledu její kvality a kvantity a pro hodnocení spotřeby energie a produkce emisí souvisejících s vodou. Tři hlavní metodiky jsou navrženy na základě konceptu vodní stopy (Water Footprint) a pinch analýzy vody (Water Pinch Analysis) pro posouzení kvantitativních a kvalitativních hledisek využití a spotřeby vody. Použití těchto metod je rovněž demonstrováno pomocí numerických a empirických případových studií zaměřených na hodnocení a optimalizaci využití regionálních a průmyslových vodních zdrojůDále jsou diskutovány souvislosti mezi vodou a energií (Water-Energy Nexus) za účelem analýzy problémů týkající se vody z širší perspektivy. Z pohledu vody a vodních zdrojů je provedeno počáteční zhodnocení energetické náročnosti a produkce emisí skleníkových plynů v problematice odsolování mořské vody. Výsledky prezentované v této práci navazují na současné metodiky hodnocení vodních zdrojů. Stopa dostupnosti vody (Water Availability Footprint) byla navržena pro zohlednění dopadu degradace kvality vody ve stávajících postupech pro posuzování nedostatku vody, ve kterých nebyla dříve řešena. Druhým přínosem této práce je návrh konceptu kvantitativní-kvalitativní vodní stopy (Quantitative-Qualitative Water Footprint - QQWFP), ve kterém je definována vodní stopa z pohledu nákladů a následně je stanovena v souvislosti s celkovými náklady na spotřebu vody a odstraňování kontaminantů, které se do vody dostávají v průběhu jejího využití. Vodní stopa založená na nákladech poskytuje výsledky, které jsou intuitivnější jak pro management vodních zdrojů tak i pro veřejnost. Tento přístup umožňuje lépe kontrolovat a řídit průmyslové a regionální využívání a správu vody. Třetím přínosem této práce je rozšíření pinch analýzy nedostatku vody (Water Scarcity Pinch Analysis - WSPA), ve které je aplikována pinch analýzy vody na makroúrovni se zaměřením na regionální hodnocení a optimalizaci zdrojů a využívání vody. Všechny tři navržené metody jsou zaměřeny na stanovení dopadů využití vody z hlediska jejího množství a kvality, analýzy QQWFP a WSPA také pokrývají dopady vícečetných kontaminantů. Kromě hledání řešení se tato práce také pokouší naznačit potenciální směry pro budoucí výzkum v dané oblasti. Mezi významná potenciální témata k diskuzi patří 1) pokročilejší metoda kvantifikace vlivu více kontaminantů a 2) implementace a analýza ekonomické proveditelnosti přístupů WSPA a QQWFP s lokalizovanými daty s cílem nalézt přizpůsobené řešení pro optimální využití regionální a průmyslové vody.
Keywords:
Water Integration; Water Pinch Analysis; Water Resource Assessment; Qualitative-Quantitative Water Footprint; Water Scarcity; Water Quality; Integrace vodních prutoku; Analýza vodních svěrů; Hodnocení vodních zdrojů; Vodní nouze; Kvalita vody; Kvantitativní-kvalitativní vodní stopy
Available in a digital repository NRGL
EXTENDED METHODOLOGY FOR WATER RESOURCES AND WATER-RELATED ENERGY ASSESSMENT ADDRESSING WATER QUALITY
Problémy s vodou, zejména její nedostatek a znečištění, ovlivňují každodenní lidský život a hospodářský vývoj. Globální změny klimatu zvyšují pravděpodobnost a četnost extrémních ...
