Znečištění podzemních vod pesticidy v České republice: Studie a řešení

V České republice je problematika znečištění podzemních vod pesticidy stále aktuálnější. V drtivé většině zdrojů podzemních vod, dokonce i v těch, které slouží k zásobování pitnou vodou, nalezli experti z Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ) významné znečištění pro zdraví člověka nebezpečnými pesticidy. Uvádí to zpráva z rozsáhlého testování podzemních vod v letech 2013 až 2016. Ukázalo to rozsáhlé čtyřleté sledování téměř sedmi stovek zdrojů.

Ve zhruba polovině z 660 sond dokonce experti objevili více druhů těchto látek a často ve větším množství, než doporučují limity pro podzemní vodu. Situace je to natolik kritická, že na problém upozorňuje i vládou schválená koncepce boje proti suchu.

Příčiny a důsledky znečištění

Na vině je zemědělství, zejména pěstování kukuřice a řepky pro energetické účely. Masové aplikace pesticidů v bezprostředním sousedství chráněných krajinných oblastí vedou k nežádoucímu průniku těchto chemikálií do půdy, povrchových i podzemních vod.I při dodržování správné zemědělské praxe mohou odtok vody, infiltrace a postupné hromadění reziduí ohrozit citlivé ekosystémy CHKO, které jsou klíčové pro zachování biodiverzity.

Pesticidy a jejich metabolity „mohou způsobovat rakovinu, působit neblaze na hormonální systém, na vývoj plodu, navíc jich je ve vodách často směs, o které netušíme, jaké bude mít účinky," uvedl expert ČHMÚ Vít Kodeš. Tyto látky mohou vyvolat i tzv.

Legislativní a preventivní opatření

Vzhledem k tomu, že zdrojem pesticidů je hlavně zemědělská činnost nedávno Poslaneckou sněmovnou prošla novela zákona o rostlinolékařské péči, která obsahuje přísnější pravidla pro aplikace pesticidů. I kdyby však nyní všechny zdroje pesticidů byly pod kontrolou, výsledek se dostaví až po mnoha letech. Zejména v podzemních vodách totiž znečištění zůstane dlouho, jejich čištění trvá desetiletí.

Čtěte také: Životní Prostředí a jeho Znečištění

Státní zdravotní ústav metabolity testoval a stanovil, že pokud obsah původních látek, tedy pesticidů ve vodě vyhovuje původní normě, lze tolerovat mnohonásobně vyšší množství metabolitů. Zdravotníky k tomu donutil současný stav, kdy by podle evropských norem velká část české pitné vody musela být prohlášena za nevyhovující.

Možnosti řešení a čištění vod

Nejrychlejším, ale velmi nákladným řešením je začít na dosavadních zdrojích budovat dokonalejší úpravny vody. Jedná se zejména o zařízení s pokročilým, třetím stupněm čištění aktivním uhlím. Tento přístup již zvolily plzeňské vodárny z důvodu znečištění vod v řece Úhlavě pesticidy a farmaky, kvůli kterému dostaly dokonce výjimku od hygieniků. Podobná zařízení již existují například u Znojma, Vsetína nebo v úpravně vody z Vranovské přehrady, a chystají se i jinde.

Laboratoře ALS Czech Republic již dlouhodobě monitorují pro ČHMÚ stav podzemních vod. Na úrovni krajů v ČR máme připraveny pro každou oblast na výběr sestavy pesticidů, z nichž každá obsahuje relevantní látky pro daný region. Provozovatelům úpraven vod se nabízí screening výskytu pesticidních látek a farmak v surové vodě vzhledem k případnému zařazení granulovaného aktivního uhlí (GAU) jako stupně čištění. Lze tak získat informace o účinnosti čištění z poklesu koncentrací pesticidních a jiných látek před a po průchodu filtrem s GAU.

