Výskyt farmak a endokrinních disruptorů v konopí setém po aplikaci kompostů a vermikompostů na bázi čistírenských kalů

Bc. Šárka Kušnierová

Diplomová práce

Occurrence of pharmaceuticals and endocrine disruptors in hemp after application of composts and vermicomposts based on sewage sludge

Anotace:

Cílem práce bylo zjistit vliv kompostů a vermikompostů pocházejících z čistírenských kalů na obsah léčiv a prostředků osobní péče (PPCP z anglického pharmaceuticals and personal care products), včetně endokrinních disruptorů, v půdě a v rostlinách konopí setého. Čistírenský kal ze středně velké čistírny odpadních vod (dále jen ČOV) s příměsí slaměných pelet byl upraven kompostováním, vermikompostováním nebo vermikompostováním předkompostovaného materiálu. Příprava tohoto hnojiva proběhla v rámci předcházejícího pokusu provozovaného na pokusné stanici FAPPZ v Červeném Újezdě. Nádobový pokus byl založen ve vegetační hale katedry agrochemie a výživy rostlin FAAPZ. Pro pokus byla využita černozem odebraná v lokalitě Suchdol a byla vybrána víceúčelová plodina, konopí seté, odrůda Kompolti. Sklizeň vzorků kořenů, nadzemní biomasy a půdy proběhla po uplynutí 3 měsíců od založení experimentu. V laboratoři environmentální biotechnologie Mikrobiologického ústavu Akademie věd České republiky byly vzorky extrahovány rozpouštědlem za zvýšeného tlaku a teploty. Získané extrakty byly analyzovány na kapalinovém chromatografu s hmotnostní detekcí. Vliv aplikace kompostů a vermikompostů na obsah PPCP se statisticky projevil zvýšenými koncentracemi u látek karbamazepin, cetrizin, lamotrigin a telmisartan v případě půd a/nebo kořenů. Dále se u totožných vzorků předpoklad, významně (nikoliv již statisticky), projevil pro paraxantin, tramdol, triclosan a venlafaxin. Nadzemní biomasa vykazovala odlišné trendy. V rámci obsahu mikropolutantů napříč jednotlivými variantami experimentu se projevil poměrně kolísavý trend. Nejvyšší koncentrace se projevily na nehnojených půdách, což má pravděpodobně souvislost s množství organické hmoty v půdě. Nejnižší průměrné koncentrace byly zaznamenány u variant s hnojivy na bázi 100 % pelet. Výsledky experimentu jsou zajisté dobrým podnětem k dalšímu studování vhodného využití čistírenského kalu jako organického hnojiva.

Abstract:

The aim of the thesis was to determine the effect of compost and vermicompost originating from sewage sludge on the concentrations of pharmaceuticals and personal care products (PPCP) including hormonally active substances in the soil and in plants of cannabis. The sewage sludge originating from a medium-sized wastewater treatment plant (WWTP) with the addition of straw pellets was treated by composting, vermicomposting or vermicomposting of pre-composted material. The preparation of this fertilizer has been founded within previous experiment at the faculty experimental station in Červený Újezd. The experiment was established in containers in the vegetation hall of Department of Agroenvironmental Chemistry and Plant Nutrition (Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources). For the experiment was used chernozem collected in the Suchdol locality, and a multipurpose crop, hemp variety Kompolti was selected. Sampling of roots, aboveground biomass and soil has been done after 3 months from the establishment of the experiment. In the laboratory of environmental biotechnology (Institute of mikrobiology of the Czech Academy of Sciences) the samples were extracted with a solvent under elevated pressure and temperature. The obtained extracts were analyzed on a liquid chromatograph with mass detection. The effect of the appliacation of composts and vermicomposts on the occurence of PPCP was statistically manifested by increased concentrations of the substances carbamazepine, cetrizine, lamotrigine and telmisartan in case of soils and/or roots samples. Furthermore, within the same samples, the assumption was significantly (but not statistically) manifested for paraxanthine, tramdol, triclosan and venlafaxine. Aboveground biomass showed different trends. Within the content of micropollutants across individual variants of the experiment, a relatively fluctuating trend was evident. The highest concentrations were observed on unfertilized soils, which is probably related to the amount of organic matter. The lowest average concentrations were recorded for variants with fertilizers based on 100% pellets. The results of the experiment are certainly a good incentive to further study the appropriate use of sewage sludge as an organic fertilizer.

Klíčová slova

čistírenské kaly, kompostování, vermikompostování, technické konopí, léčiva, endokrinní disruptory

Keywords

sewage sludge, composting, vermicomposting, hemp, pharmaceuticals, endocrine disruptors

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 4. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 18. 5. 2023
• Vedoucí: doc. Ing. Aleš Hanč, Ph.D.
• Oponent: Petr Filip, externi

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Magisterský studijní program:
Ochrana a využívání přírodních zdrojů