Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský v Brně Odbor agrochemie, půdy a výživy rostlin Odbor krmiv KONTROLA A MONITORING CIZORODÝCH LÁTEK V ZEMĚDĚLSKÉ PŮDĚ A VSTUPECH DO PŮDY Zpráva za rok 2006 Zpracoval: Schválil: Ing. Lenka Prášková Ing. Ladislav Kubík, Ph.D. Mgr. Jakub Křivánek Ing. František Majer Mgr. Stanislav Malý, Ph.D. Dr. Ing. Pavel Čermák ředitel odboru APVR MONITOROVÁNÍ ZAKÁZANÝCH A NEŽÁDOUCÍCH LÁTEK A PRODUKTŮ, ZNEČIŠŤUJÍCÍCH DOPLŇKOVÝCH LÁTEK V KRMIVECH A V PREMIXECH Zpráva za rok 2006 Zpracoval: Schválil: Ing. Martin Faktor Ing. Alice Köhlerová Ing. Martina Maršíková RNDr. Pavel Šíma ředitel odboru krmiv Předkládá: RNDr. Jaroslav Staňa ředitel ústavu Brno, květen 2007
OBSAH 1 KONTROLA A MONITORING CIZORODÝCH LÁTEK V ZEMĚDĚLSKÉ PŮDĚ A VSTUPECH DO PŮDY...3 1.1 ÚVOD...3 1.2 CÍLE...4 1.3 METODIKA PRACÍ...6 1.4 VÝSLEDKY...7 1.4.1 BAZÁLNÍ MONITORING PŮD...7 1.4.1.1 Obsahy PCB v půdě...7 1.4.1.2 Obsahy PAH v půdě...10 1.4.1.3 Obsahy persistentních chlorovaných pesticidů v půdě...13 1.4.1.4 Monitoring mikrobiálních parametrů půd...19 1.4.2 MONITORING ROSTLINNÉ PRODUKCE...21 1.4.3 KONTROLA HNOJIV...21 1.4.4 KONTROLA KALŮ ČOV...22 1.4.4.1 Obsahy rizikových prvků...22 1.4.4.2 Obsahy PCB...25 1.4.4.3 Obsahy PAH...26 1.4.4.4 Obsahy AOX...28 1.4.5 HODNOCENÍ RYBNIČNÍCH SEDIMENTŮ...29 1.5 SEZNAM PŘÍLOH...32 2 MONITOROVÁNÍ ZAKÁZANÝCH A NEŽÁDOUCÍCH LÁTEK A PRODUKTŮ, ZNEČIŠŤUJÍCÍCH DOPLŇKOVÝCH LÁTEK V KRMIVECH A V PREMIXECH...35 2.1 MONITOROVÁNÍ ZAKÁZANÝCH A NEŽÁDOUCÍCH LÁTEK A PRODUKTŮ, ZNEČIŠŤUJÍCÍCH DOPLŇKOVÝCH LÁTEK V KRMIVECH A V PREMIXECH (ČESKY)...35 2.1.1 MONITOROVÁNÍ VÝSKYTU ZAKÁZANÝCH LÁTEK A POUŽÍVÁNÍ NEPOVOLENÝCH KRMNÝCH SUROVIN K VÝROBĚ KRMIV PRO URČITÉ DRUHY A KATEGORIE ZVÍŘAT...35 2.1.2 VÝSKYT NEŽÁDOUCÍCH LÁTEK A PRODUKTŮ...35 2.1.3 VÝSKYT ZNEČIŠŤUJÍCÍCH A ZAKÁZANÝCH DL V PREMIXECH A V KRMIVECH V RÁMCI ČR, EU I ZE TŘETÍCH ZEMÍ A KONTROLA OBSAHU VYBRANÝCH STOPOVÝCH PRVKŮ V KRMNÝCH SMĚSÍCH PRO PRASATA...36 2.1.4 ZÁVĚR...37 2.2 ANNUAL REPORT ON COORDINATED INSPECTION PROGRAMME IN THE FIELD OF ANIMAL NUTRITION FOR THE YEAR 2006 IN THE CZECH REPUBLIC (ENGLISH)...38 2.2.1 MONITORING THE PRESENCE OF PROHIBITED SUBSTANCES AND THE USE OF FEED MATERIALS UNAUTHORIZED FOR PRODUCTION OF FEED FOR CERTAIN ANIMAL SPECIES...38 2.2.2 MONITORING THE PRESENCE OF UNDESIRABLE SUBSTANCES AND PRODUCTS...38 2.2.3 MONITORING THE PRESENCE OF SUBSTANCES AUTHORIZED AS FEED ADDITIVES IN COMPOUND FEEDINGSTUFFS (IN COMPLETE AND COMPLEMENTARY FEEDINGSTUFFS), IN PREMIXTURES PRODUCED IN THE CZECH REPUBLIC OR IMPORTED TO THE CZECH REPUBLIC AND CONTROL OF THE CONTENT OF SELECTED TRACE ELEMENTS (COPPER AND ZINC) IN FEEDINGSTUFFS FOR PIGS...39 2.2.4 CONCLUSION...40 2.2.5 LIST OF ANNEXES:...40
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy ÚKZÚZ BRNO 1 Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy 1.1 ÚVOD Přehled prací prováděných Ústředním kontrolním a zkušebním ústavem zemědělským v Brně, odborem APVR v roce 2006 v oblasti kontroly a monitoringu cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy: 1) Bazální monitoring zemědělských půd odběry vzorků půd na souboru pozorovacích ploch se sledováním organických polutantů, odběry a analýzy vzorků rostlin v subsystému kontaminovaných ploch a na referenčních plochách v základním subsystému, odběry vzorků a vyhodnocení mikrobiologických parametrů na vybraných pozorovacích plochách. 2) Monitoring atmosférické depozice Od října 2005 je monitoring atmosférické depozice pozastaven a převeden na tzv. přerušovaný cyklus sledování. 3) Registr kontaminovaných ploch zahušťování odběrů v územích se zjištěnými nadlimitními koncentracemi obsahů sledovaných rizikových prvků, spolupráce se zemědělskými podniky, obecními a krajskými úřady doplňování databáze registru, vyhodnocení databáze registru ve vztahu ke geologickému substrátu. 4) Kontrola hnojiv kontrolní činnost vyplývající ze zákona č. 156/98 Sb., ve znění pozdějších předpisů. 5) Kontrola kvality půdy po aplikaci kalů ČOV odběry vzorků kalů s přednostním výběrem ČOV, jejichž kaly jsou využity v zemědělství, odběry vzorků půd na pozemcích s aplikací kalů, analýzy vzorků na obsahy rizikových prvků a u vybraných vzorků na obsahy organických polutantů, odběry a analýzy vzorků rostlin na pozemcích s aplikací kalů. Zpráva hodnotí výsledky sledování v uvedených oblastech v roce 2006, navazuje na výsledky z minulých let a pokud je to možné, hodnotí též vývoj sledovaných parametrů. 3
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy 1.2 CÍLE ÚKZÚZ BRNO Cíle kontroly a monitoringu rizikových prvků a rizikových látek jsou formulovány v souladu s požadavky MZe a MŽP tak, aby výsledky sloužily především jako podpora pro rozhodování na všech úrovních státní správy a pro návrhy a novely legislativních předpisů. Současně jsou výsledky všech oblastí sledování využívány jako zdroje dat pro vědeckovýzkumné projekty. Bazální monitoring půd a) Pro orgány státní správy poskytuje informace o stavu a vývoji vlastností půd. Tyto informace slouží především jako soubor referenčních hodnot pro posuzování výsledků dalších šetření. Data jsou porovnávána s výsledky programu AZP. b) V subsystému kontaminovaných ploch jsou vyhodnocovány příčiny kontaminace půd a sledována rizika přestupů potenciálně toxických látek do zemědělské produkce. c) Na úrovni ÚKZÚZ, MZe a MŽP je systém monitoringu navázán na zahraniční systémy monitoringů, slouží k prezentaci výsledků na mezinárodní úrovni a spolupráci se zahraničními odborníky (vazba zejména na Německo, Slovensko, Švýcarsko, Rakousko, Maďarsko). d) Výsledky jsou vyhodnocovány za účelem hodnocení a validace analytických metod. e) Výsledky jsou vyhodnocovány za účelem poskytování materiálů pro ročenky a statistické přehledy. Monitoring atmosférické depozice a) Výsledky poskytují informace pro bilancování látek v agroekosystémech: hodnocení imisí z hlediska vstupů rizikových prvků do půdy, vytvoření národní sítě a poskytování referenčních hodnot. b) V návaznosti na monitoring půd je hodnocen vliv imisí na zemědělskou produkci. c) Systém poskytuje podklady pro odvozování emisních limitů a kritických zátěží půd. d) Prvotní data jsou poskytována k dalšímu využití Zemědělské vodohospodářské správě a Českému hydrometeorologickému ústavu. Registr kontaminovaných ploch a) Výsledky registru tvoří celoplošnou databázi charakterizující stav kontaminace zemědělských půd rizikovými prvky. b) Na úrovni MZe a MŽP slouží výsledky jako podkladové materiály k přípravě legislativních opatření. c) Po předání databází registru krajským úřadům, obcím s rozšířenou působností, referátům životního prostředí, je umožněno využití výsledků pro správní činnost na úrovni kraje, obce s rozšířenou působností, s využitím aplikace do GIS. Kontrola hnojiv V rámci procesu registrace hnojiv a kontroly jsou zjišťovány obsahy rizikových prvků v hnojivech jako nutný podklad pro vlastní registraci nebo pro případné stažení výrobku z oběhu. Kontrola kalů ČOV a) Výsledky inventarizace obsahů rizikových prvků a rizikových látek v kalech ČOV většího významu v celostátním měřítku jsou využívány pro odpadové hospodářství na úrovni krajů a obcí. 4