Rovněž jsme schopni ověřit i kvalitu aktivního uhlí z hlediska jeho sorpční kapacity a to jak pomocí jodového čísla, tak i sorpce methylenové modři (vypovídající více o sorpčních schopnostech GAU vůči větším molekulám) či dokonce přímo stanovením měrného povrchu. Dále ověříme i ostatní důležité charakteristiky GAU jako je tvrdost (odolnost otěru), koeficient stejnoměrnosti (distribuce velikosti částic), obsah popela (nečistoty) či obsah vody v pořizovaném aktivním uhlí. Naše pracovitě provádí testy aktivního uhlí dle norem NORIT, ASTM a ČSN již dva roky.

V březnu roku 2019 Evropská komise vytýčila strategický přístup k léčivým přípravkům v životním prostředí. Kromě rostlinolékařských přípravků, jejichž vyplavování do povrchových vod je významné při srážkoodtokových epizodách, je potřeba věnovat pozornost léčivým přípravkům, které v humánním i veterinárním použití nejsou zcela spotřebovány a exkrecí se dostávají do odpadních vod.

Čtěte také: Druhy dopravy a znečištění vody

Předmětem ověřenı́ jsou polárnı́ organické látky (polárnı́ pesticidy, vybraná farmaka, endokrinnı́ disruptory) a nepolárnı́ látky (polycyklické aromatické uhlovodíky, organochlorové pesticidy, polychlorované bifenyly). Ve spolupráci se správcem povodí státním podnikem Povodí Moravy byly do řešení projektu zahrnuty vodárenské nádrže Vír I, Opatovice, Ludkovice, Mostiště a Hubenov. Nádrže jsou lokalizovány v území významně antropogenně využívaném s převládající zemědělskou činností.

Studie CHKO Moravský kras

Projekt sledoval zatížení CHKO Moravský kras pesticidními látkami v půdách, aktivních povrchových tocích a skapových vodách. Mezi hlavní cíle patřilo:

• stanovit koncentrace účinných látek a jejich metabolitů v různých prostředích,
• vyhodnotit riziko překračování legislativních limitů,
• podpořit nové ochranné a manažerské zásahy v CHKO Moravský kras,
• vyvinout inovativní metodiku hodnocení subletálního účinku pesticidů na půdní živočichy s využitím omics přístupů.

Pro analýzu vzorků půdy, povrchových a podzemních vod byly aplikovány standardní extrakční postupy a chromatograficko-hmotnostní techniky umožňující detekci pesticidů a jejich metabolitů v nízkých mikrogramových koncentracích. Bioexperimenty s půdními členovci (Folsomia candida) v kombinaci s vysokokapacitními omics technologiemi umožnily modelovat subletální účinky xenobiotik na molekulární úrovni.

Hlavní výsledky studie:

• V Harbešské jeskyni byly pravidelně zjištěny koncentrace pesticidů převyšující limity pro podzemní vody až několikanásobně.
• Zemědělská činnost na krasových plošinách prokazatelně ovlivnila kvalitu skapových vod, které pronikají do podzemních systémů.
• Doporučená opatření (zatravnění ornice, nové zonace, omezení vybraných látek) vedla k významnému snížení pesticidní zátěže v následných monitorovacích cyklech.

Nová metodika kombinuje standardní analytiku s molekulárními omics přístupy a bioassays, čímž poskytuje komplexní nástroj pro hodnocení environmentálního rizika pesticidů. Zavedená opatření v CHKO Moravský kras se stala vzorem pro správu jiných chráněných území v České republice.

Čtěte také: Hlukové znečištění a velryby

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace hydrologických a ekologických modelů pro predikci šíření pesticidů v krasových oblastech.
• Rozšíření omics analýz na další necílové organismy a nežádoucí metabolity.
• Využití strojového učení pro rychlé vyhodnocení velkých dat z monitoringu a bioassays.