Vliv triazinových pesticidů na ryby
STARÁ, Alžběta
2014 - English
Fish and crayfish are widely used as biological monitors of environmental levels of anthropogenic pollutants. The present thesis is a contribution to the assessment of the toxicity and effects of long-term effect of triazines on the different developmental stages of common carp (Cyprinus carpio L.) and adult red swamp crayfish (Procambarus clarkii). The carp was selected as a model fish due to its economic importance, e.g. carp farming contributes about 90% to total fish production in the Czech Republic. Crayfish are easily identified species representing given locality, they are widespread, and they provide a sufficient amount of tissue for individual biochemical and chemical analyses. The results of these studies provide further data on chronic exposure to triazines for consideration in risk assessment. We selected three active substances of triazine herbicides which are the most frequently detected in surface waters such as prometryne, simazine and terbutryn. The findings contribute to knowledge of the toxic potential of triazine herbicides to carp and crayfish at environmentally relevant concentrations in Czech rivers. There is a scarcity of information regarding the toxicity of triazines on freshwater organisms. During the tests we monitored several parameters: behaviour, mortality, biometric, haematological, biochemical blood, histopathology, oxidative stress and antioxidants. The data obtained from all tests performed during my thesis are very valuable for assessment and evaluation of long-term effects xenobiotics on aquatic organisms, especially fish and crayfish. In the future, I would extend the focus of my research for study of possible synergic or amplifying effect of mixtures triazines with other xenobiotics which are often found in the aquatic environment. This approach is recently accented as the aquatic environment is polluted by mixtures of different compounds. Therefore, more research is needed in order to clarify the more detailed effects of xenobiotics on non-target aquatic organisms. Ryby a raci jsou hojně využíváni jako monitorovací organismy environmentálních úrovní znečištění vody antropogenními polutanty. Předkládaná práce přispívá k hodnocení toxicity a účinků dlouhodobého působení triazinů na různá vývojová stadia kapra obecného (Cyprinus carpio L.) a dospělé jedince raka červeného (Procambarus clarkii). Kapr byl jako modelová ryba vybrán vzhledem k jeho ekonomickému významu - produkce kapra tvoří 90% celkové produkce ryb v České republice. Raci jsou snadno identifikovatelné druhy reprezentující danou lokalitu, jsou široce rozšíření a poskytují dostatečné množství tkáně pro individuální biochemické a chemické analýzy. Výsledky této studie poskytují bližší informace o chronické expozici triazinům s ohledem na hodnocení rizik. Vybrali jsme tři účinné látky triazinových herbicidů, které jsou v povrchových vodách nejčastěji detekovány - prometryn, simazin a terbutryn. Výsledky testů obohacují znalosti o toxickém působení triazinových herbicidů na kapra a raka v environmentálních koncentracích naměřených v povrchových vodách ČR. Zatím je informací o toxickém působení triazinů na vodní organismy nedostatek. Během testů byly sledovány tyto parametry: chování, mortalita, biometrické ukazatele, hematologické a biochemické hodnoty, histopatologie tkání, oxidativní stress a antioxidanty. Data získaná ze všech testů provedených v rámci mé doktorské práce jsou velmi cenná pro hodnocení a porovnání dlouhodobého účinku xenobiotic na vodní organismy, konkrétně ryby a raky. Do budoucna bych ráda rozšířila zaměření mého výzkumu o stadium možného synergického nebo zesilujícího efektu směsí triazinů s jinými xenobiotiky, která jsou často nacházena ve vodním prostředí. Na tento přístup je v poslední době kladen důraz, neboť vodní prostředí je znečištěno směsmi různých sloučenin. Proto pokládám za nanejvýš potřebné věnovat se výzkumu, který přinese nové informace o působení xenobiotik na necílové organismy.
Keywords:
triazin; test embryo-larvální toxicity; raný vývoj; histologie; nejnižší účinná koncentrace; koncentrace nezpůsobující poškození; raný vývoj; malformace; ryby; oxidativní stres; antioxidační indexy; hematologie; biochemie krve; histologie; bioindikátory; tkáň; antioxidační enzymy
Available in the Digital Repository of University of South Bohemia.
Vliv triazinových pesticidů na ryby
Ryby a raci jsou hojně využíváni jako monitorovací organismy environmentálních úrovní znečištění vody antropogenními polutanty. Předkládaná práce přispívá k hodnocení toxicity a ...
Společenstva vodních makrobezobratlých ovlivněna lidskými činnostmi
LET, Marek
2022 - English
Macroinvertebrates represent an essential part of aquatic environments contributing to various ecosystem services. Disregarding the importance of their habitats and stable and functionally diverse communities can cause hardly reversible losses. This Thesis aimed to reveal relationships between responses of aquatic macroinvertebrate communities and the consequences of human activities. The general negative relationship between the gradient of insecticide contamination and abundances of higher taxonomic units of the stream macroinvertebrates was observed (Chapter 2). The gradient of droughts correlated negatively to the abundances of mayflies (Ephemeroptera), stoneflies (Plecoptera) and caddisflies (Trichoptera) - hereinafter referred as "EPT" - and the most positively to the abundances of coleopteran adults, heteropterans, ostracods, and water lice. Disturbing synergic effects of droughts and agricultural runoff were assumed based on the comparisons between communities sampled in the control site and initially contaminated downstream sites. The practices in modern agricultural systems can be considered one of the greatest threats to aquatic macroinvertebrate fauna. Results summarised in Chapter 3 show decreasing richness of EPT taxa (however, not their abundances) along with the involvement of an increasing number of anthropogenic factors. Nevertheless, only the mayflies and especially stoneflies showed significant negative responses, whilst caddisflies generally exhibited resistance to the presumably strongest