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy ÚKZÚZ BRNO b) V návaznosti na programy monitoringu půd a atmosférické depozice je prováděno bilancování látek a hodnocení vstupů rizikových látek do půdy i prostřednictvím aplikace kalů ČOV. c) V návaznosti na registr kontaminovaných ploch byla v roce 1997 zahájena postupná tvorba databáze pozemků s aplikací kalů ČOV. Tato databáze bude sloužit k hodnocení rizik na konkrétních pozemcích, kde byly kaly aplikovány. d) V roce 2003 byla zahájena postupná tvorba databáze rostlin pěstovaných na pozemcích s aplikací kalů. Také tato databáze bude sloužit k hodnocení rizik na konkrétních pozemcích, kde byly kaly aplikovány. e) Výsledky inventarizace jsou využívány pro přípravu legislativních předpisů. 5
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy 1.3 METODIKA PRACÍ ÚKZÚZ BRNO Terénní, analytické a vyhodnocovací práce byly prováděny v souladu s metodikami vypracovanými pro jednotlivé úkoly a s požadavky MZe, odboru bezpečnosti potravin (Sáňka, M. a kol., 1998: Bazální monitoring zemědělských půd a monitoring atmosférické depozice metodické postupy; Zbíral, J. a kol., 1997-2004: Analýza půd I-III jednotné pracovní postupy). Současně byly uplatněny národní nebo mezinárodní normy odběrů vzorků a analytických prací. Terénní a vyhodnocovací práce byly zabezpečovány pracovníky Odboru agrochemie, půdy a výživy rostlin, analytické práce Národní referenční laboratoří. Vlastní laboratorní analýzy byly prováděny v laboratořích na regionech v Praze, Plzni, Brně a Opavě. Všechny laboratoře jsou zapojeny do vnitřního systému řízení jakosti, organizovaného Národní referenční laboratoří. Současně jsou členy mezinárodního systému porovnávání analytických výsledků, který je organizovaný Zemědělskou univerzitou ve Wageningen (International soil-analytical exchange). Laboratoře v Praze, Brně a v Opavě mají akreditaci ČIA. 6
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy 1.4 VÝSLEDKY ÚKZÚZ BRNO 1.4.1 Bazální monitoring půd 1.4.1.1 Obsahy PCB v půdě Polychlorované bifenyly jsou skupinou organických sloučenin skládajících se s bifenylu (C 12 H 10 ) a různého počtu připojených atomů chlóru. Důvodem pro jejich produkci byla mimořádná chemická stálost (nehořlavost) a výborné elektroizolační schopnosti. Spolu s jejich toxicitou představuje právě jejich chemická stálost zásadní problém, neboť jejich biodegradace probíhá v přírodě jen velmi pomalu a za specifických podmínek. Tab. 1 Mediány, aritmetické průměry a maxima obsahů sumy PCB v ornici (svrchní vrstvě) a podorničí (spodní vrstvě) zemědělských půd za období 1998 2006 ornice/sv. vrstva (µg.kg -1 suš.) suma 6 kongenerů (28, 52, 101, 138, 153, 180) 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 medián 2,60 2,43 1,50 1,75 2,13 3,00 5,60 3,38 3,36 ar. prům. 4,79 4,79 6,25 4,83 5,55 5,46 7,94 5,09 6,33 max. 33,65 54,30 82,20 41,50 61,70 46,80 48,60 44,00 61,82 suma 7 kongenerů (28, 52, 101, 118, 138, 153, 180) 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 medián - - 1,75 2,00 2,38 3,50 6,40 3,62 3,61 ar. prům. - - 6,54 5,10 5,85 5,96 8,43 5,36 6,67 max. - - 84,30 42,10 62,90 47,30 48,90 44,70 62,81 podorničí/sp. vrstva (µg.kg -1 suš.) suma 6 kongenerů (28, 52, 101, 138, 153, 180) 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 medián 1,50 1,90 1,50 1,50 1,50 3,00 4,83 2,75 2,49 ar. prům. 3,31 3,22 3,06 2,98 3,94 4,64 7,10 5,39 5,06 max. 32,10 35,30 28,90 32,70 46,50 31,00 71,60 49,20 55,39 suma 7 kongenerů (28, 52, 101, 118, 138, 153, 180) 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 medián - - 1,75 1,75 1,75 3,50 5,55 3,00 2,74 ar. prům. - - 3,31 3,23 4,22 5,14 7,63 5,68 5,35 max. - - 29,20 32,90 47,30 31,50 72,30 49,90 55,94 7
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy ÚKZÚZ BRNO Výsledky stanovení PCB v půdních vzorcích Bazálního monitoringu půd a pěti vybraných lokalit v chráněných územích v roce 2006 uvádí příloha 1 a 2. V první z příloh lze nalézt jak celkovou sumu, tak i jednotlivé obsahy 7 kongenerů. Graficky jsou v příloze 2 (or.p. orná půda, TTP trvalé travní porosty, Ch. chmelnice) znázorněny obsahy PCB na všech pozorovacích plochách monitoringu. Základní statistické charakteristiky souboru jsou uvedeny v tabulce 1 a 2. Průměr sumy 7 kongenerů v zemědělských půdách se ve sledovaných letech pohybuje v rozmezí 5,10 8,43 µg.kg -1 pro ornici/svrchní vrstvu a 3,23 7,63 µg.kg -1 pro podorničí/spodní vrstvu. V roce 2006 byl dosažen třetí nejvyšší průměr sumy 7 kongenerů 6,52 µg.kg -1 v ornici orných půd. Rovněž průměr 5,72 µg.kg -1 v podorničí orných půd patří za období sedmi let k nejvyšším hodnotám (tab. 2). Tab. 2 Mediány, aritmetické průměry a maxima obsahů sumy 7 kongenerů PCB v ornici (svrchní vrstvě) a podorničí (spodní vrstvě) orných půd a trvalých travních porostů za období 2000 2006 orná půda (µg.kg -1 suš.) ornice 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 medián 1,75 2,00 2,15 3,50 6,40 3,58 3,50 ar. prům. 7,29 5,43 6,29 6,19 8,77 5,51 6,52 max. 84,30 42,10 62,90 47,30 48,90 44,70 62,81 podorničí 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 medián 1,75 1,75 1,75 3,50 5,50 3,00 2,70 ar. prům. 3,54 3,41 4,50 5,25 8,01 5,92 5,72 max. 29,20 32,90 47,30 31,50 72,30 49,90 55,94 trvalé travní porosty (µg.kg -1 suš.) svrchní vrstva 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 medián 1,75 2,85 2,65 3,50 6,50 3,60 5,65 ar. prům. 2,27 3,11 2,95 4,32 6,29 4,29 8,02 max. 4,10 4,90 4,50 7,00 9,35 8,65 17,80 spodní vrstva 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 medián 1,75 2,10 1,75 3,50 5,70 2,35 2,62 ar. prům. 2,06 2,02 2,59 4,36 5,31 4,53 3,27 max. 3,04 2,30 5,35 6,20 7,60 13,30 5,75 Z tabulky 2 je patrný nižší průměrný obsah PCB ve svrchní a spodní vrstvě trvalých travních porostů oproti ornici a podorničí orných půd. Výjimkou je rok 2006, kdy byl průměrný obsah 7 kongenerů PCB ve svrchní vrstvě TTP vyšší než průměrný obsah v ornici orných půd. Hodnoty mediánů nicméně podobný trend nenaznačují a u obou kultur dosahují stejných hodnot. 8
