Z d r o j:
Nazov casopisu: Zivotne prostredie
Vydavatel: Ustav krajinnej ekologie SAV Bratislava
Rocnik: 1996, Cislo: 2

Environmentalno-geochemicky vyskum v Malych Karpatoch

 Distribution of organic matters and mercury as well as some other heavy metals were studied on a 24 x 12 km area in the Male Karpaty mountains. The following important facts were found: organic matter content decreases from the south to the north, increases from the west to the east and significantly diminishes from the surface to underlying horizons. Concentration of mercury shows a direct proportionate to the content of organic matter. Lead and partly zinc exhibit a similar dependence on the basis of results obtained up to now. The ability of soil samples to absorb additional portions of heavy metals was investigated. The sorption - exchange capacity differs for individual elements as well as soil samples in accordance with the following dependence: Hg < Cu < Cd < Zn. Differences can be explained by the formation of various complex organic compounds with metals.

 V roku 1992 sa zacala riesit grantova uloha ="Environmentalna geochemia Chranenej krajinnej oblasti Male Karpaty"==. Na rozdiel od predchadzajucich geochemickych studii tejto oblasti, zameranych na horninove, loziskove a pod. systemy, prvoradym objektom tohto vyskumu su najvrchnejsie vrstvy -- podne horizonty, potocne a ine sedimenty, ako aj povrchove a podzemne vody.
Uloha vychadza zo zakladnych geochemickych predpokladov, ze najvrchnejsie objekty zemskej kory -- poda a hydrosfera -- spolu s atmosferou a biosferou su objekty, kde sa uskutocnuje neustaly pohyb chemickych prvkov, vyvolany tak prirodnymi, ako aj antropogennymi procesmi. Vysledkom tychto procesov velmi casto mozu byt lokalne nahromadenia niektorych prvkov, mnohych s negativnymi ucinkami na cloveka a zive organizmy. Ochrana ludi a ostatnych zivych organizmov, vratane rastlin a pod., vyzaduje poznat miesta, kde sa nahromadili predovsetkym tie chemicke prvky a ich zluceny, ktore ohrozuju ludsky organizmus. Prevencia vsak vyzaduje aj poznanie zakonitosti premiestnovania (migracie) chemickych prvkov.
Vyber Chranenej krajinnej oblasti Male Kaarpaty pre environmentalno-geochemicky vyskum vyplynul z jej podrobnej analyzy a porovnania s inymi regionmi Slovenska. CHKO Male Karpaty ma niekolko specifik, ktore z nej vytvaraju osobity environmentalny region. Je to jednak poloha, geologicka charakteristika, hydrogeologia, jednak rozsiahla antropogenna cinnost (tazba a spracovanie nerastnych surovin, lesne a podne hospodarstvo, doprava atd.). Zavazila i okolnost, ze v blizkosti CHKO su velke sidelno-priemyselne aglomeracie a s tym suvisiace rekreacne zazemie pre velky pocet obyvatelov.
Na studium sa vybrala oblast s rozlohou priblizne 25 x 12 km, geograficky vymedzena I. a III. profilom odberu vzoriek. Na vzorkovanie sa vytycili tri profily:

 I. -- medzi obcami Svaty Jur a Stupava,
 II. -- medzi Pezinkom a Pernekom,
III. -- medzi Dolanami a Plaveckym Stvrtkom.

 +Organicke latky podnych pokryvov++

 Geochemicke studie v poslednych 10--15 rokov zaznamenali pozoruhodne ucinky organickych latok na premiestnovanie (migraciu) a hromadenie (akumulaciu) chemickych prvkov. Jednou z prvych uloh grantoveho projektu bolo preskumat rozsirenie najdolezitejsich podnych OL -- huminovych a fulvokyselin v studovanej oblasti. Zastupenie OL v lesnej pode celej skumanej oblasti charakterizuje niekolko vyraznych zakonitosti:

• Celkova obsah OL vyjadreny vo forme obsahu Cox koreluje s obsahom Cox pripadajucim na celkove mnozstvo huminovych a fulvokyselin, ako aj tzv. zvyskovych OL predstavujucich tuky, vosky, lignin, bituminozne latky, kerogen a pod. Zda sa, akoby sa medzi tymito latkami ustavovala urcita rovnovaha, bez ohladu na absolutny obsah jednotlivych typov OL.
• V celej oblasti sme zaznamenali vo vacsine horizontov dve vyrazne tendencie plosneho rozsirenia OL: v smere od juhu na sever vidiet vyrazny pokles obsahu OL, v smere od zapadu na vychod zretelny vzostup. obr. 1 a obr. 2 to dokumentuju na priestorovych zavislostiach horizontov A0 a B vsetkych troch profilov. V jednotlivych typoch OL su odchylky od spominanych tendencii predovsetkym v obsahu fulvokyselin II. profilu (tab. 1).

•  Hlbkova distribucia OL vykazuje vyrazny pokles obsahu vsetkych typov OL smerom do nizsich horizontov. Pomerne zastupenie jednotlivych OL smerom do hlbky sa vsak meni (tab. 1). S vynimkou II. profilu vyrazne klesa podiel huminovych kyselin smerom do nizsich horizontov. To zodpoveda podstatne znizenym migracnym schopnostiam huminovych kyselin oproti fulvokyselinam.
•  Aj pre sedimenty platia v podstate rovnake priestorove korelacne vztahy ako pre podne vzorky (tab. 2). Vyrazny rozdiel je vsak v nizsom zastupeni volnych fulvokyselin, okrem sedimentov I. profilu, kde je nizsi podiel volnych fulvokyselin vyvazeny vyssim zastupenim zvyskovych OL.

