Vliv kovoplastů na znečištění vod

Znečištění vod je jednou z nejzávažnějších ekologických výzev na světě. Voda, jako základní prvek života na Zemi, je nezbytná pro zdraví lidí, zvířat a rostlin. Bohužel, znečištění vod se stalo běžným problémem, který ovlivňuje kvalitu pitné vody, vodní ekosystémy a ekonomiku.

Druhy a zdroje znečištění vod

Znečištění vod může pocházet z mnoha různých zdrojů, jak přírodních, tak antropogenních. Mezi hlavní zdroje patří:

• Průmysl: Vypouštění neošetřených průmyslových odpadů do vod, obsahujících těžké kovy, chemikálie a další toxiny.
• Zemědělství: Používání pesticidů a hnojiv, které se splachují do vodních toků.
• Komunální odpad: Vypouštění neošetřených nebo nedostatečně ošetřených odpadních vod z domácností a měst.
• Přirozené znečištění: Geologické a biologické procesy, které do vody zavádějí látky jako jsou sloučeniny železa, síry nebo jiné minerály.

Znečištění lze také rozdělit na rozložitelné a nerozložitelné. Rozložitelné znečištění, jako jsou organické zbytky, mohou být přirozeně rozloženy mikroorganismy ve vodě. Nerozložitelné znečištění zahrnuje například těžké kovy a perzistentní organické látky.

Mikroplasty: Neviditelná hrozba

Nové analýzy tak ukazují na pravděpodobný všudypřítomný rozsah plastové kontaminace v globálním prostředí. Naposledy jsme vám přinesli téma mikroplasty ve vodě, ty znamenají velký ekologický problém, protože jsou hlavním zdrojem znečištění moří a oceánů. Termín mikroplasty poprvé použil v roce 2004 britský oceánograf Richard Thompson a jeho tým v časopise Science. Autoři v ní upozornili na přítomnost drobných persistentních plastových částic v oceánech.

Mikroplasty jsou plastové mikročástice o velikosti sotva jednoho milimetru, pocházejí často z kosmetiky nebo oblečení a šíří se odpadními vodami. Mohou se tam i do jakýchkoli jezer a dalších vodních toků dostávat z atmosféry, do které se vylučují vlákna při každodenním „opotřebování“ oblečení či koberců. A co teprve pračky. Každý její cyklus údajně může do životního prostředí vypustit až 700 tisíc těchto vláken.

Čtěte také: Životní Prostředí a jeho Znečištění

Kontaminace mikroplasty se tedy netýká pouze oceánů, lze je najít i ve vzduchu, v pitné vodě a potravinách, v půdě i rostlinách, a proto se také snadno dostávají do lidského organismu, kde patrně způsobují určité zdravotní problémy. Zjištění se zabývá již i Světová zdravotnická organizace (WHO), která v tomto období zkoumá rizika spojená s konzumací takto znečištěné vody.

Mikroplasty jsou téměř všude a pomalu zaplavují celou planetu. Prostupnost mikroplastických částic je děsivá a neexistuje žádný způsob, jak bychom je mohli z vody odstranit. Do pitné vody se dostávají mnoha způsoby. Tzv. „městský prach“, tedy všechny částice létající z bot, pneumatik apod., přistávají ve sladkovodních zdrojích, jako jsou nádrže.

WHO ve zprávě uvádí, že sladkovodní zdroje jsou samozřejmě před distribucí spotřebitelům mikroplastů zbaveny. Na takovou úpravu vody ale třeba státy v rozvojovém světě nemají dostatek finančních prostředků. A potom se nabízí další otázka: Co když je zařízení, které proceduru provádí, plastové (což se dá předpokládat)?

Podle testů provedených vědci ze Státní univerzity New York v obci Fredonia je nejběžnějším typem plastu ve vodě polypropylen, ze kterého jsou vyráběny i plastové uzávěry lahví. K jejich zjištění bylo použito speciální červené barvivo k fluoreskování částic ve vodě - barvivo má tendenci přilepit se na povrch plastů, ale ne na většinu přírodních materiálů.