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy ÚKZÚZ BRNO Jako limitní hodnotu pro obsah PCB v půdě uvádí vyhláška č. 13/1994 Sb. 10 µg.kg -1. Tuto hodnotu překročilo v roce 2006 celkem 5 půdních vzorků (tab.3) ze tří pozorovacích ploch (2 vzorky ornice, 3 vzorků podorničí). Navrhovaná limitní hodnota 20 µg.kg -1 byla překročena v roce 2006 u čtyř vzorků ze dvou pozorovacích ploch. Tab. 3 Počty vzorků překračujících stanovené limitní hodnoty (LH v µg.kg -1 ) orná půda 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 LH O P O P O P O P O P O P O P O P O P limit dle vyhlášky č. 13/1994 Sb. - 7 kongenerů PCB 10 4 2 3 2 5 2 4 2 3 2 3 3 6 3 4 5 2 3 limit dle návrhu vyhlášky suma 6 kongenerů PCB 20 2 2 2 1 3 2 2 1 3 2 2 1 3 3 1 1 2 2 Průběh obsahů PCB na plochách, na kterých došlo alespoň dvakrát za sledované období k překročení platné limitní hodnoty, je graficky znázorněn pro sumu 6 kongenerů v příloze 3 (od roku 1997 do roku 2006), pro sumu 7 kongenerů v příloze 4 (2000 2006). Obsahy jednotlivých kongenerů na plochách (7045, 7901, 7902) s výrazným nadlimitním obsahem sumy PCB za období 2000 až 2006 uvádí příloha 5. U některých ploch lze předpokládat bodovou kontaminaci, např. oleji při pojezdech zemědělské techniky, na ostatních jsou obsahy PCB relativně stálé. Pro většinu těchto ploch platí, že suma 7 kongenerů je tvořena převážně kongenery 138, 153 a 180, tj. tzv. výšechlorovanými PCB, které podléhají biodegradaci v půdě pomaleji než ostatní stanovované kongenery. Především u pozorovacích ploch 7045, 7901 a 7902 je poměr obsahů mezi níže- a výšechlorovanými PCB vysoký. Závěry Průměrné obsahy sumy 7 kongenerů PCB v ornicích zemědělských půd se v období 2000-2005 pohybovaly kolem 5,5 µg.kg -1, kromě roku 2004, kdy došlo ke zvýšení na 8,43 µg.kg -1. V roce 2006 došlo opět ke zvýšení na 6,67 µg.kg -1. Hodnoty v podorničí jsou nižší a kolísají v rozsahu 3,23-7,63 µg.kg -1. U sumy 6 kongenerů je aritmetický průměr ve vzorcích z ornice v rozsahu 4,79 7,94 µg.kg -1, hodnoty z podorničí se pohybují v rozsahu 2,98 7,10 µg.kg -1. I zde platí nárůst hodnot v roce 2004 a jejich snížení pro rok 2005. Trvalé travní porosty mají nižší průměrné obsahy PCB ve svrchní vrstvě (běžně mezi cca 2,3 4,4 µg.kg -1, zvýšené hodnoty v letech 2004, 2006) oproti ornici orných půd (běžně cca 5,4 8,8 µg.kg -1 ). Hodnoty mediánu jsou u obou kultur v ornici i podorničí vyrovnané. Limitní hodnota 10 µg PCB.kg -1 stanovená vyhláškou č. 13/1994 Sb. byla v roce 2006 překročena u pěti vzorků (2 vzorky z ornice, 3 vzorků z podorničí), na třech plochách (7045, 7901, 7902). Šest pozorovacích ploch, na nichž byla alespoň dvakrát za celou dobu sledování překročena limitní hodnota obsahů PCB v půdě (suma 7 kongenerů), lze rozdělit na plochy s nepravidelným nálezem vysokého obsahu PCB (pravděpodobně vlivem bodové kontaminace) a plochy s relativně vyrovnanými vyššími obsahy PCB. V celém souboru ploch jsou obsahy PCB v půdě relativně stabilní. Výrazný pokles obsahů PCB v půdě nelze očekávat z důvodu vysokého poměrného zastoupení výšechlorovaných (a tudíž odolnějších) PCB. 9
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy ÚKZÚZ BRNO 1.4.1.2 Obsahy PAH v půdě Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH), jsou chemické sloučeniny složené z uhlovodíkových cyklů (aromatických) bez heterogenních atomů nebo substituentů. Vyskytují se ve vyšší míře následkem lidské činnosti - především nedokonalého spalování uhlíkatých paliv. V závislosti na struktuře mají některé z nich karcinogenní účinky. Vázané na pevné částice se snadno pohybují vzduchem, v půdě jsou nejčastěji vázané na organickou hmotu. Nejdůležitějším procesem jejich odbourávání z půdního prostředí je biodegradace. V menší míře se uplatňuje vymývání do podzemní vody a odpar do půdního vzduchu. V roce 2006 byly obsahy 15 individuálních PAH stanoveny na 40 vybraných pozorovacích plochách BMP a 5 lokalitách v chráněných územích (viz příloha 6). Součástí přílohy je také vypočtená suma všech stanovovaných 15 PAH, suma 7 PAH uvedených ve vyhlášce č. 13/1994 Sb. a suma 12 PAH podle návrhu vyhlášky. Graficky jsou obsahy sumy 15 PAH na všech plochách BMP i v CHÚ vyjádřeny v příloze 7. (Ústav neprovádí stanovení všech 16 individuálních uhlovodíků, jak to vyžaduje např. US EPA, neboť 16. chybějící uhlovodík acenaphtylene se v souboru sledovaných půd vyskytuje jen v zanedbatelném množství). Základní statistické charakteristiky jednotlivých PAH za deset let sledování (1997-2006) jsou uvedeny v příloze 8, základní statistické charakteristiky sumy 15 PAH v ornici a podorničí v tabulce 4. Ze statistického zpracování jsou vyloučeny trvalé travní porosty (4), chmelnice (1) a plochy v CHÚ (5). V tomto souboru ploch hodnoty pro sumu 15 PAH kolísají v rozmezí 56-9489 μg.kg -1 v ornici a 45 7081 μg.kg -1 v podorničí. Hodnotu mediánu obsahu PAH v ornici lze srovnat s nízkými obsahy z let 1997 1999 a 2005, avšak medián obsahu pro podorničí v roce 2006 dosáhl zatím nejvyšší hodnoty za celou dobu sledování. Tab. 4 Základní statistické charakteristiky sumy 15 PAH v ornici a podorničí orných půd; srovnání let 1997-2006 (μg.kg -1 ) 1997 1998 1999 2000 2001 O P O P O P O P O P Arit. průměr 871 370 854 482 935 661 1270 624 852 557 Medián 660 264 626 348 534 260 679 248 691 341 Minimum 157 54 60 97 102 87 165 100 143 94 Maximum 4246 981 5884 2286 9489 7081 6828 4372 2427 4008 Sm. odch. 932 283 1064 425 1597 1209 1593 911 641 694 Poč. vzor. 30 22 33 33 34 34 35 35 34 34 2002 2003 2004 2005 2006 O P O P O P O P O P Arit. průměr 1251 660 1297 746 966 571 797 507 861 655 Medián 705 341 967 449 791 409 603 277 618 482 Minimum 125 88 173 135 135 94 101 56 56 45 Maximum 7819 6153 7583 4046 5167 2510 3419 4036 2590 3365 Sm. odch. 1520 1050 498 759 965 524 776 697 716 710 Poč. vzor. 34 34 34 34 34 34 35 35 35 35 Limitní hodnotu 1000 μg.kg -1 pro sumu 15-ti PAH překročilo v roce 2006 v ornici orných půd celkem 9 vzorků (z 35 ploch), ve svrchní vrstvě TTP 3 vzorky (z 4 ploch) a 1 vzorek svrchního horizontu ze Studniční hory KRNAP. V podorničí orných půd limitní hodnotu překročilo 7 vzorků a ve spodním horizontu TTP 2 vzorky. Počty vzorků 10
