Použití baterie půdních ekotoxikologických testů pro hodnocení vlivu digestátů na zemědělskou půdu

Bc. Šárka Křepelková

Master's thesis

Ecotoxicity soil bioassays for evaluation of effects of digestates on agricultural soil

Abstract:

Diplomová práce se věnuje biologicky rozložitelným odpadům, podrobněji pak digestátům, které mohou být dále využity v zemědělství. Biologicky rozložitelný odpad obsahuje řadu prvků a organických látek, které mohou rostliny využít jako živiny pro svůj růst. Aplikace těchto odpadů do půdy může díky svému složení nahradit nákladná umělá hnojiva a zároveň bránit úniku cenných živin z půdy díky jejich imobilizaci na organickou hmotu a tím příznivěji působit na půdní i vodní ekosystém. Zároveň mohou ale organické odpady obsahovat látky nežádoucí. Vstupu rizikových látek do půdy je třeba zabránit pomocí důsledné kontroly a testování potenciálně škodlivých látek a směsí. Digestát je odpadem vznikajícím anaerobní digescí při výrobě bioplynu a díky obsahu dusíku, stabilní organické hmoty a dalších živin může být využit jako hnojivo. Pomocí stanovené baterie ekotoxikologických půdních testů s mikroorganismy, rostlinami a bezobratlými živočichy bylo testováno devět různých digestátů a tři kejdy. Záměrně byly zvoleny digestáty, u nichž byly jako vstupní suroviny použity biologicky rozložitelné odpady. Cílem bylo zjistit, zda testované přípravky při doporučených aplikačních dávkách nevykazují toxicitu a lze je využít jako hnojivo v zemědělství. Podle získaných výsledků nelze jednoznačně konstatovat, že aplikace digestátů v doporučených dávkách je bezpečná. Vliv digestátu na půdní ekosystém závisí na složení vstupních surovin a technologii digesce, které se mezi jednotlivými přípravky liší. Každý digestát je třeba před jeho použitím nejdříve důkladně prověřit.

Abstract:

In the thesis I study biodegradable waste, especially digestates, which can be used in agriculture. Biologically degradable waste contains many elements and organic substances that can plants use as nutrients for growing. The bio-waste can substitute expensive mineral fertilizers because of the composition and they can also prevent the nutrient losses due to the immobilization of nutrients in organic matter, so it can favourably influence soil and water ecosystems. Except the useful substances, the biologically degradable waste can also contain undesirable ones. It is necessary to eliminate their soil contamination by consistent control and testing of potentially harmful substances and mixtures. Digestate is a waste product from the anaerobic digestion, the process of biogas production. It can be used as a fertilizer because of the content of nitrogen, stabile organic matter and other nutrients. Nine different digestates and three animal manures were tested by means of the battery of soil bioassays with microorganisms, plants and invertebrates. We chose digestates that represented results of anaerobic digestion of biologically degradable waste. The aim of the study was to discover if digestates in recommended dosages did not cause any toxic effect so that they can be used as a fertilizer to the farming land. On the basis of the results it is not possible to say definitely that digestate in recommended dosages can be safely used as an organic fertilizer. The effect on soil ecosystem depends on digestate composition and the technology of digestion, which are unique for each digestate. It is necessary to examine every digestate before we use it.

Keywords

digestát, kejda, anaerobní digesce, biologicky rozložitelné odpady, roupice Enchytraeus crypticus, salát Lactuca sativa, substrátem indukovaná respirace, krátkodobá nitrifikační aktivita, ekotoxicita

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 6. 6. 2014
• Supervisor: Mgr. Stanislav Malý, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Special Biology