Z celkového počtu 259 testovaných lahví z různých zemí bylo podle studie jen 17, které neobsahovaly plastové částice. Jednalo se o 11 různých značek balených vod, mezi nimi například. Aquafina, Epura, Nestlé Pure Life či Evian dodávána i do našich obchodních řetězců.

Čtěte také: Druhy dopravy a znečištění vody

Některé z obviněných společností zpochybnily metodu, kterou byly zjištěny plastové částice v jejich balených vodách. Coca-Cola ve spojení s výsledky uvedla pro BBC, že má přísné metody filtrace, ale uznala, že všudypřítomnost plastů v životním prostředí znamená, že se mohou v minimu nacházet iv jejich vysoce ošetřených výrobcích. Stejně tak mluvčí společnosti Gerolsteiner potvrdil, že nemůže vyloučit případnou kontaminaci vody plastovými vlákny při procesech balení. Společnosti Nestlé a Boxed Water se ke zjištěním pro portál The Guardian nevyjádřily.

Dopady na lidské zdraví

Doktorka Stephanie Wardová z britského Centra pro zdraví a životní prostředí na King´s College charakterizuje problém zvaný kontaminace mikroplasty: „Z toho, co zatím víme, můžeme usuzovat, že dostatečně velké plastové částice jsou z těla konvenční cestou vyloučeny. Ano, cestou zažívacím traktem mohou vylučovat chemické látky se známými vlivy na člověka, některé z těchto částic jsou ale až neuvěřitelně malé a mohou přestoupit přes zažívání přímo do oběhové soustavy, jaký pak budou mít vliv na konkrétní orgány či tkáně, nevíme, záleží také na tom, kolik jich bude.

Z údajů, které jsou dostupné, sestavila WHO zprávu o stavu výzkumu mikroplastů pronikajících do pitné vody. Kromě spotřebitelů zpráva apeluje také na vědeckou komunitu, kterou vyzývá k tomu, aby dále studovala potenciální dopad mikroplastů na lidské zdraví a aby to činila co možná nejefektivněji a nejrychleji. Zároveň prosí celý svět, aby se zamyslel nad produkcí plastových odpadů a vyvinul výrazné úsilí vedoucí k jejímu rapidnímu snížení.

Mikroskopické částice plastů neboli mikroplasty byly nalezeny v Antarktidě, na mořském dně, v lidské krvi i v mateřské placentě. Některé studie poukazují na to, že mikroplasty nebo chemické látky na ně navázané negativně ovlivňují rozmnožování mořských živočichů nebo funkci lidského endokrinního systému.

Zatím s určitostí vědci neumějí říci, do jaké míry mohou mikroplasty ovlivnit naše zdraví. Na druhé straně je ale jasné, že pokud se problémem plastů ve vodě nezačneme zabývat, brzy jimi budeme doslova zaplaveni.

Čtěte také: Hlukové znečištění a velryby

Alarmující stav moří a oceánů

Už v 70. letech byly publikovány první zprávy o hromadění plastového odpadu v oceánech, zejména v Pacifiku. Celé ostrovy volně plujících plastů hyzdí světové oceány. Celkem se jedná o více než 268 000 tun plastového odpadu. A to jde pouze o váhu plastů plovoucích na hladině, celkové množství plastů včetně těch na dně moře, je odhadem 150 milionů tun!

Alarmující stav moří a oceánů zjistili během celkem 24 výprav realizovaných v letech 2007 až 2013 vědci v čele s oceánografem Marcusem Eriksenem. A to pozor! Jedná se pouze o plasty, které plují po hladině. Další studie totiž odhadují, že až 70 % plastů končí na mořském dně, a to dokonce až 6 000 metrů pod hladinou. Na jižní polokouli je pak nejznečištěnějším místem Indický oceán. Zde nalezneme více plastů než v jižní části Atlantiku a Pacifiku dohromady.