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy ÚKZÚZ BRNO překračujících stanovené limity a limity podle návrhu vyhlášky pro jednotlivé PAH i sumu 15 PAH jsou uvedeny v tabulkách 5 a 6. V příloze 9 lze nalézt základní statistiku ploch s ornou půdou, trvalými travními porosty a ploch nenarušených půd v CHÚ. Výpočty jsou provedeny pro období 1998-2006. Svrchní horizonty dosahují vyšších hodnot mediánu a aritmetického průměru než spodní, plochy s TTP vykazují v obou horizontech vyšší hodnoty, než plochy s ornou půdou a chráněná území (viz příloha 10). Tab. 5 Počty překročení limitních hodnot obsahů PAH v orných půdách na pozorovacích plochách BMP za celou dobu sledování porovnání s platnými limitními hodnotami vyhlášky č. 13/1994 Sb. Seznam PAH se stanovenými Zkr. Limit 1997 1998 1999 2000 2001 limity dle vyhlášky č. 13/1994 Sb. PAH (μg.kg -1 ) O P O P O P O P O P Naphtalene NAP 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Fluoranthene FLT 100 17 4 19 8 13 9 20 10 21 13 Pyrene PYR - - - - - - - - - - - Benzo[b]fluoranthene BbF - - - - - - - - - - - Benzo[a]anthracene BaA 1000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Anthracene ANT 10 16 5 11 6 10 9 21 14 18 11 Indeno[1,2,3-cd]pyrene IPY - - - - - - - - - - - Benzo[a]pyrene BaP 100 3 0 6 2 8 5 10 4 8 3 Benzo[k]fluoranthene BkF - - - - - - - - - - - Benzo[g,h,i]perylene BPE - - - - - - - - - - - Chrysene CHR 10 20 18 30 28 31 26 36 29 32 25 Phenanthrene PHE 100 5 1 7 2 5 4 6 4 8 4 SUMA 15 PAH 1000 5 0 8 3 8 5 13 4 12 5 Tab. 5 pokr. Seznam PAH se stanovenými limity dle vyhlášky č. 13/1994 Sb. Zkr. PAH Limit (μg.kg -1 ) 2002 2003 2004 2005 2006 O P O P O P O P O P Naphtalene NAP 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Fluoranthene FLT 100 20 13 22 14 21 12 23 11 20 16 Pyrene PYR - - - - - - - - - - - Benzo[b]fluoranthene BbF - - - - - - - - - - - Benzo[a]anthracene BaA 1000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Anthracene ANT 10 23 17 27 21 18 9 22 13 17 15 Indeno[1,2,3-cd]pyrene IPY - - - - - - - - - - - Benzo[a]pyrene BaP 100 11 4 13 7 10 6 5 2 8 6 Benzo[k]fluoranthene BkF - - - - - - - - - - - Benzo[g,h,i]perylene BPE - - - - - - - - - - - Chrysene CHR 10 32 27 33 32 33 31 39 32 33 26 Phenanthrene PHE 100 11 4 12 6 9 4 6 3 6 8 SUMA 15 PAH 1000 12 5 17 10 10 6 4 1 9 7 (-) nejsou definované limity 11
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy Tab. 6 ÚKZÚZ BRNO Počty překročení limitních hodnot obsahů PAH v orných půdách na pozorovacích plochách BMP za celou dobu sledování porovnání s navrhovanými limitními hodnotami Seznam PAH se stanovenými Zkr. Limit 1997 1998 1999 2000 2001 limity dle návrhu vyhlášky PAH (μg.kg -1 ) O P O P O P O P O P Naphtalene NAP 50 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Fluoranthene FLT 300 2 0 3 1 2 2 6 4 5 1 Pyrene PYR 200 3 0 5 1 5 4 8 4 9 2 Benzo[b]fluoranthene BbF 100 4 1 12 4 7 4 13 6 9 3 Benzo[a]anthracene BaA 100 3 0 5 3 6 4 8 4 7 1 Anthracene ANT 50 3 1 2 0 1 1 6 4 0 1 Indeno[1,2,3-cd]pyrene IPY 100 2 0 5 1 4 4 9 4 5 0 Benzo[a]pyrene BaP 100 3 0 6 2 8 5 10 4 8 3 Benzo[k]fluoranthene BkF 50 3 0 7 2 8 5 11 4 9 4 Benzo[g,h,i]perylene BPE 50 11 3 13 8 17 11 17 8 18 8 Chrysene CHR 100 3 0 6 2 9 4 9 4 8 4 Phenanthrene PHE 150 3 1 3 1 2 1 5 3 3 1 SUMA 15 PAH 1000 5 0 8 3 8 5 13 4 12 5 Tab. 6 pokr. Seznam PAH se stanovenými Zkr. Limit 2002 2003 2004 2005 2006 limity dle návrhu vyhlášky PAH (μg.kg -1 ) O P O P O P O P O P Naphtalene NAP 50 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 Fluoranthene FLT 300 8 2 6 2 4 2 4 2 6 5 Pyrene PYR 200 11 2 13 5 9 2 6 3 8 6 Benzo[b]fluoranthene BbF 100 11 4 10 3 8 3 7 2 8 6 Benzo[a]anthracene BaA 100 10 3 6 2 8 2 5 2 8 6 Anthracene ANT 50 7 2 12 6 1 0 5 2 3 1 Indeno[1,2,3-cd]pyrene IPY 100 7 2 7 2 5 4 4 1 5 4 Benzo[a]pyrene BaP 100 11 4 13 7 10 6 5 2 8 6 Benzo[k]fluoranthene BkF 50 11 4 13 8 8 3 9 3 8 6 Benzo[g,h,i]perylene BPE 50 17 8 20 11 16 6 9 4 15 11 Chrysene CHR 100 11 3 13 3 8 3 7 3 8 6 Phenanthrene PHE 150 7 2 8 3 4 2 6 3 4 3 SUMA 15 PAH 1000 12 5 17 10 10 6 4 1 9 7 V případě svrchních horizontů půd v chráněných územích jsou hodnoty sumy 15 PAH nižší než na zemědělských půdách, mediány se pohybují okolo 200 μg.kg -1 (svrchní horizont) a 100 μg.kg -1 (spodní horizont). Trvale vyšší obsahy na lokalitě Studniční hora v Krkonoších jsou pravděpodobně způsobovány vyčesávacím efektem a tzv. podoblačným vymýváním (1550 m n.m., průměrný roční úhrn srážek 1250 mm). Jednoznačná závislost obsahů PAH na nadmořské výšce stanoviště však nebyla prokázána. Příloha 11 graficky zobrazuje sumu 15 PAH na plochách v CHÚ. Nejvyšších zastoupení na sledovaných lokalitách dosahují fluoranthene a pyrene (průměrné hodnoty 17,3% a 14,7%), mezi 8% až 10% potom BAA, PHE a CHR, téměř 8% BAP. 12
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy ÚKZÚZ BRNO Závěry V roce 2006 byly PAH stanoveny na 35 plochách s ornou půdou, 4 plochách s TTP, na 1 ploše ležící ladem (dříve chmelnice) a v 5 vzorcích nenarušených půd CHÚ. Limitní hodnota 1000 μg.kg -1 daná vyhláškou č. 13/1994 Sb. byla sumou PAH v roce 2006 překročena v orných půdách v 9 vzorcích ornice a v 7 vzorcích podorničí, v TTP ve 3 svrchních horizontech a ve 2 spodních horizontech. Mediány sumy 15 PAH se za dobu sledování 1997 2006 pohybují v ornici orných půd nejčastěji v rozmezí 600 700 μg.kg -1 (kromě 967 μg.kg -1 v roce 2003 a 791 μg.kg -1 v roce 2004) a ve svrchním horizontu TTP mezi 650 1200 μg.kg -1. Hodnoty v podorničí se nacházejí v rozmezí cca 350 400 μg.kg -1 (více v letech 2003 a 2006), ve spodním horizontu TTP v některých letech až kolem 1000 μg.kg -1. Uhlovodíky s nejvyššími nálezy jsou fluoranthene a pyrene látky toxikologicky rizikové, nekarcinogenní. 1.4.1.3 Obsahy persistentních chlorovaných pesticidů v půdě HCH-hexachlorcyklohexan, HCB-hexachlorbenzen a DDT-dichlor difenyl trichloretan patří do skupiny takzvaných organochlorových pesticidů (OCP), dále DDE a DDD, které jsou produkty rozpadu DDT. Masivní aplikace OCP v první polovině 20. století stála u úspěšného vymýcení chorob přenášených bodavým hmyzem (malárie, tyfus) v Evropě a Severní Americe. Jejich průkazná toxicita a vysoce pravděpodobná karcinogenita u člověka, jejich chemická odolnost a hromadění v tělech vyšších organismů stojících na vrcholu potravního řetězce vedly v druhé polovině 20. století k téměř celosvětovému zákazu jejich používání. Po dobu čtyř let (1994 1997) byly obsahy organochlorových pesticidů na našem území sledovány na proměnlivém souboru pozorovacích ploch. V letech 1998 a 1999 nebyly tyto látky v půdě vůbec stanovovány. Od roku 2000 se provádí sledování na stálém souboru pozorovacích ploch (40 pozorovacích ploch na zemědělské půdě a 5 pozorovacích ploch v chráněných územích). Výsledky stanovení za rok 2006 jsou pro všechny pozorovací plochy uvedeny v příloze 12. Grafické přílohy 13 až 16 srovnávají obsahy v ornici (svrchní vrstvě) a podorničí (spodní vrstvě) v roce 2006 pro všechny sledované látky s výjimkou HCH, kde nebyl nalezen žádný vzorek překračující limitní hodnotu (vyhláška č. 13/1994 Sb.). V grafu jsou uvedeny i jednotlivé kultury (or.p. orná půdy, TTP trvalé travní porosty, Ch. chmelnice). Popisnou statistiku výsledků za sedm let sledování uvádí tabulky 7 a 8. Srovnání podle jednotlivých pozorovacích ploch za období 2000 2006 je provedeno graficky v přílohách 17 až 24. 13
