Zatížení čistírenských kalů syntetickými parfemovými látkami, jejich rizika a možnosti remediace

Hana Kučerová

Bachelor's thesis

The Contaminantion of Sewage Sludge by Syntetic Musks, their Risks, and Methods of Remediation

Abstract:

Literární rešerše v této bakalářské práci pojednává o syntetických parfémovaných látkách (nebo též syntetických vonných látkách), o rizicích pro životní prostředí, která jsou nebo mohou být s těmito látkami spojena a o možnostech jejich remediace. Jedná se o uměle vyrobené látky organického původu s širokým spektrem využití. Najdeme je např. v mýdlech, pracích prášcích nebo prostředcích na mytí nádobí. Počátky výroby těchto umělých vonných látek najdeme již ve 20. století. Cílem bylo vytvořit látky svou vůní co nejpodobnější vonným látkám rostlinného nebo živočišného původu a zároveň rozšířit spektrum vonných látek. Syntetické vonné látky se po použití těchto produktů dostávají přes kanalizaci do čistíren odpadních vod. Ty nejsou schopné je všechny zachytit a tak část těchto látek pokračuje dále do vodního ekosystému. Cílem experimentální části bylo zjistit, zda se tyto látky akumulují v kalech, případně, jestli ovlivňují růst biomasi. Pro odstranění syntetických parfémových látek byly vybrány tyto metody: přirozená atenuace, fytoremediace, mykoremediace a kombinace fytoremediace a mykoremediace. Jako rostlina pro remediaci byla vybrána kukuřice setá (Zea mays), pro mykoremediaci byly vybrány dva druhy ligninolytických hub, Pleurotus ostreatus a Phanerochaete chrysosporium. Nejefektivnější metodou při odstraňování galaxolidu a tonalidu z půdy byla mykoremediace s využitím druhu Pleurotus ostreatus, bylo odstraněno 56,32 % galaxolidu a 47,43 % tonalidu. Při fytoremediaci bylo odstraněno 45,44 % galaxolidu a 44,2 % tonalidu. Galaxolid byl detekován v kořenech i výhoncích rostliny, tonalid pouze v kořenech. Největší množství galaxolidu akumulovaného v kořenech bylo 9,89 µg/kg (při kombinaci fytoremediace a mykoremediace s Pleurotus ostreatus), největší množství galaxolidu akumulované ve výhoncích bylo 3,44 µg/kg (při použití fytoremediace). Největší množství tonalidu akumulovaného v kořenech bylo 3,84 µg/kg (při fytoremediaci). Výnos biomasy stonků byl nejvyšší při použití fytoremediace (199,4 g; 33,86 %), při této metodě bylo také získáno nejvíce biomasy klasů (101,03 g; 43,05 %). Nejvíce biomasy kořenů bylo získáno při použití kombinace fytoremediace a mykoremediace s Pleurotus ostreatus (70,32 g; 27,15 %).

Abstract:

The literature review in this bachelor thesis deals with synthetic perfumed substances (or synthetic fragrances), the risks to the environment that are or may be associated with these substances and the possibilities of their remediation. These are artificially produced substances of organic origin with a wide range of uses. We can find them, for example, in soaps, washing powders or dishwashing detergents. The beginnings of the production of these artificial fragrances can be found in the 20th century. The aim was to make the fragrances as similar as possible to fragrances of plant or animal origin and at the same time to expand the spectrum of fragrances. Synthetic fragrances, after using these products, get through the sewer to sewage treatment plants. They are not able to capture them all, so some of these substances continue further into the aquatic ecosystem. The aim of the experimental part was to find out whether these substances accumulate in sludge, or whether they affect biomass growth. The following methods were selected for the removal of synthetic perfume substances: natural attenuation, phytoremediation, mycoremediation and a combination of phytoremediation and mycoremediation. Maize (Zea mays) was selected as a plant for remediation, two species of ligninolytic fungi, Pleurotus ostreatus and Phanerochaete chrysosporium, were selected for mycomediation. The most effective method for removing galaxolide and tonalide from soil was mycorremediation using Pleurotus ostreatus, removing 56.32% of the galaxolide and 47.43% of the tonalide. During phytoremediation, 45.44% galaxolide and 44.2% tonalide were removed. Galaxolide was detected in both the roots and shoots of the plant, tonalid only in the roots. The largest amount of galaxolide accumulated in the roots was 9.89 μg/kg (when combining phytoremediation and mycoremediation with Pleurotus ostreatus), the largest amount of galaxolide accumulated in shoots was 3.44 μg/kg (when phytoremediation is used). The largest amount of tonalide accumulated in the roots was 3.84 μg/kg (in phytoremediation). The yield of stem biomass was highest when phytoremediation was used (199.4 g; 33.86%), this method also yielded the most cob biomass (101.03 g; 43.05%). Most root biomass was obtained using a combination of phytoremediation and mycoremediation with Pleurotus ostreatus (70.32 g, 27.15%).

Keywords

čistírenské kaly, kosmetická rezidua, akumulace v půdě, parfémové látky, akumulace v rostlinách, remediace

Keywords

cosmetic residues, acumulation in plants, remediation, acumulation in soil, sewage sludge, perfume substances

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 23. 5. 2023
• Supervisor: prof. Ing. Pavel Tlustoš, CSc. dr. h. c.
• Reader: Zdeněk Košnář, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Landscape Conservation and Use of Natural Resources