Jistě jste někdy slyšeli o Velké tichomořské odpadkové skvrně, která si „brázdí“ vody Tichého oceánu. Jedná se o těžko uvěřitelných 96 400 tun plastového odpadu (1 990 mld. kusů plastu). Co do velikosti následuje ostrov v Indickém oceánu (59 130 tun, 1 300 mld. kusů), těsně stíhaný ostrovem v severním Atlantiku (56 470 tun, 930 mld. kusů). Další ostrovy nalezneme ve Středozemním moři (23 150 tun, 247 mld. kusů), v jižní části Tichého oceánu (21 020 tun, 491 mld. kusů) a v jižním Atlantiku (12 780 tun, 297 mld. kusů).

Více než polovina všech plastů, které skončí v mořích, pochází z Číny, Indonésie, Filipín, Thajska či Vietnamu. Tři čtvrtiny plastu pocházejícího z těchto zemí je odpad, který lidé jen tak vyhodí ven. Většina lidí totiž nemá možnost využívat komplexní systém pro zpětný odběr obalů, jako je tomu v ČR. Mezi hříšníky ale patří i vyspělé státy - nejvýše postavenou zemí v žebříčku jsou na dvacátém místě Spojené státy.

U větších kusů se pak jedná o zubní kartáčky, skákací míče, plastové láhve a pantofle. Mikroplasty tvoří celých 92 % z více než pěti bilionů kusů plastového odpadu. Tragédií je, že mikroplasty jsou všude. Dokonce i v tělech mořských živočichů, kteří pak končí na našich talířích.

Pesticidy ve vodách

Práce se věnuje problematice pesticidů v povrchových vodách včetně faktorů, které výskyt pesticidů ve vodách ovlivňují, jako jsou spotřeba pesticidů a chování zejména jejich metabolitů z pohledu vyplavování z půdy do povrchových vod. Vlastní účinné látky nejsou z pohledu znečištění povrchových vod tak problematické, dlouhodobě jsou problémem metabolity herbicidních látek, používaných zejména na ošetření řepky olejky, řepy a kukuřice. Problematika pesticidních látek ve vodách se s rozvojem analytických technik, a tudíž i možností stanovení širokého spektra těchto látek, stala vysoce aktuální. Ukazuje se, že tyto látky jsou skoro všudypřítomné, využívané vodárenské zdroje nevyjímaje.

Celkem bylo zpracováno 4 678 540 koncentračních hodnot z 84 033 vzorků povrchových vod pro 276 látek z 1 626 profilů. Vzhledem k tomu, že monitoring pesticidních látek v povrchových vodách v ČR dle Rámcové směrnice o vodách zajišťují podniky Povodí a každý z podniků Povodí má jinak nastaven tento monitoring, nelze považovat výsledky za homogenní z pohledu rozsahu ukazatelů, četnosti sledování ani analytických mezí stanovitelnosti.

Zpracované agregované výsledky pro území celé ČR jsou tedy ovlivněny jak nastavením monitoringu podniky Povodí, tak nepoměrem počtu naměřených hodnot jednotlivými podniky Povodí. Při zpracování údajů o spotřebách přípravků na ochranu rostlin i účinných látek byly využity údaje Ústředního kontrolního a zkušebního ústavu zemědělského (ÚKZÚZ), které jsou dostupné na jeho webových stránkách [1].

Herbicidy a fungicidy tvoří většinu spotřeby v ČR. Není tedy překvapením, že zejména herbicidy a v menší míře fungicidy jsou nejčastěji nalézanými pesticidy v povrchových ale i v podzemních vodách, přestože spotřeba herbicidů od roku 2008 klesla a naopak spotřeba fungicidů spíše rostla. Z pohledu ošetřovaných plodin jsou největší spotřeby evidovány na obiloviny, následované řepkou, kukuřicí a řepou.