 + Ortut a dalsie tazke kovy++

 Vyskyt a distribucia ortuti v celej CHKO Male Karpaty predstavoval znacne prekvapenie. Jednak koncentraciou a priestorovym rozsirenim, jednak otazkou jej povodu. Malokarpatska lesna poda obsahuje totiz miestami 10--13- krat viac ortuti ako ostatne pody SR.

 
Z obr. 1 a 2 a z tab. 3 mozeme odvodit zavislost korelacie obsahov Hg s obsahmi OL a zaroven aj hlbkovu zavislost. Smerom do podloznych horizontov obsah Hg klesa, co poukazuje na zretelnu migraciu ortuti z povrchovych vrstiev do podlozia, a tym aj na povod Hgv tejto skumanej oblasti zo spadu.
S obsahom OL, zatial len s platnostou pre I. profil, koreluje aj obsah olova a ciastocne i zinku. Pre prvy profil sa potvrdila korelacia obsahov tazkych kovov so zvysenim magnetickej susceptibility vzoriek. Mohlo by to znamenat po dalsich overeniach, ze tato rychla a lacna metoda by sa mohla vyuzit na stanovenie zvyseneho obsahu tazkych kovov v podach.

 +Environmentalne vlastnosti malokarpatskej lesnej pody++

 Vzajomne vztahy medzi obsahom OL a tazkych kovov vratane ortuti, nas priviedli na myslienku preskumat, do akej miery je malokarpatska lesna poda nasytena niektorymi toxickymi prvkami. Urobili sme preto seriu pokusov, pri ktorych sme na vzorky Ao horizontu I. profilu posobili roztokmi s obsahom ortuti (HgCl2), medi (CuSO4), kadmia (CdCl2) a zinku (ZnSO4). Zistili sme, ze mnozstva prislusnych kovov, ktore sa na podne vzorky viazali (pracovne ich oznacujeme ako sorpcno-vymenna kapacita), roznia sa tak co do druhu kovu, ako aj vzorky, t. j. jej miesta v uzemi medzi Sv. Jurom a Stupavou.
V pripade ortuti vysla napriklad zavislost znazornena na obr. 3. . Sorpcno-vymenna kapacita vzoriek vzhladom na ortut je velmi nizka, zo vsetkych skumanych kovov najnizsia. Z geochemicko-environmentalneho hladiska je vsak najdolezitejsie to, ze niektore vzorky viazali velmi malo, resp. temer ziadnu ortut, i ked podla experimentov Babcana a Sevca (1994) mala nastat v dosledku pritomnosti huminovych a fulvokyselin totalna vazba Hg na podny material. To naznacuje, ze v pode musia byt latky, pravdepodobne tiez organicke, ktore s ortutou vytvaraju rozpustne komplexy. Z toho dalej vyplyva, ze tieto latky mozu podmienovat horizontalny, ako aj vertikalny transport ortuti. Ortut sa tak moze dostavat do podlozia, ale voda ju moze odnasat na ine miesta. Vodna migracia Hg sa zatial pre nedostatok financnych prostriedkov neuskutocnila.
Sorpcno-vymenne kapacity podnych vzoriek vzhladom na dalsie kovy boli podstatne vyssie, zachovavala sa postupnost Hg < Cu < Cd < Zn. Ich maxima a minima vsak nekorespondovali s maximami a minimami Hg.

• Plosna distribucia organickych latok v CHKO Male Karpaty poukazuje na problem ich genezy. Na pomerne malom uzemi su znacne rozdiely v obsahoch OL. Geologicke podlozie pody jednotlivych profilov je sice odlisne (granity, metamorfity, karbonaty), avsak lesne porasty su priblizne rovnake, takze bude treba hladat ine suvislosti na vysvetlenie tychto rozdielov.
•  Obsah ortuti v lesnej pode upozornuje na tri zvlastnosti:

-- relativne vysoke koncentracie Hg miestami 10--13- krat prevysujuce obsah ortuti v inych podach Slovenska,
-- obsah ortuti vyrazne koreluje s obsahom organickych latok prakticky v celej oblasti, vratane hlbkovych zavislosti,
-- vzhladom na obsah, priestorove a hlbkove rozsirenie Hg, treba urychlene vyhladat zdroj, z ktoreho ortut pochadza a znecistuje uzemie Malych Karpat.
•  Predbezne vysledky studie distribucie niektorych tazkych kovov (Pb, Zn) poukazuju na podobne problemy, ako pri u ortuti.
•  Experimentalne overene environmentalne vlastnosti malokarpatskej lesnej pody poukazuju na nevyhnutnost preskumania vodnej migracie ortuti, pripadne i dalsich tazkych kovov. Hydrogeochemicka problematika uzemia sa dosial neriesila.

• Babcan ....... (doplnit)

Texty k obrazkom

1. Obsah organickych latok, vyjadreny vo forme obsahu Cox a obsah ortuti v podnych vzorkach horizontu A0 I.--III. profilu (OM -- cislo odberu)
2. Obsah organickych latok vyjadreny vo forme obsahu Cox a obsah ortuti v podnych vzorkach horizontu B I.--III. profilu (OM -- cislo odberu)
3. Sorpcno-vymenna kapacita vzoriek A0 horizontu I. profilu vzhladom na Hg (OM -- cislo odberu)