Chování reziduí syntetických estrogenů v půdě v interakci s půdní mikrobiotou

Bc. Sára Cemperová

Diplomová práce

The fate of synthetic estrogen hormones in soil in the interaction with soil microbiota

Anotace:

Estron je ženský hormon, který se ve velkém měřítku používá v zemědělství, a to především v intenzivním zemědělství, což v posledních desetiletích vedlo ke znečištění vody a půdy právě tímto hormonem. Výzkum jeho chování v životním prostředí se obecně zaměřuje na znečištění vody a méně na půdu. Ještě méně se výzkumy zaměřují na to, jak různé typy půdy ovlivňují jeho přeměnu. Tato práce se zabývá třemi půdními typy z České republiky: kambizemí, fluvizemí a černozemí, a tím, jak jejich vlastnosti ovlivňují degradaci estronu prostřednictvím enzymatické aktivity prováděné půdními mikroorganismy. Jako výchozí koncentrace estronu v půdě bylo v při pokusu použito 50 μg/kg (50 μg estronu/1 kg půdy). Pro každou půdu bylo připraveno 18 nádob s naváženými 100 g půdy ve třech kontrolních vzorcích a třech opakováních (celkem použito a naplněno 117 nádob). Půda byla udržována na 60 % vodní kapacity (WHC), z níž bylo na začátku pokusu do každé nádoby rozděleno 10 ml jako roztok estronu (0,5 μg/ml), zbytek byl přidán jako destilovaná voda. Při pokusu bylo odebráno 7 vzorků, a to při: 4 h, 12 h, 24 h, 3 dnech, 7 dnech a 28 dnech. Tyto vzorky byly analyzovány pomocí LC/MC analýzy. Enzymatická aktivita byla měřena pro lakázu, Mn-oxidázu a Mn-peroxidázu a porovnávána s koncentracemi estronu ze spektroskopické analýzy a s vlastnostmi půdy. Výsledky ukázaly, že mezi půdami byly rozdíly jak ve výsledné koncentraci estronu, tak v typu převládajícího enzymu, a tyto rozdíly korelovaly s půdními vlastnostmi, především s živinami.

Abstract:

Estrone is a female hormone used on a large scale in farming, which has resulted into water and soil pollution in the last decades. Research into its behaviour in the environment has been generally focused on water pollution, and less on soil; even less on how different soil types influence its transformation. This work deals with three soils from the Czech Republic – cambisol, fluvisol, and chernozem – and how their characteristics influence estrone degradation through enzymatic activity carried out by soil microorganisms. 50 μg/kg soil of estrone was used as initial concentration in a pot greenhouse experiment. There were 18 pots of 100 g soil for each soil with three controls and three replicates at every sampling time (total of 117 pots). Soils were kept at 60 % water holding capacity (WHC), from which 10ml were distributed in each pot as estrone solution (0.5 μg/ml) at the beginning of the experiment, the rest being added as distilled water. There were 7 samples taken, at: 4 h, 12 h, 24 h, 3 days, 7 days and 28 days, and analysed in LC/MC column. Enzymatic activity was measured for laccase, Mn Oxidase and Mn Peroxidase and compared with the estrone concentrations from the spectroscopic analysis and soil properties. Results showed that there were differences between soils both in estrone concentration as well as the type of predominant enzyme, and these differences were correlated with the soil characteristics, mainly the nutrients.

Klíčová slova

estrogeny, půda, půdní mikrobiom, degradace

Keywords

estrogens, soil, soil microbiome, degradation

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 4. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 15. 5. 2023
• Vedoucí: prof. Ing. Jiřina Száková, CSc.
• Oponent: Petr Doležal, Mgr.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Magisterský studijní program:
Technologie odpadů