Výsledky ukazují, že účinné látky nejsou až na pár výjimek z pohledu zatížení vodních toků problematické. Problematické jsou transformační produkty účinných látek, které vznikají v půdním prostředí a z pohledu mobility a perzistence se odlišují od mateřských účinných látek. Problematika identifikace metabolitů pesticidních látek ve vodách začala být řešena již na přelomu tisíciletí, kdy se autoři věnovali zejména metabolitům chloracetanilidových herbicidů.

Po zaměření monitoringu na metabolity se obrázek ilustrující stav vod v ČR z pohledu pesticidů zcela změnil. Ukázalo se totiž, že právě metabolity tvoří dominantní zátěž vodních toků. Je nutno říci, že zejména metabolity chloracetanilidových herbicidů jednoznačně dominují. V současné době je jednoznačným favoritem metazachlor, respektive jeho metabolit metazachlor ESA.

Lidé se často ptají, zda se situace se znečištěním pesticidy opravdu zhoršila, odpověď by měla znít, že se spíše zlepšil stav našeho poznání. Bohuže nemáme k dispozici data, která by umožňovala srovnání v dlouhodobějším horizontu - v minulosti nebyly dostupné analytické metody, které by byly schopné stanovit látky, o kterých dnes víme, že jsou problematické.

Jako nejproblematičtější se ukazují metabolity v současnosti používaných chloracetanilidových herbicidů, a to zejména metazachloru (ESA, OA), metolachloru (EAS, OA) a dimethachloru (ESA). Z látek již zakázaných dominují ESA metabolity alachloru a acetochloru. U některých povolených látek je patrný mírný pokles frekvence nálezů např. z 98,5 % v roce 2013 na 77 % v roce 2022 u metazachloru ESA, nebo pokles v období 2016-2022 z 60 na 40 % u dimethachloru ESA. Metabolity chloridazonu se od začátku jejich sledování v roce 2014 pohybují mezi 30 a 50 % pozitivních vzorků.

V roce 2022 bylo v povrchových vodách nalezeno celkem 153 pesticidů a jejich metabolitů, z toho 41 látek bylo nalezeno ve více jak 5 % vzorků. Nejčastěji byly nacházeny metabolity herbicidů používaných pro ošetření řepky, a to jak v současné době používaných (metazachlor, pethoxamid, dimethachlor, dimethenamid), tak již zakázaných (alachlor, acetochlor); pro ošetření kukuřice (používaných: metolachlor, terbuthylazin, pethoxamid, dimethenamid a zakázaných: atrazin, acetochlor), řepy (metabolity od roku 2021 zakázaného chloridazonu), popřípadě totální herbicid glyfosát a jeho metabolit AMPA. Z fungicidů se nejčastěji vyskytovala povolená látka tebukonazol.

Nejvyšší sumární koncentrace pesticidů byly zjištěny v profilech Rohozec - Brslenka (maximum 9,63 µg/l, průměr 5,16 µg/l), Hradec Králové - Piletický potok (maximum 17,5 µg/l, průměr 4,98 µg/l), Bykáň - Opatovický potok (maximum 8,17 µg/l, průměr 4,53 µg/l), Nový Bydžov - Králický potok (maximum 14,3 µg/l, průměr 4,32 µg/l), Bakov nad Jizerou - Kněžmostka (maximum 10,09 µg/l, průměr 4,31 µg/l), vodní dílo Vrchlice - přítok Švadlenka (maximum 9,61 µg/l, průměr 4,04 µg/l), Senomaty - Rakovnický potok (maximum 22,66 µg/l, průměr 3,89 µg/l), Kokšín - Točnický potok (maximum 13,12 µg/l, průměr 2,88 µg/l).

Bohužel dnes platná legislativa, tj. NV 401/2015 Sb., nestanovuje normy environmentální kvality (NEK) pro metabolity chloridazonu a metazachloru, které jsou z pohledu výskytu významnými kontaminanty, ani u ostatních metabolitů herbicidních látek, jako jsou pethoxamid, dimethachlor, dimethenamid, nebo pro fungicid tebukonazol, které jsou nalézány docela často.

