Přestup antidepresiv z půdy do rostlin

Bc. Markéta Mičudová

Master's thesis

Transfer of antidepressants from soil to plants

Abstract:

Antidepresiva jsou léčiva, která spadají pod látky označované jako PPCP (léčiva a látky osobní péče, z angl. "pharmaceuticals and personal care products“) a v posledních letech jsou předmětem studií, jelikož se skrz odpadní vodu dostávají do životního prostředí. Současné čističky odpadních vod zatím nejsou stavěné na odstraňování léčiv z odpadní vody, a tak dochází k vypouštění těchto látek společně s vyčištěnou vodou a čistírenským kalem. Nejen že se antidepresiva dostávají do půdního prostředí, ale zároveň přecházejí skrze kořeny do rostlin. Proto je třeba hledat nová remediační opatření, která by těmto látkám zabránila vstupovat do rostlin a jedním z těchto nově zkoumaných principů je přidávání biocharu (pórovité uklíkaté látky vzniklé pyrolýzou) do půdy jako adsorpčního činidla. Toxické vlivy antidepresiv na živočichy i na některé rostliny jsou konzultovány v odborné literatuře. V této práci byl zkoumán vliv biocharu na množství přijatého antidepresiva do plodů cuket (Cucurbita pepo L.). Studie byla koncipována jako nádobový experiment s jediným faktorem, a to přídavkem či absencí biocharu. Byly použity dva typy biocharu, a to biochar vyrobený z čistírenského kalu a biochar vyrobený ze dřeva. Cukety byly zavlažovány směsí čtyř antidepresiv a to karbamazepinem, venlafaxinem, trazodonem a citalopramem. Do každé nádoby se během dvouměsíčního vegetačního období postupně přidalo 78,15 μg od každého léčiva. V plodech se následně stanovalo množství vstřebaných antidepresiv. Z léčiv byl v plodech nalezen pouze karbamazepin a venlafaxin. Obsah obou léčiv se pohyboval v jednotkách ng/g suché biomasy. Obsahy citalopramu a trazodonu byly v plodech pod mezí detekce. Přidaná antidepresiva neměla vliv na hmotnost plodů. U varianty s přídavkem biocharu vyrobeného ze dřeva se snížilo celkové množství karbamazepinu přijatého do plodů. Koncentrace karbamazepinu se přesto nesnížila.

Abstract:

Antidepressants are drugs that belong to substances known as PPCP (pharmaceuticals and personal care products) and have been the subject of studies in recent years as they enter the environment through wastewater. Current sewage treatment plants are not yet built to remove drugs from wastewater, so these substances are released together with treated water and sewage sludge. Not only do antidepressants enter the soil environment, but they also pass through the roots into the plants. Therefore, new remedial measures must be sought to prevent these substances from entering the plants. One of these newly investigated principles is the addition of biochar (a porous substance formed by pyrolysis) to the soil as an adsorption agent. The toxic effects of antidepressants on animals and on some plants are discussed in the scientific literature. In this work, the effect of biochar on the amount of antidepressant received by zucchini (Cucurbita pepo L.) fruits was investigated. The study was designed as a vessel experiment with a single factor, the addition or absence of biochar. Two types of biochar were used, namely biochar made from sewage sludge and biochar made from wood. Zucchinis were irrigated with a mixture of four antidepressants: carbamazepine, venlafaxine, trazodone, and citalopram. A 78.15 μg of each drug was gradually added to each container during the two-month growing season. Subsequently, the amount of absorbed antidepressants was determined in the fruits. Of the drugs, only carbamazepine and venlafaxine were found in the fruits. The content of both drugs ranged within the units of ng/g of dry biomass. The contents of citalopram and trazodone in the fruits were below the detection limit. Added antidepressants did not affect fruit weight. In the variant with the addition of biochar made from wood, the total amount of carbamazepine taken into the fruits was reduced. However, the concentration of carbamazepine in the fruits did not decrease.

Keywords

PPCP, venlafaxin, karbamazepin, biochar, cuketa, sorpce, toxicita

Keywords

PPCP, venlafaxine, carbamazepine, biochar, zucchini, sorption, toxicity

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 22. 5. 2024
• Supervisor: Ing. Filip Mercl, Ph.D.
• Reader: Hana Stiborová, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Conservation and Use of Natural Resources