anthropogenic factors; namely to contamination by trace metals (cadmium, lead and zinc) and to subsequent loads of treated and "poorly treated" municipal wastewaters containing pesticides, pharmaceutical active compounds, sewage-derived organic matter, and undoubtedly other not identified kinds of pollutants. Despite the higher caddisfly abundance, there were detected signs of worsened health status in hydropsychids, limnephilids and rhyacophilids, particularly detected malformations and the presence of dead pupae in both types of contaminated environments. However, the environment polluted by wastewaters exhibited a significant relationship to a highly increased relative contribution of passive filter feeders and predators within the EPT community. Since wastewater treatment technologies have been enhanced in many countries and there is a lack of published evidence about their complex effect on aquatic ecosystems, future studies are required. Chapter 4 reveals the negative effect of non-native signal crayfish (Pacifastacus leniusculus) on the native branchiodellid community. According to our results, the total replacement of the native noble crayfish (Astacus astacus) by signal crayfish can lead to the disappearance of two species Branchiobdella parasita and B. pentadonta. Potential differences between crayfish species in correlations between abundances of both branchiobdellids were observed in the locality with the sympatric occurrence of noble crayfish and signal crayfish; the abundance of bigger-sized B. parasita positively correlated to the abundance of B. pentadonta only in the signal crayfish, whilst this relationship may be negative in the big-sized noble crayfish densely infested by both species. Potential competition for space was assumed. The experiment in laboratory conditions revealed more intensive grooming in signal crayfish. The results demonstrate the loss of overlooked biodiversity associated with the invasive species introduction. Knowledge of how communities of aquatic invertebrates respond to anthropogenic changes in the environment can be useful, e.g., during the assessment of the implications of planned or currently active human interferences for cultural landscapes. This Thesis will provide useful information for laboratory studies, of which the interpretation is often limited as they are carried out in artificial environments. Bezobratlí představují významnou součást vodních ekosystémů, podílející se na řadě nezbytných ekosystémových služeb. Narušením stanovišť a druhově i funkčně rozmanitých společenstev může snadno dojít k jen těžko vratným změnám. Tato práce byla zaměřena na výzkum vztahů společenstev vodních bezobratlých ovlivněných lidskou činností. Byl pozorován obecně negativní vztah mezi gradientem kontaminace insekticidy a četností proudomilných bezobratlých na úrovni vyšších taxonomických jednotek (Kapitola 2). Gradient hydrologického sucha negativně koreloval s četností skupiny jepic (Ephemeroptera), pošvatek (Plecoptera) a chrostíků (Trichoptera) - dále jen EPT - a nejlépe pozitivně koreloval s četností dospělců brouků (Coleoptera), ploštic (Heteroptera), lasturnatek (Ostracoda) a berušek vodních (Asellus aquaticus). Na základě porovnání stavu společenstva v kontrolním odběrového úseku se stavy společenstev z úseků zasažených počáteční insekticidní otravou byl předpokládán nepříznivý synergický efekt hydrologického sucha a splachů ze zemědělsky obhospodařovaných ploch. Metody v moderním zemědělství lze považovat za jednu z největších hrozeb pro vodní bezobratlé. Výsledky shrnuté v Kapitole 3 ukazují klesající zaznamenaný počet druhů EPT (avšak nikoliv četnosti EPT jedinců) spolu s rostoucí kumulací antropogenních faktorů. Nicméně pouze společenstva jepic a obzvláště pošvatek vykazovala signifikantní úbytky, zatímco chrostíci vykazovali určitou rezistenci k předpokládaným nejsilnějším antropogenním faktorům. Tyto hlavní faktory zahrnovaly zatížení kovy (kadmium, olovo a zinek) s následným vyústěním městských vyčištěných a špatně vyčištěných odpadních vod s obsahem pesticidů, léčiv, organického materiálu ze splašků a nepochybně i řady dalších neanalyzovaných látek. Navzdory zvýšené četnosti chrostíků byly u čeledí Hydropsychidae, Limnephilidae a Rhyacophilidae pozorovány známky zhoršené kondice (malformace a přítomnost uhynulých kukel) v obou typech znečištění. Prostředí znečištěné odpadními vodami bylo osídleno signifikantně zvýšeným podílem pasivních filtrátorů a predátorů z řádu chrostíků. Vidím zde nutnost dále studovat reakce společenstev vodních organismů na přísun vyčištěných odpadních vod, jelikož technologie čištění jsou v mnoha zemích světa stále zdokonalovány a je k dispozici poměrně málo publikovaných výstupů sledujících efekty zaváděných postupů na přirozené vodní ekosystémy. Kapitola 4 odhaluje negativní působení nepůvodního raka signálního (Pacifastacus leniusculus) na původní komunitu potočnic (Branchiobdellidae). Dle našich výsledků může úplné nahrazení původního raka říčního (Astacus astacus) rakem signálním vést k vymizení sledovaných dvou druhů potočnic, Branchiobdella parasita a B. pentadonta. Na lokalitě se sympatrickým výskytem raka říčního a signálního byly rovněž pozorovány potenciální rozdíly mezi oběma raky v korelacích mezi četnostmi obou druhů potočnic. Četnosti větší potočnice B. parasita pozitivně korelovaly s četností menší B. pentadonta pouze u raka signálního, přičemž tento vztah může být až negativní u velkých hustě osídlených jedinců raka říčního. Byla tudíž předpokládána potenciální kompetice o životní prostor. Doprovodný laboratorní experiment ukázal, že rak signální se mechanicky zbavuje epibiontů ve vyšší míře ve srovnání s rakem říčním. Výsledky tedy demonstrují potenciální ztráty v biodiverzitě nenápadných skupin organismů vznikající introdukcí invazních druhů. Poznatky v oblasti reakcí přírodních společenstev vodních bezobratlých na člověkem vyvolané změny v životním prostředí mohou být důležité například při posuzování důsledků nově plánovaných nebo aktuálně působících antropogenních činností v kulturní krajině. Tato dizertační práce rovněž poskytuje zpětnou vazbu laboratorním studiím, jejichž aplikovatelnost na reálné podmínky je často omezena zjednodušeným umělým prostředím.