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy Tab. 7 ÚKZÚZ BRNO Základní statistické charakteristiky jednotlivých OCP v ornici a podorničí orných půd za období 2000 2006 (µg.kg -1 sušiny) ornice orná půda podorničí 2001 8,9 2,0 < 1,0 95,6 4,6 < 1,0 < 1,0 52,3 34 2002 4,0 1,5 < 1,0 29,9 4,3 < 1,0 < 1,0 68,4 34 2003 5,1 1,3 < 1,0 71,9 4,4 < 1,0 < 1,0 73,3 34 2004 3,5 1,0 < 0,5 40,3 3,2 0,6 < 0,5 30,2 34 OCP rok arit. arit. průměr medián min. max. průměr medián min. max. počet 2000 2,3 1,8 < 0,5 9,9 1,4 < 0,5 < 0,5 17,4 35 2001 4,0 2,9 0,6 16,6 2,1 1,5 < 0,5 12,8 34 2002 7,1 5,4 0,8 34,0 5,3 4,3 < 0,5 31,6 34 2003 5,4 4,9 0,9 16,6 4,6 4,1 0,8 13,6 34 2004 4,3 3,5 1,4 10,9 4,1 3,1 < 0,5 18,0 34 2005 4,0 3,3 < 0,5 14,0 3,2 2,3 < 0,5 16,1 34 HCB 2006 5,8 3,3 < 0,5 52,1 3,6 2,7 < 0,5 17,1 35 2000 99,1 55,0 5,0 649,0 49,8 30,0 5,0 285,0 35 2001 47,7 12,2 1,4 421,0 25,5 5,3 < 1,0 340,0 34 2002 22,5 10,7 < 1,0 148,0 22,0 5,8 < 1,0 297,0 34 2003 33,5 13,7 1,3 323,0 23,8 7,1 < 1,0 314,0 34 2004 21,2 9,7 < 0,5 161,0 17,2 7,1 < 0,5 118,0 34 p,p - 2005 27,4 10,0 1,0 261,4 20,9 5,1 < 0,5 116,7 34 DDT 2006 29,8 11,6 0,7 320,0 26,7 6,3 < 0,5 358,0 35 2000 35,8 12,0 5,0 369,0 20,5 5,0 5,0 248,0 35 o,p - 2005 5,5 1,3 < 0,5 64,3 3,8 0,7 < 0,5 30,0 34 DDT 2006 4,1 1,2 < 0,5 47,1 4,3 0,6 < 0,5 64,5 35 V ornici orných půd a svrchní vrstvě TTP docházelo v letech 2000-2004 k markantnímu poklesu průměrných koncentrací izomeru p,p -DDT (v ornici 99,1 µg.kg -1 v roce 2000, 21,2 µg.kg -1 v roce 2004, ve svrchní vrstvě TTP ve stejných letech 94,4 µg.kg -1 a 38,2 µg.kg -1 ). V roce 2006 dosáhly průměrné koncentrace hodnot 29,8 µg.kg -1 v ornici a 56,4 µg.kg -1 ve svrchní vrstvě TTP. Hodnoty průměrného obsahu izomeru o,p -DDT v ornici orných půd a svrchní vrstvě TTP tento trend víceméně kopírují (pokles v letech 2000-2004, nárůst v roce 2005), v roce 2006 dosahují hodnot 4,1 µg.kg -1 pro ornou půdu a 4,3 µg.kg -1 pro podorničí. 14
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy ÚKZÚZ BRNO Tab. 7 pokr. Základní statistické charakteristiky jednotlivých OCP v ornici a podorničí orných půd za období 2000 2006 (µg.kg -1 sušiny) ornice orná půda podorničí 2001 1,8 < 1,0 < 1,0 17,8 1,2 < 1,0 < 1,0 10,8 34 2002 1,3 < 1,0 < 1,0 19,8 1,0 < 1,0 < 1,0 8,2 34 2003 1,1 < 1,0 < 1,0 8,3 0,9 < 1,0 < 1,0 5,8 34 2004 0,7 < 0,5 < 0,5 8,4 0,7 < 0,5 < 0,5 8,4 34 OCP rok arit. arit. průměr medián min. max. průměr medián min. max. počet 2000 29,9 5,9 < 1,0 388,0 16,2 2,7 < 1,0 274,0 35 2001 43,7 10,8 3,0 589,0 21,2 4,7 < 1,0 217,0 34 2002 23,8 12,9 1,7 142,0 24,0 7,5 1,1 298,0 34 2003 30,6 10,6 2,6 327,0 25,1 6,6 1,3 314,0 34 2004 22,1 9,1 1,0 200,0 17,8 6,3 < 0,5 155,0 34 p,p - 2005 28,9 8,4 2,1 264,5 20,8 4,3 < 0,5 164,2 34 DDE 2006 27,2 8,7 1,3 280,0 24,6 7,2 < 0,5 278,0 35 2000 1,1 < 1,0 < 1,0 10,0 < 1,0 < 1,0 < 1,0 7,0 35 2001 1,3 < 1,0 < 1,0 11,2 < 1,0 < 1,0 < 1,0 4,7 34 2002 0,9 < 1,0 < 1,0 3,6 < 1,0 < 1,0 < 1,0 8,0 34 2003 0,7 < 1,0 < 1,0 5,8 < 1,0 < 1,0 < 1,0 5,6 34 2004 < 0,5 < 0,5 < 0,5 4,8 < 0,5 < 0,5 < 0,5 3,7 34 o,p - 2005 0,5 < 0,5 < 0,5 5,6 0,5 < 0,5 < 0,5 2,9 34 DDE 2006 < 0,5 < 0,5 < 0,5 1,2 < 0,5 < 0,5 < 0,5 1,1 35 2000 4,9 1,0 < 1,0 40,0 2,8 < 1,0 < 1,0 24,0 35 2001 4,1 1,2 < 1,0 36,9 2,6 < 1,0 < 1,0 24,3 34 2002 3,8 1,7 < 1,0 48,5 2,8 1,2 < 1,0 21,3 34 2003 3,8 1,5 < 1,0 22,1 2,9 < 1,0 < 1,0 19,9 34 2004 2,4 0,8 < 0,5 21,3 2,3 0,7 < 0,5 22,6 34 p,p - 2005 2,8 0,9 < 0,5 23,7 2,2 0,7 < 0,5 16,2 34 DDD 2006 2,5 0,6 < 0,5 47,0 2,2 < 0,5 < 0,5 43,8 35 2000 1,8 < 1,0 < 1,0 19,0 1,2 < 1,0 < 1,0 10,0 35 o,p - 2005 0,7 < 0,5 < 0,5 6,3 0,6 < 0,5 < 0,5 4,6 34 DDD 2006 0,9 < 0,5 < 0,5 17,1 0,9 < 0,5 < 0,5 15,1 35 Také vývoj průměrných koncentrací ostatních sledovaných metabolitů DDT je až na výjimky obdobný. Průměrné hodnoty pro rok 2006 jsou pro izomer p,p -DDE 27,2 µg.kg -1 v ornici a 35,3 µg.kg -1 ve svrchní vrstvě TTP, pro o,p -DDE < 0,5 µg.kg -1 v ornici a 0,6 µg.kg -1 ve svrchní vrstvě TTP, pro izomer p,p -DDD je to 2,5 µg.kg -1 v ornici i v TTP, pro o,p -DDD shodně 0,9 µg.kg -1 pro ornici i svrchní vrstvu TTP. 15
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy Tab. 8 ÚKZÚZ BRNO Základní statistické charakteristiky jednotlivých OCP ve svrchní a spodní vrstvě trvalých travních porostů za období 2000 2006 (µg.kg -1 sušiny) svrchní vrstva trvalý travní porost spodní vrstva 2001 8,7 2,1 1,2 33,9 3,2 1,2 < 1,0 9,0 5 2002 6,5 < 1,0 < 1,0 26,0 9,2 < 1,0 < 1,0 38,4 5 2003 7,7 < 1,0 < 1,0 31,1 7,1 < 1,0 < 1,0 28,2 5 2004 5,9 < 0,5 < 0,5 25,4 3,3 0,6 < 0,5 12,8 5 OCP rok arit. arit. průměr medián min. max. průměr medián min. max. počet 2000 3,1 1,4 < 0,5 10,6 7,1 3,1 < 0,5 16,8 5 2001 6,8 6,0 < 0,5 19,0 3,9 5,0 < 0,5 7,6 5 2002 8,7 8,1 0,7 19,3 8,0 3,0 1,0 26,2 5 2003 7,7 5,0 1,2 21,1 7,7 3,3 1,0 22,7 5 2004 7,1 4,2 0,7 20,1 4,7 4,4 1,0 9,3 5 2005 6,2 5,5 < 0,5 15,0 4,8 2,4 < 0,5 16,8 5 HCB 2006 5,2 3,5 < 0,5 13,7 6,5 4,0 < 0,5 17,6 4 2000 94,4 36,0 13,0 333,0 158,0 48,0 5,0 501,0 5 2001 64,9 17,5 8,4 247,0 25,2 8,0 4,1 64,9 5 2002 75,6 3,8 < 1,0 294,0 65,5 2,2 < 1,0 293,0 5 2003 72,8 10,7 2,1 296,0 61,0 7,3 1,0 249,0 5 2004 38,2 3,9 0,8 145,0 24,9 7,6 0,7 95,8 5 p,p - 2005 48,9 7,0 2,2 174,8 40,6 5,4 1,1 181,4 5 DDT 2006 56,4 8,6 3,6 205,0 121,7 7,0 2,6 470,0 4 2000 30,4 16,0 5,0 109,0 29,2 17,0 5,0 82,0 5 o,p - 2005 6,9 0,9 < 0,5 27,2 6,2 0,6 < 0,5 28,4 5 DDT 2006 4,5 < 0,5 < 0,5 16,7 6,1 < 0,5 < 0,5 23,6 4 Počty vzorků u nichž došlo k překročení limitní hodnoty podle vyhlášky č. 13/1994 Sb. i podle návrhu nových preventivních limitů jsou uvedeny v tabulkách 9 a 10. V roce 2006 u DDT a jeho metabolitů byl překročen limit dle platné vyhlášky u 2/3 vzorků ornice a u 1/2 vzorků podorničí orných půd. Podle návrhu vyhlášky by byl překročen preventivní limit jak u ornice tak i podorničí orných půd cca u 1/3 vzorků. Pokud jde o TTP, platné i navrhované limity byly překročeny na jedné lokalitě, v obou horizontech. Je zřejmé, že obsahy těchto látek v zemědělských půdách zůstávají i nadále relativně vysoké. 16
