Hodnocení zátěže lesních půd pomocí ekotoxikologických testů s půdními bezobratlými živočichy

Mgr. Anna Slavíková Amemori

Advanced ('rigorózní') thesis

Assessment of contamination load on forest soils with ecotoxicological bioassays with soil invertebrates

Abstract:

Půdní ekotoxikologické testy jsou důležitým nástrojem pro hodnocení vlivu kontaminace půd na půdní organizmy. Samotná chemická analýza není dnes pro hodnocení kontaminace půd považována za dostatečnou. Může totiž vést k nadhodnocení či podhodnocení skutečné toxicity kontaminantů v půdě kvůli jejich rozdílné biodostupnosti v rozličných půdách. Je proto doporučováno zařazování biologických metod spolu s chemickými metodami při hodnocení rizik na kontaminovaných půdách. Kontaktní testy s půdními bezobratlými jsou považovány za vysoce ekologicky relevantní, snadné a cenově příznivé metody pro testování kontaminace půd. Mnoho organizmů standardizovaných pro testování je však acidofóbních a nevhodných pro užití na půdách s „extrémními“ podmínkami jako jsou např. kyselé lesní půdy. Lesní půdy jsou často opomíjeny při hodnocení kontaminace oproti zemědělským půdám. Přesto jsou lesní půdy v mnoha případech ohroženy kontaminací, která může v důsledku ovlivnit celý lesní ekosystém. Je proto potřeba nalézt ekotoxikologické testy aplikovatelné pro testování kyselých lesních půd. Tato rigorózní práce se zaměřuje na možnosti použití standardizovaných ekotoxikologikých testů s půdními bezobratlými živočichy pro testování ekotoxicity reálných lesních půd. Byly provedeny reprodukční testy s chvostoskokem Folsomia candida a roupicí Enchytraeus crypticus na lesních půdách z různých lokalit po celé České republice. F. candida vykazoval toleranci k široké škále půdních parametrů a jevil se tak jako vhodný druh pro testování na lesních půdách. E. crypticus byl citlivější ke kontaminaci kovy než F. candida, byl však silně ovlivňován půdním pH, kdy byla pozorována stoprocentní mortalita v půdách s pH<4. Je proto potřeba nalézt jiný, více acidotolerantní, druh pro testování lesních půd.

Abstract:

Soil ecotoxicological bioassays are important tool for assessing impact of soil contamination to soil organisms. Chemical analysis itself is not considered to be sufficient for risk assessment of contaminated soils nowadays, because they can over- or underestimate toxicity of contaminants in soil due to their different bioavailability in various soils. Biological methods are suggested to be included together with chemical methods in contamination risk assessment. Contact tests with soil invertebrates are regarded as highly ecologically relevant, easy and cost-effective method for testing soil contamination. However many of the standardized test species are acidophobes which can not be used for testing on soils with „extreme“ parameters as acid forest soils. Forest soils are often neglected compare to agricultural soils in terms of risk assessment. Even though forest soils are often endangered by contamination and contamination of forest soil can affect whole forest ecosystem. Soil ecotoxicological assays suitable for testing acid forest soils should be found. This rigorous thesis focuses on possibilities of aplication of standardized ecotoxicological bioassays with soil invertebrates for testing ecotoxicity of acid forest soils. Standard reproduction tests with collembolan Folsomia candida and enchytraeid Enchytraeus crypticus were performed on forest soils form various sites of Czech republic. F. candida had tolerance to wide range of soil properties and seemed to be suitable for testing acid forest soil. E. crypticus were more sensitive to soil metal content than F. candida, however it was significantly affected by soil pH, when all individuals died in pH<4,0. More acidotolerant alternative species should be found.

Keywords

Půdní ekotoxikologie, ekotoxikologické testy, půdní bezobratlí, chvostoskoci, roupice, Folsomia candida, Enchytraeus crypticus, lesní půdy, kontaminace, hodnocení rizik

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 10. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 7. 1. 2016
• Reader: Mgr. Jana Vašíčková, Ph.D., prof. Dr. Ing. Luboš Borůvka

Masaryk University

Faculty of Science

Advanced ('rigorózní řízení') programme / field:
Experimental Biology / Special Biology