Keywords:
Makrozoobentos; Environmentální podmínky; Disturbance; Znečištění; Degradace stanovišť
Available in the Digital Repository of University of South Bohemia.
Společenstva vodních makrobezobratlých ovlivněna lidskými činnostmi
i řady dalších neanalyzovaných látek. Navzdory zvýšené četnosti chrostíků byly u čeledí Hydropsychidae, Limnephilidae a Rhyacophilidae pozorovány známky zhoršené kondice (malformace a přítomnost ...
Změny srážko-odtokového režimu a biogeochemismu v pramenných oblastech
Fraindová, Kateřina; Matoušková, Milada; Komínková, Dana; Matschullat, Jörg
2024 - English
Pramenné oblasti představují v současné době velice významný aktuální či potenciální zdroj pitné vody, přičemž neméně důležitý je i jejich ekologický význam pro celý ekosystém. Jedná se o lokality s minimálními antropogenními zásahy a s obvykle nejméně znečištěnými vodními zdroji. Změna klimatu a srážko-odtokového režimu i kvalita vody v těchto oblastech významně ovlivňují stav a dostupnost vody dále po proudu. Zároveň se jedná o jednu z nejcitlivějších oblastí, která je včasným indikátorem probíhajících změn. Práce se zaměřuje na hlavní problémy, které v současné době již probíhají a významným způsobem ovlivňují dostupnost pitné vody. Jedním z nich jsou trendy srážko-odtokového režimu v souvislosti se změnou klimatu a ústupu ledovců v pramenných oblastech. Jako velmi dobrý příklad řeky ve středních zeměpisných šířkách s komplexním odtokovým režimem, kde se silně projevuje velký vliv regionálního oteplování klimatu a ústupu ledovců, bylo pro toto téma vybráno povodí řeky Athabasca. S tímto tématem souvisí i změna kvality vody, která je ovlivněná jak změnou teplot, tak srážko-odtokového režimu spolu s narůstajícím výskytem extrémních situací, jako je sucho a povodně. Dále jsou analyzovány i vliv krajinného pokryvu na kvalitu vody, a jejich změn spolu se zohledněním geografické polohy. Za tímto účelem bylo... Headwater areas are a very important current or potential drinking water source. Their ecological value for the whole ecosystem is equally important. Headwater areas are sites with minimal anthropogenic intervention and usually the least polluted water sources. Changes in climate and rainfall-runoff (R-R) regime together with water quality in these areas affect the status and availability of water further downstream significantly. It is also one of the most sensitive areas and is an early indicator of ongoing changes. This thesis focuses on the main issues that are already ongoing and are affecting the availability of drinking water significantly. Some of these are trends in R-R regime in the context of the climate change and glacier retreat in headwater areas. As a very good example of a mid-latitude river with a complex rainfall-runoff regime, where a large impact of regional climate warming and glacier retreat are strongly manifested, The Athabasca River Basin was selected for this study. Related to this issue is the river water quality, which is influenced by changes in both temperature and R-R regime, together with the increasing occurrence of extreme hydrometeorological situations such as droughts and floods. The effects of land cover on water quality are also analysed, along with consideration of...
Keywords:
Srážko-odtokový režim; výška sněhu; teplota; kvalita vody; živiny; DOC; regionální změna klimatu; Rainfall-runoff regime; snow cover depth; temperature; water quality; nutrients; DOC; regional climate change
Available in a digital repository NRGL
Změny srážko-odtokového režimu a biogeochemismu v pramenných oblastech
nejméně znečištěnými vodními zdroji. Změna klimatu a srážko-odtokového režimu i kvalita vody v těchto oblastech významně ovlivňují stav a dostupnost vody dále po proudu. ...
