Půdní ekotoxikologie v centru RECETOX SOILETOX
Složka přírody, p krajiny PROČ PŮDA??????? Substrát t pro růst r rostlin, nadána úrodností - produkční schopnosti půdyp Základní článek potravního řetězce a cyklů prvků a látek l v terestrických ekosystémech 1) vstup látek l (i cizorodých do potravních řetězců) 2) dekompoziční procesy v půděp Filtrační a čistící prostřed edí - interakce s atmosférou a hydrosférou rou NUTNOST UDRŽEN ENÍ PŮDNÍ KVALITY A ZDRAVÍ 2
Půda v ohrožení KONTAMINACE EROZE NARUŠEN ENÍ VODNÍHO REŽIMU ZTRÁTA TA ŽIVIN A ORGANICKÉ HMOTY ZÁBORY PŮDYP 3
Cíl půdní ekotoxikologie chránit půdu p a půdnp dní biotu před účinky chemických látek l a další šími stresory 4
Náplň půdní ekotoxikologie KONTAMINACE PŮD P EFEKTY NA PŮDNP DNÍ (zdroje, hladiny apod.) ORGANISMY (ekologie, toxikologie apod.) OSUD KONTAMINANTŮ V PŮDÁCHP ZHODNOCENÍ a PRO PŮDU P JAKO CELEK 5
1 mm Chvostoskok 1 2 mm Půdní prostředí má svá specifika 1 um 1 um 1 um 1 nm Houbové vlákno 2-1 um Bakterie 1-22 um Jílová částice 2-.2 um 1 nm 1 nm Organický kontaminant 1 nm.1 nm 6
Biodostupnost 7
SOILETOX SOILETOX = = SKUPINA SKUPINA PŮDNÍ PŮDNÍ EKOTOXIKOLOGIE EKOTOXIKOLOGIE 8
ČÍM SE ZABÝVÁME Půdní ekotoxikologie Půdní mikrobiologie Monitoring půdp Hodnocení biodostupnosti Biomarkery půdnp dních bezobratlých Procesy rekultivace Aplikace kalů na půdup. 9
Náš výzkum Reáln lné ekosystémy - monitoring Laboratorní experimenty a studie Response Dose 1
Studie v reálných ekosystémech
R-T&A Rozsáhlá síť lokalit 6 Krkonoše 2 Krušné h. 1 Lužické h. Berounská kotlina D 11 1 Šumava Košetice D 1 Mokrá Zlínsko 2 Beskydy 2 Vizovická vrchovina 12
R-T&A Experimentální oblast Zlínsko 48 48 ppůdních lokalit Odběry 1994 --27 Celkem > 25 vzorků Košetice Zlínsko 13
Výzkum vlivu povodní PŘED PŘED PO PO 14
Zlínsko 23 Specifický problém: zjištění stavu kontaminace kraje Ni a As Odběry podzim 23 4 dny v terénu, 5 lokalit, 45 km 15
Komplexní studie Obr 1-1. Schéma studie zatížení životního prostředí v berounské kotlině - 21. Tři odběrové kampaně: 19.2.-25.2.21 25.6.-1.7.21 5.11.-11.11.21 Odběry v červnu 21 Odběry v červnu 21 Odběry v červnu 21 OVZDUŠÍ PŮDA SEDIMENTY VODA Polyaromatické uhlovodíky (PAHs) Polychlorované bifenyly (PCBs) Organické chlorované pesticidy (OCPs): HCH, DDT, HCB Polychlorované dibenzo-p-dioxiny a dibenzofurany (PCDDs/Fs) Polétavý prach (PM2,5 a PM1) Těžké kovy (HMs) Volatilní organické látky (VOCs) + výsledky ze stanice AIM ČHMÚ na lokalitě 12A - standartní atm. polutanty a proudění Polyaromatické uhlovodíky (PAHs) Polychlorované bifenyly (PCBs) Organické chlorované pesticidy (OCPs): HCH, DDT, HCB Polychlorované dibenzo-p-dioxiny a dibenzofurany (PCDDs/Fs) Těžké kovy (HMs) Fyz.