Ekotoxicita vybraných perzistentních organických polutantů v půdách ve vztahu k jejich biodostupnosti

Bc. Klára Kozlová

Master's thesis

Abstract:

Životní prostředí je kontaminováno perzistentními organickými polutanty. Vyskytují se v různých složkách prostředí, ale kumulují se zejména v půdách a v sedimentech. Tam podléhají svému osudu, který záleží na vlastnostech látek, vlastnostech půdy a na interakcích, které v tomto prostředí probíhají. Tím, jaká část polutantů se vlastně dostane až k biologickým receptorům, se zabývá biodostupnost. V posledních letech se problematika biodostupnosti polutantů v půdách dostává do popředí výzkumu půdní ekotoxikologie. Důvodem je, že poznání principů biodostupnosti a jejich inkorporace do ekotoxikologického výzkumu je nesporně klíčem k pochopení expozice bioty, toxických efektů a z toho plynoucích ekologických rizik způsobených polutanty v půdách. Biodostupnost lze stanovovat různými chemickými i biologickými metodami. Tato studie se zaměřuje na testy toxicity s půdními roupicemi z kmene Kroužkovci (Enchytraeidae, Annelida). Ty byly prováděny v několika různých reálných a artificiálních půdách a sledoval se tak vliv půdních vlastností na toxicitu vybraných modelových organických látek. Byly vybrány organické polutanty karbendazim, pentachlorbenzen, hexachlorbenzen a fenantren. Obecně s přibývajícím organickým uhlíkem klesá toxicita. Zjistili jsme ale, že na biodostupnost nemá vliv jen množství organického uhlíku v půdě, ale také jeho původ a vlastnosti. Pro stanovení rizik v půdě se používá artificiální půda. Tato půda má jiné vlastnosti než reálné půdy a toxicita v ní je nižší. Používání této půdy tedy podceňuje rizika. Také jsme ověřovali tvrzení, že čím déle je polutant v kontaktu s půdou, tím nižší je jeho toxicita. Polutant se během doby strávené v půdě na ni naváže a stává se tak hůře dostupným. To v naší studii usuzujeme právě ze snížené toxicity. Bylo by vhodné tyto úsudky potvrdit analýzou extraktů půd mírnými rozpouštědly, ale tyto metody musí být v naší laboratoři teprve zavedeny.

Abstract:

Our environment is contaminated with persistent organic pollutants. They exist in various kinds of environment, but mainly they are cumulated in soils and sediments. Their fate is depend on soil properties and on interactions occuring here. Bioavailability deals with the fraction of the pollutant, which aims its biological receptors. At last years the theme bioavailability of pollutants in soil becomes the high topic of research in the soil ecotoxicology. The cause of that is: the bioavailability is key factor in soil ecotoxicology. We can understand better the exposition of biota, toxic effects and following ecological risks of pollutants in soil, if we know the principles of bioavailability and use them in ecotoxicological research. We can measure bioavailability by different chemical and biological ways. This study focus on toxicity tests with soil echytraeids (Enchytraeidae, Annelida). Tests were realized in several real and artificial soils and we studied the influence of soil properties on toxicity of some representative organic chemicals. There were chosen carbendazim, pentachlorobenzene, hexachlorobenzene and phenantrene. In general, toxicity decreases, when organic carbon content increases. But we have found out, that not only organic carbon content affects bioavailaility, but also its origin and properties. Contemporary approach to risk assessment of chemicals to soil organisms uses artificial soil. This soil has got different characteristics than real soils and toxicity in artificial soil is lower. So use of this soil for toxicity tests underestimates risks of pollutants. We also proved a statement, that with increasing contact time of pollutant in soil its toxicity decreases. Pollutant has sorbed to soil during the time and becomes less available. In our study we conclude it just from the lower toxicity. It could be suitable to confirm these results by chemical analysis of extracts. Soils should be extracted by mild solvents. These methods have to be validated in our laboratory yet.

Keywords

biodostupnost, vlastnosti půd, organický uhlík, stárnutí. bioavailability, soil characteristics, organic karbon, aging

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 5. 2006

Thesis defence

• Date of defence: 2. 6. 2006
• Supervisor: doc. RNDr. Jakub Hofman, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / General Biology