Hodnocení rizikovosti útvarů podzemních vod

Hodnocení rizikovosti útvarů podzemních vod z hlediska chemického stavu bylo prováděno separátně po jednotlivých látkách či skupinách látek, s přihlédnutím k typu zdroje znečištění (bodové, plošné). Základní postup při hodnocení byl pro jednotlivé látky shodný: nepřímé hodnocení (hodnocení významnosti vlivů, tj. vstupů látek do prostředí, pro plošné zdroje znečištění kombinované se zranitelností půdy a horninového prostředí), přímé hodnocení (vyhodnocení současného monitoringu jakosti pozemních vod), zohlednění reprezentativnosti monitoringu a syntéza jednotlivých výsledků.

Výsledky hodnocení rizikovosti pro jednotlivé látky či skupiny látek jsou členěny na tři kategorie: rizikové útvary (nebo také útvary s vysokým rizikem), nejisté útvary (útvary se středním rizikem) a nerizikové útvary (útvary s nízkým rizikem). Zároveň je ke každému útvaru uvedena "jistota" výsledků ve třech kategoriích: nejisté jsou ty výsledky, které byly zjištěny pouze na základě nepřímého hodnocení, což znamená, že v útvaru nebyl adekvátní monitoring.

Pro celkové hodnocení rizikovosti útvarů z hlediska chemického stavu bylo nutné udělat syntézu výsledků jednotlivých látek či skupin látek. Ve výsledku tak jsou již jen dvě kategorie -- rizikové a nerizikové útvary.

Dopady dusíku na podzemní vody

Pro posouzení dopadů dusíku na podzemní vody byl zohledněn pouze dusík z plošného znečištění, neboť se dá předpokládat, že obzvlášť pro podzemní vody je dusík z plošného znečištění (tj. ze zemědělství a atmosférické depozice) převažující a rozhodující. Údaje o koncentracích dusíkatých látek v podzemních vodách byly využity ze dvou zdrojů: ze státní monitorovací sítě Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ) za 10 posledních let (dusičnany, dusitany a amonné ionty) a z provozních sledování surové podzemní vody pro pitné účely za rok 2002 (dusičnany a amonné ionty).

Pro hodnocení rizikovosti útvarů podzemních vod byla využita také mapa zranitelnosti půdy a horninového prostředí vůči dusičnanům. Veškerá data (vstupy, zranitelnost) byla vztažena na vodní útvary.

Atrazin jako modelová látka pro hodnocení pesticidů

Problematika pesticidů a jejich vliv na kvalitu podzemních a povrchových vod je velmi složitá. Jediným možným postupem se ukázala varianta hodnotit každý pesticid zvlášť, což by ovšem znamenalo pro každou látku vytvořit speciální mapu zranitelnosti horninového prostředí. To nebylo z časových a kapacitních důvodů možné, proto byl pro hodnocení vybrán pouze atrazin, jako významná nebezpečná prioritní látka, hojně používaná v ČR jako herbicid účinný na dvouděložné plevele.

Pro hodnocení rizikovosti útvarů podzemních vod byla vytvořena mapa zranitelnosti půdy a horninového prostředí vůči atrazinu. Veškerá data (vstupy, zranitelnost) byla vztažena na vodní útvary.

Vzhledem k tomu, že koncentrace atrazinu i desethylatrazinu byly sledovány pouze jednou ročně v průběhu 3 let u atrazinu a jednou ročně v průběhu 2 let u desethylatrazinu, nebylo možné jakékoliv určení trendu růstu nebo poklesu znečistění v podzemních vodách. Obecně lze konstatovat, že z hlediska četnosti monitoringu a délce sledovaného období atrazinu a desethylatrazinu je nutno celý monitoring podzemních vod v ČR v současné době považovat za nedostatečný.

tags: #znecisteni #podzemnich #vod #pesticidy #studie

Oblíbené příspěvky:

• Příčiny a následky katastrofy v Maďarsku
• Recenze Flexi Hadice
• Aktuální stav ovzduší Hranice
• Umístění kontejnerů na tříděný odpad
• Charakteristika lesů vlhkého mezotermního klimatu