Vliv chemikálií přítomných ve výtocích z čistíren odpadních vod na ryby
GRABICOVÁ, Kateřina
2014 - English
There are many compounds that are used or produced by humans, e.g. pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) which are used in large quantities around the world. These compounds end up in waste waters and enter sewage treatment plants (STPs). But not all of these compounds are removed during the treatment processes in STP and they enter the aquatic environment via sewage effluents. The thesis is focused especially on evaluation of presence and potential toxicological effects of PPCPs in aquatic environment. The risk assessment for a single compound is usually based on laboratory experiments. The first tested compound was verapamil, a pharmaceutical for lowering blood pressure and treatment of cardiac diseases. Two types of tests were carried out, an acute one with high concentration levels and a sub-chronic one with levels that included environmentally relevant concentration. After the exposure, common carp larvae and embryos showed malformation and edemas and the heart rate was decreased. According to 96hLC50, the verapamil could be classified as a harmful or toxic substance. The second tested substance was UV filter 2 phenylbenzimidazole-5-sulfonic acid which was found at relatively high concentrations in south Bohemian surface waters. In spite of very low bioconcentration of PBSA in fish, activities of 7-ethoxyresorufin-O-deethylase, 7-methoxyresorufin-O-deethylase and 7-penthoxyresorufin-O-deethylase in exposed rainbow trout were increased which indicate that activity of cytochromes P450 were affected even in environmentally relevant concentration. In a real aquatic system, fish are exposed to waters which contain not only a single pollutant but a mixture of them. A consequent experiment was carried out on rainbow trout caged in effluent for 13 days from STP in Gothenburg, the second biggest STP in Sweden. The concentration of selected antidepressants was measured in different fish tissues and plasma. Citalopram, sertraline and venlafaxine were found in fish brain and liver. As these antidepressants are used for the treatment of psychical disorders, behavior of fish could be affected. The limitations of these experiments, even with real water with a mixture of chemicals, are that fish are stressed in aquaria or cages and the exposure via the food chain is not included. Benthic organisms are an important part of fish diet. The impact of pollution on benthic organisms is often studied. However, there is limited knowledge about the bioaccumulation of pharmaceuticals in the benthos and consequently in fish. Therefore bioaccumulation in Hydropsyche and Erpobdella was studied. These organisms were collected in non-polluted and in effluent affected localities. Antibiotics azithromycin and clarithromycin, cardio-vascular drug verapamil, antifungal drug clotrimazole and antidepressants citalopram and sertraline were found in Hydropsyche. Cardio-vascular drug valsartan, antidepressant sertraline, anti-inflammatory drug diclofenac and antifungal drug clotrimazole were found in Erpobdella. Passive sampling is an integrative sampling method which allows the obtaining of time average concentration over period of few weeks. POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Samplers) are used for sampling of polar compounds. It also can mimic bioconcentration. Based on the field experiments, the sampling rate for individual pharmaceuticals and illicit drugs was calculated. Twenty-one localities in the Czech Republic were sampled by POCIS and the water concentration of psychoactive drugs was estimated. Further research is necessary to make POCIS passive sampling a more precise tool for monitoring pharmaceutical and drug contents in aquatic environments. Farmaka a látky každodenní potřeby (tzv. personal care products, PPCP), patří mezi chemikálie, které jsou používané či vyráběné po celém světě ve velkém množství. Tyto látky jsou vyloučeny či vyhozeny do odpadu a společně s odpadní vodou vstupují do čistíren odpadních vod (ČOV). Ne všechny látky jsou v několika stupňovém čistícím procesu odstraněny a prostřednictvím výtoků z ČOV se dostávají do životního prostředí. Tato disertační práce je zaměřena na PPCP na jejich přítomnost ve vodním prostředí a na zjišťování jejich možného vlivu na vodní organismy. Hodnocení rizik plynoucích z přítomnosti cizorodých látek ve vodním prostředí je obvykle založeno na laboratorních studiích. V rámci této práce bylo první testovanou látkou léčivo verapamil, který je hojně předepisován k léčbě srdečních nemocí a na snížení krevního tlaku. K testování tohoto léčiva byly použity dva typy testů akutní s vysokými koncentracemi a subchronický, kde byla testována i koncentrace odpovídající reálným koncentracím této látky ve vodním prostředí. Embrya a larvy kapra obecného (Cyprinus carpio) vystavené působení verapamilu vykazovaly deformace a otoky těl. Bylo pozorováno i snížení tepové frekvence. Podle stanovené hodnoty 96hLC50 může být verapamil zařazen mezi škodlivé či jedovaté látky. Další testovanou látkou byla 2-fenylbenzimidazole-5-sulfonová kyselina (PBSA). Tato kyselina patří do skupiny UV filtrů používaných např. v opalovacích krémech a, jak bylo v rámci naší terénní studie zjištěno, vyskytuje se v povrchových vodách jižních Čech v relativně vysokých koncentracích. I přesto, že biokoncentrace PBSA v tkáních a plazmě pstruha duhového (Oncorhynchus mykiss) byla nízká, aktivita 7-ethoxyresorufin-O-deethylasy, 