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy ÚKZÚZ BRNO Tab. 8 pokr. Základní statistické charakteristiky jednotlivých OCP ve svrchní a spodní vrstvě trvalých travních porostů za období 2000 2006 (µg.kg -1 sušiny) svrchní vrstva trvalý travní porost spodní vrstva 2001 1,4 < 1,0 < 1,0 5,2 < 1,0 < 1,0 < 1,0 2,0 5 2002 1,1 < 1,0 < 1,0 3,7 1,6 < 1,0 < 1,0 5,4 5 2003 1,3 < 1,0 < 1,0 4,6 1,6 < 1,0 < 1,0 6,1 5 2004 1,4 < 0,5 < 0,5 6,1 0,7 < 0,5 < 0,5 2,5 5 OCP rok arit. arit. průměr medián min. max. průměr medián min. max. počet 2000 25,5 4,6 1,3 103,0 27,1 5,1 1,0 108,5 5 2001 40,0 8,1 3,8 146,0 20,2 6,2 2,5 47,2 5 2002 36,1 8,3 < 1,0 132,0 39,3 6,6 < 1,0 167,0 5 2003 43,0 9,2 2,3 149,0 45,6 10,3 < 1,0 161,0 5 2004 35,7 6,8 1,0 135,0 22,2 8,1 0,8 73,5 5 p,p - 2005 41,2 5,6 1,5 148,6 33,8 6,9 0,7 145,2 5 DDE 2006 35,3 6,6 2,1 126,0 41,4 6,0 1,5 152,0 4 2000 1,0 < 1,0 < 1,0 3,0 1,0 < 1,0 < 1,0 3,0 5 2001 1,0 < 1,0 < 1,0 3,0 < 1,0 < 1,0 < 1,0 < 1,0 5 2002 0,9 < 1,0 < 1,0 2,7 1,2 < 1,0 < 1,0 3,6 5 2003 0,9 < 1,0 < 1,0 2,1 0,9 < 1,0 < 1,0 2,3 5 2004 0,7 < 0,5 < 0,5 2,3 < 0,5 < 0,5 < 0,5 1,0 5 o,p - 2005 0,7 < 0,5 < 0,5 2,5 0,7 < 0,5 < 0,5 2,6 5 DDE 2006 0,6 < 0,5 < 0,5 1,7 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 4 2000 5,2 1,0 < 1,0 20,0 5,1 < 1,0 < 1,0 20,0 5 2001 5,0 1,3 < 1,0 21,5 2,5 < 1,0 < 1,0 9,1 5 2002 3,7 < 1,0 < 1,0 13,3 4,5 < 1,0 < 1,0 18,1 5 2003 5,3 < 1,0 < 1,0 22,6 6,5 < 1,0 < 1,0 29,2 5 2004 4,6 < 0,5 < 0,5 19,4 2,2 < 0,5 < 0,5 9,1 5 p,p - 2005 5,8 0,8 < 0,5 23,6 5,4 < 0,5 < 0,5 25,0 5 DDD 2006 2,5 < 0,5 < 0,5 9,3 3,7 < 0,5 < 0,5 14,2 4 2000 1,0 < 1,0 < 1,0 3,0 2,0 < 1,0 < 1,0 8,0 5 o,p - 2005 1,2 < 0,5 < 0,5 4,9 1,3 < 0,5 < 0,5 5,4 5 DDD 2006 0,9 < 0,5 < 0,5 2,9 1,1 < 0,5 < 0,5 3,8 4 Ze srovnání vzájemného poměru jednotlivých isomerů v ornici i podorničí orných půd (příloha 25) je patrné, že jak u ploch, kde byl překročen limit dle platné vyhlášky, tak i u nekontaminovaných ploch převažují hlavně izomery p,p -DDT a p,p -DDE, a to více, než z 60 % ze sumy všech isomerů DDT, DDD, DDE. Přílohy 26 a 27 uvádí vzájemný poměr DDT a jeho metabolitů na pozorovacích plochách BMP a CHÚ v ornici (svrchní vrstvě) a podorničí (spodní vrstvě) pro rok 2006. 17
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy ÚKZÚZ BRNO Tab. 9 Počty vzorků překračujících limitní hodnotu (LH v µg.kg -1 sušiny) organochlorových pesticidů podle vyhlášky č. 13/1994 Sb. a návrhu vyhlášky orná půda podle vyhlášky č. 13/1994 Sb. podle návrhu vyhlášky 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 OCP LH O P O P O P O P O P O P O P LH O P O P O P O P O P O P O P HCB 10 0 1 3 1 6 4 3 3 3 3 3 1 4 2 20 0 0 0 0 2 1 0 0 0 0 0 0 1 0 DDT 10 32 27 20 13 20 15 19 14 17 14 22 14 20 16 30 26 22 10 7 7 5 8 4 6 6 10 8 9 5 DDE 10 13 8 19 10 19 15 18 13 17 12 15 13 16 15 25 6 4 7 6 10 9 8 6 8 8 7 7 7 7 DDD 10 5 3 5 4 2 3 4 4 2 3 2 1 3 1 20 3 2 3 1 2 2 2 1 2 1 1 0 1 1 HCH 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Tab. 10 Počty vzorků překračujících limitní hodnotu (LH v µg.kg -1 sušiny) organochlorových pesticidů podle vyhlášky č. 13/1994 Sb. a návrhu vyhlášky trvalé travní porosty podle vyhlášky č. 13/1994 Sb. podle návrhu vyhlášky 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 OCP LH O P O P O P O P O P O P O P LH O P O P O P O P O P O P O P HCB 10 1 2 1 0 2 1 1 1 1 0 1 1 1 1 20 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 DDT 10 5 4 4 2 2 2 3 2 2 2 3 3 1 1 30 3 3 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 1 1 DDE 10 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 1 1 25 1 1 2 2 2 1 2 2 2 2 2 1 1 1 DDD 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 20 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 HCH 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Závěry V roce 2006 bylo sledování persistentních organochlorových pesticidů provedeno v ornici (svrchní vrstvě) a podorničí (spodní vrstvě) na stálém souboru 40 pozorovacích ploch na zemědělské půdě a 5 pozorovacích ploch v chráněných územích. U HCH nebyl nalezen žádný vzorek překračující limitní hodnotu. Průměrná hodnota obsahu HCB v roce 2006 vzrostla oproti roku 2005 v ornici resp. podorničí orných půd na 5,8 resp. 3,6 µg.kg -1 sušiny. U TTP ve svrchní a spodní vrstvě dosáhl aritmetický průměr hodnot 5,2 a 6,5 µg.kg -1 sušiny. Ve svrchní vrstvě tak pokračuje dlouhodobý trend snižování hodnot; ve spodní vrstvě došlo v porovnání s roky 2004 a 2005 k nárůstu. U orných půd i trvalých travních porostů došlo v roce 2006 k dalšímu mírnému zvýšení obsahu DDT a jeho metabolitů. Průměrný obsah izomeru p,p -DDT se zvýšil v ornici orných půd z 27,4 µg.kg -1 sušiny (rok 2005) na 29,8 µg.kg -1 sušiny (rok 2006). U TTP došlo k nárůstu průměrné hodnoty z 48,9 na 56,4 µg.kg -1 ve svrchním horizontu a ve spodním dokonce z 40,6 na 121,7 µg.kg -1, stalo se tak ale vlivem jedné extrémní naměřené hodnotě. K překročení limitních hodnot podle vyhlášky č. 13/1994 Sb. docházelo v letech 2000 až 2006 nejvíce u obsahů DDT, následoval DDE. V roce 2006 byla překročena limitní hodnota pro DDT u 36 vzorků a pro DDE u 31 vzorků. Podle návrhu preventivních limitů by došlo v roce 2005 u DDT i DDE k překročení limitní hodnoty u 14 vzorků. 18
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy ÚKZÚZ BRNO 1.4.1.4 Monitoring mikrobiálních parametrů půd V roce 2006 byly pro mikrobiologické rozbory odebrány vzorky půd z 55 ploch bazálního monitoringu ÚKZÚZ a 5 ploch trvalých travních porostů ze sítě monitoringu CHÚ. Na jaře bylo dále odebráno a analyzováno 20 vzorků z ploch, v jejichž půdách byly v minulosti zjištěny zvýšené obsahy těžkých kovů. Jejich aktuální obsahy ve vzorcích nebyly v době psaní této zprávy k dispozici. Ve všech vzorcích byly kromě mikrobiálních parametrů stanoveny základní fyzikálně-chemické parametry. Souhrn provedených analýz podává tabulka 11. Tab. 11 Přehled analýz provedený v rámci monitoringu mikrobiálních vlastností půd ČR v roce 2006 metoda zkratka počet vzorků organický uhlík C org 80 celkový dusík N tot 80 ph (KCl) 80 uhlík mikrobiální biomasy MBC 80 dusík mikrobiální biomasy MBN 80 bazální respirace RES 80 amonifikace AMO 80 nitrifikační aktivita SNA 80 aktivita ureázy URE 80 aktivita ß - glukosidázy GLU 80 růstové křivky, délka lag fáze, maxim. růstová rychlost LAG 80 restrikční analýza fragmentu genu amoa 80 zrnitostní rozbor, všechny frakce 80 kationtová výměnná kapacita 80 Výsledky mikrobiologických rozborů půd ze sítě bazálního monitoringu mohou být použity jako referenční hodnoty pro hodnocení stavu mikrobiálních společenstev v půdách orných a půdách trvalých travních porostů. Nutnou podmínkou pro aplikaci tohoto přístupu je shodný způsob obhospodařování na plochách referenčních a zkoušených (orná půda, trvalý travní porost), navíc fyzikálně-chemické parametry zkoušených půd se musí nalézat v rozsahu hodnot ploch referenčních. Výše uvedené hodnocení stavu mikrobiálního společenstva bylo provedeno na 15 půdách vzorkovaných v jarním odběrovém termínu, které se nacházely na orné půdě. Z uvedeného počtu jich 14 splňovalo podmínku, aby jejich fyzikálně-chemické vlastnosti nevybočovaly z rozsahu hodnot půd referenčních (viz. obr.1). Odlehlý vzorek nebyl dále hodnocen. Jako druhý krok byla provedena redundanční analýza (RDA) na referenčních datech. Poté byla do ordinačního diagramu promítnuta data zkoušených půd. Výsledky ukazují, že s výjimkou třech případů jsou zkoušené půdy nerozlišitelné od půd referenčních (viz. obr. 2). 19
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy Obr. 1 ÚKZÚZ BRNO PCA ordinační diagram vytvořený na základě analýzy fyzikálně-chemických dat. Křížky zobrazují referenční půdy, kolečka testované, odlehlý vzorek je zobrazen prázdným kolečkem. -1.5 Axis 2 (25%) 1.5-1.5 Axis 1 (41%) 2.0 Obr. 2 RDA ordinační diagram. Křížky zobrazují referenční půdy, kolečka testované, odlehlé vzorky jsou zobrazeny prázdným kolečkem. -1.0 Axis 2 2.0 20 9 11-2.5 Axis 1 1.5 Podrobná analýza prokázala, že půdy č. 9 a 11 jsou charakteristické zvýšeným obsahem uhlíku mikrobiální biomasy, půda č. 9 dále zvýšenou respirací, nitrifikací a aktivitou ureázy, půda č. 20 potom vyššími hodnotami amonifikace a aktivitou β-glukosidázy. Uvedené odchylky od referenčních dat nejsou ale indikátorem stresu. Pro podrobné hodnocení těchto by bylo třeba znát historii způsobu obhospodařování, nalezené hodnoty se blíží hodnotám obvykle naměřených v půdách trvalých travních porostů. Vzorek č. 11 byl detekován jako 20
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy ÚKZÚZ BRNO odlehlý, neboť vykazoval extrémně nízkou hodnotu aktivity β-glukosidázy a vysokou hodnotu maximální růstové rychlosti. Tyto parametry ukazují na nízký podíl aktivní frakce půdního mikrobiálního společenstva buď z důvodu nízkého obsahu dostupného substrátu nebo díky neschopnosti mikroorganizmů ho využít ke svému růstu. V následujících letech se počítá s rozšířením sady mikrobiologických metod zejména o další enzymatické metody za použití fluorogenních substrátů a aplikací navrženého postupu pro hodnocení stavu půdního mikrobiálního společenstva v případě dalších půd. 1.4.2 Monitoring rostlinné produkce V příloze 28 jsou uvedeny výsledky měření obsahů rizikových prvků v rostlinách z pozorovacích ploch Bazálního monitoringu půd. V roce 2006 bylo analyzováno 87 vzorků rostlin z 52 lokalit. Pro celé období sledování (1997-2006) byly vypočítány průměrné obsahy rizikových prvků v rostlinách (příloha 29). Tyto hodnoty by měly být chápány zatím jen orientačně, protože u některých plodin se jedná o výsledek jedné nebo několika málo analýz a nebyly tak vyloučeny extrémní hodnoty z kontaminovaných ploch. V roce 2006 byly překročeny ve 14 případech nejvyšší přípustné hodnoty rizikových prvků daných vyhláškou č. 305/2004 Sb. a vyhláškou č. 184/2004 Sb. Z těchto případů bylo 12 na pozorovacích plochách v kontaminovaných územích. Ze 14 vzorků se v devíti případech jednalo o rostlinné produkty k potravinářskému využití a v pěti případech o krmnou surovinu. Prvkem, který nejčastěji překračoval limitní hodnoty bylo olovo (7 vzorků). K překročení nejvyšších přípustných hodnot došlo také u kadmia (5 vzorků) a arsenu (2 vzorky). Vzorky rostlin s překročenými limitními hodnotami u jednotlivých plodin uvádí příloha 30. Závěry V roce 2006 byla provedena analýza 87 vzorků rostlin z 52 pozorovacích ploch BMP. Ve 14 případech došlo k překročení limitních hodnot, z toho bylo devět rostlinných produktů k potravinářskému využití a pět produktů pro výrobu krmiv. Dvanáct případů překročení limitu bylo zaznamenáno na kontaminovaných pozorovacích plochách. K překročení limitu došlo nejčastěji u olova (7 vzorků), následně u kadmia (5 vzorků) a arsenu (2 vzorky). 1.4.3 Kontrola hnojiv V roce 2006 pokračovala registrace hnojiv a pomocných látek podle zákona č. 156/1998 Sb., o hnojivech, ve znění pozdějších předpisů. Celkem bylo vydáno 331 rozhodnutí o registraci a prodloužení platnosti registrace. V rámci odborného dozoru bylo odebráno celkem 329 vzorků. Na základě výsledků analýz vzorků bylo zrušeno 17 rozhodnutí o registraci. Důvodem bylo kromě nedodržení podmínek registrace v jakostních ukazatelích také sedm případů překročení limitů rizikových prvků, které uvádí tabulka 12. 21
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy ÚKZÚZ BRNO Tab. 12 Hnojiva, u nichž byly v roce 2006 zjištěny nadlimitní obsahy rizikových prvků Výrobek, žadatel/výrobce Rizikový prvek Amofos NP 11-52, Agrofert Holding, a.s./ Gosudarstvennaja akcionernaja kompanija Titan Armiansk, Krym, Ukrajina Cr Zelený dům Speciální hnojivé tyčinky pro muškáty, NOHEL-GARDEN/ PPW Kozielski, Kalisz, Polsko Cd Plantella ORGANIC, UNICHEM AGRO CZ s.r.o./ MELCHEMIE HOLLAND b.v., Arnhem, Nizozemí Zn ORGANIC, PROAGRO Nymburk a.s. Zn ORGANIC, TALPA, s.r.o., Přerov nad Labem Zn, Mo Beokom, EKORA, Stěžery Zn FLORTIS Hortenzie, NOHEL-GARDEN/Orvital S.p.A., Milano, Itálie Cd 1.4.4 Kontrola kalů ČOV Na základě zákona č. 147/2002 Sb., o Ústředním kontrolním a zkušebním ústavu zemědělském, ve znění pozdějších předpisů, 3 jsou i nadále kaly monitorovány jako jeden ze vstupů do půdy - úkol Kontrola kvality půdy po aplikaci kalů ČOV. V roce 2006 byly na vybraných ČOV většího významu odebrány v průběhu roku 1 až 2 vzorky kalu. V laboratořích ÚKZÚZ jsou vzorky analyzovány na rizikové prvky a u vybraných vzorků dále na organické polutanty. Z rizikových prvků je sledován obsah arsenu, kadmia, chrómu, rtuti, niklu, olova, mědi, molybdenu a zinku, z organických polutantů jsou to PCB 28, 52, 101, 118, 138, 153 a 180, AOX, a PAH (NAP, ANY, ANA, FLU, PHE, ANT, FLT, PYR, BAA, CHR, BBF, BKF, BAP, DBA, BPE, IPY). Obsahy jednotlivých prvků a polutantů jsou hodnoceny podle