-chem. parametry Testy toxicity a genotoxicity Hodnocení biologické kvality půd Polyaromatické uhlovodíky (PAHs) Polychlorované bifenyly (PCBs) Organické chlorované pesticidy (OCPs): HCH, DDT, HCB Polychlorované dibenzo-p-dioxiny a dibenzofurany (PCDDs/Fs) Těžké kovy (HMs) Obsah Corg Testy toxicity a genotoxicity Polyaromatické uhlovodíky (PAHs) Polychlorované bifenyly (PCBs) Organické chlorované pesticidy (OCPs): HCH, DDT, HCB ph, teplota, vodivost, O 2 Testy toxicity a genotoxicity Stroupinský p. Hředle Testy toxicity a genotoxicity Zdice Nižbor Litavka Hýskov Králův Dvůr Popovice Suchomastský p. Beroun Ber ounka Srovnání lokalit DATA Název lokality Spytihněv OtrokoviceOtrokovice Malenovice Staré označení niva 25 Z4 (174) niva 2 Z7 (17) As,2 2,9 1,36 1,16 Cd,,2,1,1 Cr,2 12,6 8,4 4,3 Hg,76,111,81 Analýza rizik Srovnání s LIMITY Studie stavu zatížení životního prostředí v berounské kotlině - 21 16
duben 24 červen 24 září 24 listopad 24 limit Monitoring vlivu průmyslových podniků 1 1 Monitoring stavu životního prostředí v okolí cementárny Mokrá, ČMC a.s. - 24 Výsledky mohou být interpretovány: ny: vztah s převlp evládajícím prouděním m větru, v poloha a vzdálenost od závodu apod. 1 1 2 1 1 7 1 6 1 1 1 4, 5 1 Kadmium 1 8, 9 1 12 11 1 3 17
Vliv dopravy na kvalitu půd 14 Přežívání adultů po 28 dnech z 1 nasazených na začátku testu 9 4-1 1 2 3 4 5 6 7 8 Počet juvenilů po 28 dnech 8 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 18
Laboratorní výzkum
Relativně málo studií o efektech chemikálií v půdě Výsledky prohledání literatury 198 24: žížaly a POPs*: PAHs PCBs chlorophenols DDT and metabolites dieldrin, aldrin, endrin chloro/bromobenzenes HCH endosulfan chlordane other pesticides PCDDs/Fs and PBDDs/Fs PCNs SCCPs PBDEs 5 1 15 2 25 3 35 4 45 number of studies *POPs = Persistentní Organické Polutanty!!! 2
Testování ekotoxicity POPs Vybrané skupiny POPs pesticidy, zplodiny, průmyslové chemikálie Půdní mikroorganismy: Biomasa, a, respirace, mineralizace dusíku, Nitrifikace, diverzita,, enzymy, Biomonitoring hlístice: C. C. elegans roupice: E. E. albidus, E. E. crypticus chvostoskoci: F. F. candida žížaly: E. E. fetida Testy toxicity 21
Testy ekotoxicity v půdě 22
Folsomia candida 35 Reproduction - number of juveniles 3 25 2 15 1 5 Control,1 1 1 1 mg/kg 23
Potřeba kontaktních testů výluh 1:1 testy výluhů nelze simulovat toxicitu pevných vzorků kontrolní půda odpad smích chání v různých poměrech PROČ? otázka BIODOSTUPNOSTI 24
Ekotoxicita odpadů test s rostlinami - Brasicca rapa a Avena sativa test na reprodukci žížal test na reprodukci roupic test na reprodukci chvostoskoků Počet juvenilů 5 4 3 2 1 Reprodukce Folsomia candida 5 1 15 2 25 3 % WOO v artificiální půdě 25
otevřená oblast využití alternativních testů Únikový test s E. albidus odpad artificiální půda 1 dospělců 1 2 3 Ø8,4 cm 1 opakování 2 x 1 g půdy Hledání živých roupic v obou polovinách 5 4 24 hodin 26
OECD OECD artificiální artificiální půdy půdy 27
Relultivace výsypek 28
Sediment přehrada Brno 29
Nádobový pokus 3
Vyhodnocení rostlin Počet vzešlých rostlin v % Délka nadzemní části rostlin (cm) % 12 1 8 6 4 2 97,5 13,75 7,5 18,75 16,25 3,75 5 K1 K H A B C S výška v cm 25 2 15 1 5 K1 K H A B C S varianta varianta 31
RECETOX Kamenice 126/3, Brno Bohunice Tel: 549 494 267, 775 14 71 Fax: 549 492 84 E-mail: hofman@recetox.muni.cz www.recetox.muni.cz www.recetox.muni muni.cz/studium Přijďte se k nám podívat!!! Přijďte se k nám podívat!!! Kdy? 32