7-methoxyresorufin-O-deethylasy a 7-penthoxyresorufin-O-deethylasy u exponovaných ryb byla zvýšená, z čehož vyplývá, že byla ovlivněna aktivita cytochromů P450, a to i koncentrací PBSA běžně stanovovanou v povrchových vodách. Ryby žijící ve volné přírodě jsou však vystaveny působení různorodých směsí chemických látek. V následné studii byl proto použit přístup, kdy byl pstruh duhový vystaven přímo působení výtoku z ČOV v Göteborgu, druhé největší ČOV ve Švédsku. Pozornost byla zaměřena na výskyt antidepresiv v krevní plazmě a tkáních ryb po jejich 13 denní expozici. Citalopram, sertraline a venlafaxine byly nalezeny v mozku a játrech těchto ryb. Protože se tato léčiva používají k léčbě depresí a jiných psychických poruch, je možno předpokládat, že může být také ovlivněno i chování ryb vystavených působení těchto látek. Akvarijní a klecové experimenty jsou však pro ryby stresující a navíc nezohledňují příjem cizorodých látek potravou. Důležitou součástí potravy ryb jsou bentické organismy. Je mnoho studií, které se zabývají vlivem znečištění na bentické organismy, ale tyto studie jsou obvykle zaměřeny na biodiverzitu či ovlivnění biomasy. Dalším cílem práce bylo zjistit, zda se léčiva kumulují v tělech bentických organismů. Byly studovány dva druhy bentických druhů, larvy chrostíků (Hydropsyche sp.) a pijavky (Erpobdella octoculata). V larvách chrostíků došlo ke kumulaci antibiotik azithromycinu a clarithromycinu, kardiovaskulárního léčiva verapamilu, protiplísňového léčiva klotrimazolu a antidepresiv sertralinu a citalopramu. V pijavkách byly nalezeny valsartan (kardiovaskulární léčivo), diklofenak (protizánětlivé léčivo) a také, stejně jako v larvách chrostíků, sertraline a klotrimazol. Velmi perspektivní metodou používanou ke vzorkování životního prostředí je pasivní vzorkování. V reálných podmínkách byla provedena a ověřena kalibrace pasivních vzorkovačů. Pasivní vzorkovače POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Samplers) byly použity ke vzorkování 21 lokalit České republiky pro stanovení psychoaktivních farmak. Pro využití pasivních vzorkovačů jako exaktní metody pro sledování farmak a drog ve vodním prostředí je zapotřebí dalšího výzkumu.
Keywords:
farmaka a látky každodenní potřeby; biokoncentrace; bioakumulace; test toxicity; ryby; bentické organizmy; výtok z čistírny odpadních vod; environmentální koncentrační hladina; pasivní vzorkování
Available in the Digital Repository of University of South Bohemia.
Vliv chemikálií přítomných ve výtocích z čistíren odpadních vod na ryby
, které se zabývají vlivem znečištění na bentické organismy, ale tyto studie jsou obvykle zaměřeny na biodiverzitu či ovlivnění biomasy. Dalším cílem práce bylo zjistit, zda se léčiva ...
Princip nákladové přiměřenosti v právních předpisech EU v oblasti životního prostředí: ponaučení z implementace ochrany vod a ovzduší
Brabec, Jan; Jílková, Jiřina; Knápek, Jaroslav; Slavíková, Lenka
2022 - English
Environmentální legislativa Evropské unie uznává princip přiměřenosti jako nástroj, který usnadňuje identifikaci případů, jež vyžadují vynaložení nepřiměřených prostředků na dosažení environmentálních cílů. Pokud jsou ekonomické náklady nutné dosažení určitého cíle výrazně vyšší než z něho plynoucí přínosy, může být udělena výjimka plnění, aby bylo zabráněno plýtvání zdrojů na opatření se zanedbatelným dopadem na životní prostředí. Princip přiměřenosti je pevně zakotven v ochraně vod skrze Rámcovou směrnici vodách (2000/60/EC) a v oblasti ovzduší prostřednictvím Směrnice o průmyslových emisích (2010/75/EU). Takové zasazení by teoreticky mělo zaručit efektivnější a robustnější ochranu vod a ovzduší. Bez jednotné metodologie a s výraznou volností, která byla členským státům při posuzování přiměřenosti ponechána, se však celý proces stal značně heterogenním. Metodologie používané napříč Evropou se tak často významně liší a deformují původní myšlenku stejného přístupu k evropským vodním útvarům a zdrojům znečištění. Cílem práce je zjistit, zda využívání principu přiměřenosti v ochraně vod a ovzduší přispívá k efektivnější ochraně životního prostředí v EU a zda je princip přiměřenosti používán konzistentně v různých členských státech. Disertační práce se skládá ze tří článků publikovaných v... Environmental legislation in the European Union recognizes the principle of proportionality as a tool that helps identify cases that require spending of disproportionate resources to achieve environmental targets. If economic costs of achieving a certain target are significantly higher than associated benefits, an exemption may be granted to prevent wasting resources on measures with only a negligible effect on the environment. The principle is well established in water protection by means of the Water Framework Directive (2000/60/EC) and in air protection through the Industrial Emissions Directive (2010/75/EU). In theory, such setting should ensure more efficient and robust water and air protection. However, with no unified methodology and a high level of discretion given to individual member states, the process of assessing proportionality has become very heterogenous. As a result, methodologies used across Europe often differ from each other significantly, possibly distorting the original idea of equal treatment of European water bodies and sources of air pollution. The goal of this thesis is to determine whether the use of the proportionality principle in water and air protection contributes to more efficient environmental protection in the EU and whether the principle is used consistently in...