vyhlášky 382/2001 Sb. (o podmínkách použití upravených kalů na zemědělské půdě) k zákonu 185/2001 Sb., o odpadech, ve znění pozdějších předpisů. Kontrola byla zaměřena především na ty ČOV, u nichž je předpoklad, že určitá část produkce kalů je směrována v konečné fázi na zemědělskou půdu. V roce 2006 bylo v rámci kontroly kalů ČOV, jejichž produkce je uplatňována v zemědělství, kontrolováno 101 čistíren odpadních vod a odebráno bylo 102 vzorků kalů. 1.4.4.1 Obsahy rizikových prvků Statistické vyhodnocení získaného souboru výsledků obsahů rizikových prvků (RP) v kalech v roce 2006 je uvedeno v příloze 31 pro ČR a v příloze 32 pro jednotlivé kraje. Nejvyšší hodnoty mediánů pro Cd, Cr, Pb a Zn byly zjištěny ve vzorcích z ČOV v Libereckém kraji, pro As v Karlovarském kraji, pro Hg a Cu v Pardubickém kraji, pro Ni v Jihočeském kraji a pro Mo v kraji Vysočina. Příloha 33 uvádí výčet všech ČOV, na nichž byl zjištěn nadlimitní výskyt sledovaných RP. Ve vzorcích z ČOV v Příbrami, Liberci, České Třebové a Ledči nad Sázavou byl za rok 2006 v jednom vzorku zjištěn nejvyšší počet RP, které překročily limitní hodnoty, tj. 4 rizikové prvky se vyskytovaly v nadlimitním množství. Grafické vyhodnocení vývoje aritmetických průměrů a mediánů obsahů RP v ČR za období 1994 až 2006 je uvedeno v příloze 34. Klesající trend je patrný v případě hodnot mediánů u zinku, kadmia, olova a rtuti. Stabilní hodnoty mediánu jsou u chrómu, mědi a niklu, zatímco u molybdenu mírně stoupají. 22
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy ÚKZÚZ BRNO Tab. 13 Přehled počtu nadlimitních obsahů rizikových prvků v kalech z ČOV v jednotlivých krajích a celkem v roce 2006 podle vyhl. č. 382/2001 Sb. Kraj As Cd Cr Cu Hg Mo Ni Pb Zn Středočeský počet vzorků 14 z toho nadlimitní. 1 3 0 2 3 1 0 3 2 Jihočeský počet vzorků 13 z toho nadlimitní 2 0 0 0 1 0 4 0 1 Plzeňský počet vzorků 11 z toho nadlimitní 0 2 1 0 0 0 1 0 2 Karlovarský počet vzorků 4 z toho nadlimitní 2 0 0 0 0 0 0 0 0 Ústecký počet vzorků 11 z toho nadlimitní 1 0 1 0 2 0 0 3 0 Liberecký počet vzorků 4 z toho nadlimitní 1 1 2 1 0 0 0 2 0 Královéhradecký počet vzorků 4 z toho nadlimitní 0 0 0 0 2 0 1 0 0 Pardubický počet vzorků 6 z toho nadlimitní 0 1 0 0 3 0 1 0 1 Vysočina počet vzorků 7 z toho nadlimitní 0 1 2 0 1 0 2 0 1 Jihomoravský počet vzorků 7 z toho nadlimitní 0 1 0 0 0 0 1 1 0 Olomoucký počet vzorků 5 z toho nadlimitní 0 0 0 1 1 0 1 0 0 Zlínský počet vzorků 7 z toho nadlimitní 0 0 1 0 0 0 0 1 0 Moravskoslezský počet vzorků 9 z toho nadlimitní 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Počet počet vzorků 102 analyzovaných z toho nadlimitní 7 9 7 4 14 1 11 10 7 vzorků v ČR z toho nadlimit. (%) 6,9 8,8 6,9 3,9 13,7 0,98 10,8 10,2 6,9 Tab. 14 Počet vzorků s nadlimitním obsahem alespoň jednoho rizikového prvku v kalech z ČOV za rok 2006 Počet vzorků Počet ČOV Kraj Z toho nadlimitní Z toho nadlimitní Celkem Celkem Počet % Počet % Středočeský 14 8 57,1 14 8 57,1 Jihočeský 13 8 61,5 13 8 61,5 Plzeňský 11 4 36,4 11 4 36,4 Karlovarský 4 2 50,0 4 2 50,0 Ústecký 11 4 36,4 11 4 36,4 Liberecký 4 3 75,0 4 3 75,0 Královéhradecký 4 2 50,0 4 2 50,0 Pardubický 6 3 50,0 6 3 50,0 Vysočina 7 4 57,1 6 4 66,7 Jihomoravský 7 2 28,6 7 2 28,6 Olomoucký 5 1 20,0 5 1 20,0 Zlínský 7 1 14,3 7 1 14,3 Moravskoslezský 9 1 11,1 9 1 11,1 Česká republika 102 43 42,2 101 42 41,6 Přehled počtu nadlimitních obsahů jednotlivých rizikových prvků ve vzorcích kalů uvádí tabulka 13. Z tabulky je patrné, že ze sledovaných prvků bylo stejně jako v loňském 23
Kontrola a monitoring cizorodých látek v zemědělské půdě a vstupech do půdy ÚKZÚZ BRNO roce nejvíce vzorků s nadlimitním obsahem zjištěno u rtuti (13,7 %). U všech dalších rizikových prvků podíl nadlimitních vzorků nepřevýšil 11 %. Dalšími nejčastěji se vyskytujícími prvky v nadlimitním množství byly nikl a olovo s podílem nad 10 %. U molybdenu vyhláška 382/2001 Sb. nestanovuje limitní hodnotu. Proto jsme použili k hodnocení jeho obsahů pracovní limit 20 mg.kg -1 sušiny, který se používal v letech, kdy se pro vyhlášku shromažďovaly podklady. Tohoto limitu dosáhl jeden vzorek. Další tabulka 14 sumarizuje počty odebraných vzorků, počty ČOV, počty nadlimitních vzorků a počty ČOV, na kterých byl zjištěn alespoň jeden nevyhovující vzorek. V rámci České republiky v roce 2006 nevyhovělo 42,2 % odebraných vzorků kalů vyhlášce 382/2001 Sb. v obsahu rizikových prvků a tyto kaly nelze aplikovat na zemědělskou půdu. K tomuto hledisku však přistupují další kritéria (obsah organických polutantů, mikrobiální znečištění), takže lze očekávat, že pro přímé použití na zemědělskou půdu bude počet nevyhovujících vzorků kalů vyšší. Nejvyšší podíl ČOV produkujících kaly s nadlimitním obsahem alespoň jednoho rizikového prvku byl v roce 2006 zjištěn v Libereckém kraji (75 %), následoval Kraj Vysočina (66,7 %) a dále Jihočeský kraj (61,5 %). Jak ukazuje tabulka 15, v průběhu předcházejících pěti let došlo z pohledu obsahu rizikových prvků ke snižování počtu nevyhovujících vzorků kalů. Rok 2006 však přinesl v tomto trendu obrat, neboť došlo k jejich zvýšení. Tab. 15 Počet vzorků s nadlimitním obsahem alespoň jednoho rizikového prvku v kalech z ČOV v České republice za roky 2001-2006 Počet vzorků Počet ČOV Rok Z toho nadlimitní Z toho nadlimitní Celkem Celkem Počet % Počet % 2001 336 140 41,7 195 90 46,2 2002 291 115 39,5 199 87 43,7 2003 103 37 35,0 96 34 35,4 2004 103 35 34,0 101 33 32,7 2005 100 29 29,0 100 29 29,0 2006 102 43 42,2 101 42 41,6 Závěry V roce 2006 bylo v rámci monitoringu kalů z ČOV odebráno a zanalyzováno na obsah rizikových prvků 102 vzorků ze 101 ČOV. Z tohoto souboru nevyhovovalo vyhlášce č.382/2001 Sb. 42,2 % vzorků. Největší počet nadlimitních obsahů byl zjištěn u rtuti 13,7 %. Dalšími problémovými prvky v roce 2006 jsou zejména nikl a olovo. Z hodnot mediánů je u rizikových prvků Cd, Zn, Pb a Hg za dobu sledování 1994 2006 patrný klesající trend obsahů. U prvku Mo je naopak trend hodnot mediánů mírně zvyšující, obsahy ostatních prvků jsou za sledované období vyrovnané. Největší podíl ČOV produkujících odpadní kaly s nadlimitním obsahem alespoň jednoho rizikového prvku byl v roce 2006 zjištěn v Libereckém kraji a Kraji Vysočina. Počet čistíren odpadních vod, které produkují kaly s nevyhovujícím obsahem rizikových prvků a počet vzorků kalů s nadlimitním obsahem alespoň jednoho rizikového prvku za roky 2001 2005 v České republice, má snižující tendenci. V roce 2006 však počet ČOV s nevyhovujícími kaly vzrostl. 24