Ze 48 pesticidních ukazatelů uvedených v NV 401/2015 Sb. byly v roce 2022 překročeny příslušné normy environmentální kvality u 17 z nich, přičemž u 11 byly NEK překročeny pouze u 1-5 profilů, u MCPA byla překročena NEK u 9 profilů, cybutryn překročil NEK u 10, fenitrothion u 20, cypermethrin u 31, metolachlor a jeho metabolity u 53 a alachlor ESA u 89 profilů.

Znečištění odpadními vodami z povrchové úpravy kovů

Jedná se především o vysoké koncentrace těžkých kovů, organické znečištění, kyanidy a nerozpuštěné látky. Těžké kovy se vyznačují vysokou toxicitou a karcinogenitou. V odpadních vodách jsou dle typu povrchové úpravy zpravidla zastoupeny kadmium, chrom, měď, nikl, stříbro, zinek nebo olovo. Pro jejich odstranění jsou nejčastěji aplikovány metody koagulace, flokulace a sedimentace. Každý krok probíhá v samostatné nádrži a v celém procesu čištění je nutné v několika stupních upravovat hodnotu pH.

Vysoké objemy produkovaného chemického kalu jsou kvůli obsahu těžkých kovů nebezpečné a toxické a je nutné je před uložením na skládku stabilizovat. Zneškodnění kalů zvyšuje celkové náklady čistírenského procesu o 50 - 200 %, přičemž zneškodnění stabilizovaného materiálu je o 50 - 70 % levnější než odpadu nebezpečného. Limitní koncentrace specifických polutantů z povrchové úpravy kovů ve vodě vypouštěné do kanalizace uvádí Nařízení vlády 23/2011 Sb. o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištěnípovrchových vod a odpadních vod, náležitostech povolení k vypouštění odpadních voddo vod povrchových a do kanalizací a o citlivých oblastech, které dále definuje v Tabulce 2 emisní standardy propřípustné hodnoty znečištění pro odpadní vody vypouštěné z vybranýchprůmyslových odvětví podle CZ-NACE.

Firma ASIO, spol. s r.o. se zabývá vývojem a výrobou kompletní inovativní technologie pro čištění komunálních i průmyslových odpadních vod, která využívá k odstranění široké škály rezistentních polutantů nanočástice nulamocného železa (NZVI). Nulamocné železo je díky svým mimořádným redukčním schopnostem a vysoké reaktivitě úspěšně aplikovatelné v technologiích sanace podzemních i povrchových vod, kde efektivně odstraňuje širokou škálu polutantů včetně těžkých kovů.

Na základě této praxí ověřené účinnosti jsme přistoupili k aplikaci nulamocného železa pro odstranění klíčových kontaminantů z odpadních vod z povrchové úpravy kovů. Pozornost zaměřujeme především na těžké kovy a kyanidy a jejich odstranění z oplachových vod po pomědění, pochromování, pozinkování a poniklování. Naším cílem je zjištění účinnosti odstranění těžkých kovů, nalezení optimálních dávek NZVI a určení vhodné doby reakce s kontaminanty pro jejich efektivní odstranění.

Produkty reakce nanočástic železa s toxickými složkami odpadních vod jsou netoxické, jedná se tedy o ekologicky šetrnou technologii, která, ačkoliv je teprve ve stádiu vývoje, představuje do budoucna perspektivní alternativu k tradičním způsobům nakládání s tímto typem odpadních vod.

Možná řešení a cesty vpřed

Řešením plastového znečištění je podle jeho slov primárně správný odpadový management, který ale v mnoha zemích buď neexistuje nebo nefunguje správně. Jednoduchá rovnice: velký vliv má omezení používání plastů. Mnoho zemí a společností již přistoupilo k regulaci některých jednorázových plastových výrobků, případně k jejich naprostému nahrazení šetrnější variantou. Další příklady jsou nasnadě - igelitové tašky - ty byly nejen v ČR zpoplatněny. V některých zemích platí dokonce absolutní zákaz jejich používání.