Keywords:
Princip přiměřenosti; Rámcová směrnice o vodách; Směrnice o průmyslových emisích; ochrana vod; ochrana ovzduší; environmentální regulace; taxonomie; Principle of proportionality; Water Framework Directive; Industrial Emissions Directive; water protection; air protection; environmental regulation; taxonomy
Available in a digital repository NRGL
Princip nákladové přiměřenosti v právních předpisech EU v oblasti životního prostředí: ponaučení z implementace ochrany vod a ovzduší
útvarům a zdrojům znečištění. Cílem práce je zjistit, zda využívání principu přiměřenosti v ochraně vod a ovzduší přispívá k efektivnější ochraně životního prostředí v EU a zda je ...
Monitoring reakce raků na různé podněty: jsou raci dobrými bioindikátory?
MALINOVSKA, Viktoriia
2023 - English
Freshwater crayfish play a vital role in food webs and energy transfer between trophic levels, often acting as keystone species. Crayfish are prime species among invertebrates, considering their large size, abundance, and biodiversity. Crayfish belong to common model organisms in scientific research and have been used as bioindicators of water quality in laboratory and field studies. Freshwater crayfish are at direct risk while facing polluted aquatic environments, as many chemicals enter natural waters throughout the year. Studies have been shown that crayfish exhibit a variety of behavioral and physiological alterations in response to anthropogenic contaminants. In Chapter 2, we aimed to assess the cardiac and locomotor responses of crayfish Pacifastacus leniusculus to short-term pulse exposure to environmentally relevant concentrations of three pesticides (metazachlor, terbuthylazine, and thiacloprid). A significant increase in heart rate and distance moved was observed in metazachlor-exposed specimens compared to controls. We did not detect significant changes in crayfish cardiac and locomotor activity in terbuthylazine and thiacloprid groups. Most crayfish in these groups did not exhibit locomotor response, so they might not be stimulated to escape a contaminated area. This may lead to continuous exposure to environmental chemicals that are potentially harmful. In Chapter 3, we investigated the effects of UV filters Benzoyl-4-hydroxy-2-methoxybenzenesulfonic acid (BP4) and 2-Phenylbenzimidazole-5-sulfonic acid (PBSA) on crayfish during 30 min exposure period. Specimens exposed to the tested compounds moved greater distances and spent more time in locomotion. Increased heart rate was also detected in treated groups. Such behavioral and physiological alterations of crayfish detected in both studies can potentially impair crayfish ability to respond to predators, and consequently affect abundance and the functional properties of macroinvertebrate communities. Along with use of crayfish in laboratory and field experiments, there is also an option to conduct case study with crayfish acting as bioindicators. We evaluated crayfish physiological responses to water disinfected with chlorine dioxide in long-term monitoring under operating conditions in local brewery (Chapter 4). The disruption of cardiac rhythmicity was detected with chaotic increases and decreases of heart rate regardless of the time of day. In natural environment, heart rate of crayfish is higher during night time considering nocturnal activity of these decapods. Nocturnalism is important adaptation for crayfish, and its impairment can lead to certain risks related to increased visibility to predators and alterations in foraging. Our results indicated that crayfish exhibit a cardiac and locomotor responses when shortly exposed to commonly used herbicide metazachlor and two widely applied UV filters BP4 and PBSA, suggesting that crayfish can potentially detect the appearance of these aquatic contaminants in water. The usefulness of crayfish in long-term monitoring of water quality have also been demonstrated. These findings expand our understanding of using crayfish as bioindicators in scientific research. In conclusion, this thesis provides the data from laboratory and case studies focusing on measurements of cardiac and locomotor endpoints in crayfish. Given that crayfish is at the base of the food chain in freshwater environments, it is of great importance to study the effects of different stimuli on such keystone species. Understanding further biological impacts of aquatic pollutants on freshwater crayfish and other non-target taxa