Jednou ze slibných alternativ v boji proti znečištění konvenčními plasty, jejichž rozklad v přírodě může trvat několik desítek až stovek let, jsou takzvané biologicky rozložitelné plasty, u kterých je předpokládaná doba rozkladu v řádu měsíců až jednotek let. Vědci ale upozorňují, že ani tyto plasty nemusí být zcela bezproblémové. Přestože jsou biologicky rozložitelné plasty v některých aplikacích zajímavou alternativou konvenčních plastů, studie z posledních několika let poukazují na určitá rizika. Podle týmu z MENDELU biologicky rozložitelné plasty v půdě mohou ovlivnit vodní režim, měnit druhové složení mikrobiálních společenstev s možnou preferencí patogenních organismů, změnit koloběh půdního uhlíku i dusíku a v neposlední řadě také negativně ovlivnit růst rostlin.

Na konci listopadu se nepodařilo v rámci konference v jihokorejském Busanu vyjednat Globální plastovou úmluvu, která by směřovala nejen k omezení plastového odpadu, regulaci škodlivých látek v plastech a zlepšení systémů nakládání s odpady. Další jednání proto budou pokračovat v následujícím roce.

Státy Evropské unie prosazují, aby se opatření týkala celého životního cyklu plastových materiálů a výrobků, počínaje stádiem polymerizace, produktového designu, výroby, dále aspekty mezinárodního a domácího obchodu, udržitelné spotřeby, až po konec života plastových výrobků a nakládání se vzniklým plastovým odpadem. Jedná se o nesmírně rozsáhlou oblast, protože plasty a výrobky z nich zaujímají klíčové postavení v životech nás všech.

Kromě již zmíněných opatření má smlouva řešit chemické látky obsažené v plastech, mikroplasty a také téma, které je pro Českou republiku mimořádně důležité - zapojení principů a technologií cirkulární ekonomiky, kdy bude možné využívat plastové odpady jako materiálový zdroj. Z hlediska České republiky se jedná o jeden ze způsobů, jak překonat současnou krizi znečištění životního prostředí, které má dnes již planetární rozsah.

Co může udělat každý z nás? Hlavní je co nejvíc omezit neustálé znečišťování. Každý z nás může produkovat méně plastového odpadu. Podporuj udržitelný rybolov, který nezatěžuje oceány a nevyhlazuje celé živočišné druhy. Protože se mikroplasty vytvářejí z jakéhokoli plastu (např. z polyesterového oblečení, z podrážek bot, pneumatik), každý z nás může pomoct zpomalit znečišťování půd plasty tím, že se bude snažit minimalizovat jejich množství a preferovat přírodní materiály.

Prevence a neutralizace znečištění vod

Ochrana našich vodních zdrojů vyžaduje integrovaný přístup, který zahrnuje opatření na různých úrovních:

• Právní předpisy: Zavedení a vymáhání přísných předpisů týkajících se vypouštění průmyslového a komunálního odpadu do vody.
• Vzdělávání a povědomí: Vzdělávací kampaně zaměřené na zvýšení povědomí veřejnosti o významu ochrany vod a způsobech, jak omezit jejich znečištění.
• Čistírny odpadních vod: Moderní technologie čištění umožňují odstraňování širokého spektra znečištění, včetně organických látek a těžkých kovů.
• Udržitelné zemědělství: Minimalizace používání pesticidů a hnojiv, podpora ekologického zemědělství.

Tabulka: Přehled hlavních typů znečištění vod a jejich zdrojů

tags: #vliv #kovoplastů #na #znečištění #vod

Oblíbené příspěvky:

• Přednášky o ekologické architektuře
• Recenze likvidace odpadu v Písku
• Prodej kompostu v Boskovicích
• Magická Podívaná v Africe
• Lidská přirozenost: Dobro nebo zlo?