will benefit our knowledge of threats to functional compositional changes in populations and communities. Sladkovodní raci mají zásadní roli v potravním řetězci a při přenosu energie mezi trofickými úrovněmi, často působí jako klíčové druhy. Mezi bezobratlými jsou raci primárními druhy s ohledem na jejich velkou velikost a obecnou hojnost a biologickou rozmanitost. Raci patří k běžným modelovým organismům ve vědeckém výzkumu a jsou využíváni jako bioindikátory kvality vody v laboratorních i terénních studiích. Sladkovodní raci jsou v přímém ohrožení, zatímco čelí znečištěnému vodnímu prostředí, protože do přírodních vod se během roku dostává mnoho chemikálií. Studie ukázaly, že raci vykazují různé behaviorální a fyziologické změny v reakci na antropogenní kontaminanty. V Kapitole 2 bylo naším cílem vyhodnocení srdeční a lokomotorické reakce raka signálního Pacifastacus leniusculus na krátkodobou pulzní expozici environmentálně relevantním koncentracím tří pesticidů (metazachlor, terbuthylazin a thiacloprid). Ve srovnání s kontrolními skupinami, u raků vystavených metazachloru bylo pozorováno významné zvýšení srdeční frekvence a ujeté vzdálenosti. Ve skupinách vystavených terbuthylazinu a thiaclopridu nebyly zaznamenané významné změny srdeční a pohybové aktivity raků. Protože většina raků v těchto skupinách nevykazovala lokomotorickou odezvu, nebyli zřejmě stimulováni k úniku z kontaminované oblasti. V přirozených podmínkách to může vést k trvalému vystavení environmentálním chemikáliím, které jsou potenciálně škodlivé. V Kapitole 3 jsme zkoumali účinky UV filtrů kyseliny benzoyl-4-hydroxy-2-methoxybenzensulfonové (BP4) a kyseliny 2-fenylbenzimidazol-5-sulfonové (PBSA) na raky během 30 minutové expozice. Jedinci raků exponovaní testovaným látkám se pohybovali na větší vzdálenosti a strávili více času v pohybu. V exponovaných skupinách byla také zaznamenaná vyšší frekvence srdečního tepu. Zaznamenané změny ve fyziologii a chovaní raků v obou studiích mohou být indikací potenciálního narušení schopnosti reagovat na predátory a následně ovlivnit početnost a funkční vlastnosti společenstev velkých bezobratlých. Spolu s využitím raků v laboratorních a venkovních experimentech existuje také možnost provést případovou studii s raky působícími jako bioindikátory. Hodnotili jsme fyziologické reakce raků na vodu dezinfikovanou oxidem chloričitým v dlouhodobém sledování za provozních podmínek v lokálním pivovaru (Kapitola 4). Narušení se projevovalo jako chaotické zvýšení a snížení srdečního tepu bez ohledu na denní dobu. V přirozeném prostředí je srdeční frekvence raků v noci vyšší s ohledem na noční aktivitu. Noční režim je důležitou adaptací pro raky a jeho narušení může vést k určitým rizikům souvisejícím se zvýšenou viditelností pro predátory a změnami při hledání potravy. Naše výsledky ukázaly, že raci vykazují srdeční a pohybové reakce, když jsou krátce vystaveni běžně používanému herbicidu metazachloru a dvěma široce používaným UV filtrům BP4 a PBSA, což naznačuje, že raci mohou potenciálně detekovat výskyt těchto vodních kontaminantů ve vodě. Prokázala se také užitečnost raka při dlouhodobém sledování kvality vody. Tato zjištění rozšiřují naše chápání používání raků jako bioindikátorů ve vědeckém výzkumu. Prezentovaná práce poskytuje data z laboratorních a případových studií zaměřených na srdeční a lokomotorickou aktivitu u raků. Vzhledem k tomu, že raci jsou základem potravního řetězce ve sladkovodním prostředí, je velmi důležité studovat účinky různých podnětů na takové klíčové druhy. Pochopení dalších biologických dopadů vodních polutantů na sladkovodní raky a další necílové taxony prospěje našim znalostem ohrožení funkčních změn složení populací a společenstev.
Keywords:
Pesticidy; Pohyb; Sladkovodní korýš; Srdeční aktivita; UV filtry; Vodní polutanty
Available in the Digital Repository of University of South Bohemia.
Monitoring reakce raků na různé podněty: jsou raci dobrými bioindikátory?
rozmanitost. Raci patří k běžným modelovým organismům ve vědeckém výzkumu a jsou využíváni jako bioindikátory kvality vody v laboratorních i terénních studiích. Sladkovodní raci jsou v ...
NRGL provides central access to information on grey literature produced in the Czech Republic in the fields of science, research and education. You can find more information about grey literature and NRGL at service web
Send your suggestions and comments to nusl@techlib.cz
Provider
Other bases