česky | english
 

Výskyt POPs v hydrosféře

Instituce: Výzkumný ústav vodohospodářský TGM
Projekt: VZ MZP 0002071101, Výzkum a ochrana hydrosféry - výzkum vztahů a procesů ve vodní složce životního prostředí, orientovaný na vliv antropogenních tlaků, její trvalé užívání a ochranu, včetně legislativních nástrojů - Subprojekt 09 / Oddíl: C - Hodnocení a sledování vodních ekosystémů a jejich antropogenního ovlivnění: Ovlivnění jednotlivých složek vodních ekosystémů (voda, sedimenty, biota) emisemi a specifickými polutanty.
Kontakt: Ing. Vladimír Kužílek a kolektiv (Vladimir_Kuzilek@vuv.cz)

Hodnocení získaných analytických výsledků je soustředěno na 5 oblastí zahrnujících významný potencionální emisní zdroj (zdroje) a jednu oblast referenční.

Hodnocení emisní situace

Z hlediska emisního byla zjišťována přítomnost sledovaných organických polutantů z takových míst a typů vzorků, která mají nebo mohou mít (např. při zvýšených stavech vod) schopnost ovlivňovat okolní vodní ekosystémy. Jsou to výstupy z ČOV, tj. vyčištěná odpadní voda vypouštěná do toku, zpracovaný čistírenský kal, průsaková voda ze skládek a vlastní zemina skládek, průmyslových areálů či odpadních lagun.

Z hlediska imisního a dopadu na složky vodních ekosystémů byla zjišťována přítomnost sledovaných látek jednak v matricích, které ilustrují aktuální jakostní situaci vodního toku (povrchové vody, plaveniny) a jednak matrice ilustrující dlouhodobou zátěž vodního toku (říční sedimenty, tkáně odlovených ryb). Všechny uvedené typy vzorků byly sledovány před potencionálním emisním zdrojem a pod ním. Pro potřeby jednoduchého a přehledného srovnání byly použity tzv. koeficienty změny koncentrace, tj. poměr mezi koncentrací nalezenou pod potencionálním emisním zdrojem (výstup) a nad ním (vstup). Vycházeje ze zjištěných koeficientů bylo možno jakostní změny hodnotit podle tabulky 3.1 (viz pdf).

Pozn.: V prezentovaných tabulkách jsou uváděny i nálezy pod mezí stanovitelnosti analytické metody (< MS). Tyto nálezy jsou hodnoceny podle individuálních souvislostí.

Pražská aglomerace (Vltava – dolní část)

Z emisního hlediska byla sledována pražská ÚČOV v Praze 6, Podbabě, konkrétně byla analyzována vyčištěná odpadní voda vytékající do Vltavy a zpracovaný odpadní kal. Výsledky analýz jsou uvedeny v příloze. Tradičně sledované polutanty jako PCB, chlorované benzeny, izomery HCH nebo DDT neprojevili mimořádně zvýšené koncentrace ani v odpadní vodě ani v čistírenském kalu. Za povšimnutí však stojí relativně vyšší koncentrace syntetických mošusových látek v odpadní vodě (1065,9 ng.l-1) i kalu (9300 ng.g-1), v nichž je zastoupen především Galaxolid. Také koncentrace alkylfenolů v kalu je relativně vyšší (3043 ng.g-1) a dominuje zde 4-nonylfenol.

Z imisního hlediska byly sledovány dva profily. Před Prahou se jednalo o Vrané n/Vlt. a pod Prahou o lokalitu Zelčín. Byly analyzovány vzorky povrchových vod, říčních sedimentů a rybích tkání (viz příloha). Je nutno konstatovat, že odlov vhodných rybích jedinců v oblasti před Prahou se nezdařil a proto zde nebyla matrice rybí tkáně použita pro hodnocení míry změn.

Jak je z tabulky zřejmé, k relativnímu zhoršení stavu sice došlo u několika skupin parametrů, z hlediska absolutních hodnot koncentrací se však nejedná o problematickou situaci. U povrchových vod nebylo zjištěno žádné překročení imisních standardů. Nařízení vlády č.229/2007 Sb. Za významné lze považovat pouze více než šestinásobné zvýšení koncentrace komplexonů v povrchové vodě a částečně také hodnotu 30 ng.g-1 DDT v sedimentu pod Prahou. Nelze tedy konstatovat, že by aglomerace Prahy zhoršila imisní situaci z hlediska zatížení sledovanými organickými polutanty dramatickým způsobem.

Ostravská aglomerace (Odra – dolní část)

Z emisního hlediska byla sledována ostravská ČOV, kde byla analyzována vyčištěná odpadní voda a zpracovaný odpadní kal. Dále byl analyzován vzorek průsakové vody ze skládky HCHZ Ostrava – Hrušov a vzorek zeminy odebraný z téže skládky. Výsledky analýz jsou uvedeny v příloze. V případě odpadní vody z ČOV Ostrava je zřejmé, že nálezy PCB, chlorovaných benzenů, DDT a alkylfenolů jsou ve srovnání s pražskou ÚČOV až řádově vyšší, u ostatních sledovaných látek je však situace srovnatelná. V případě čistírenského kalu jsou vyšší pouze nálezy alkylfenolů a komplexonů, přičemž celkově je situace obdobná jako v případě kalu z pražské ÚČOV.

Poněkud složitější byla situace se vzorky odebranými ze skládky HCHZ Ostrava – Hrušov. Odebraný vzorek průsakové vody se ukázal být natolik znečištěný látkami olejovité, dehtové a další neznámé povahy, že stanovení sledovaných látek nebylo přes veškeré úsilí možné. Zdařilo se pouze stanovení syntetických komplexonů, které prokázalo jejich vyšší nálezy téměř 300 ug.l-1. V případě analýzy vzorku zeminy z této skládky byl zjištěn výjimečně vysoký nález alkylfenolů (33 570 ng.g-1), nálezy ostatních sledovaných látek nebyly významně zvýšené.

Z imisního hlediska byly sledovány dva profily. Před Ostravou se jednalo o profil Odra - Jakubčovice a pod Ostravou o profil Odra – Bohumín. V těchto profilech byly analyzovány vzorky povrchových vod, říčních sedimentů a rybích tkání (viz příloha), pro hodnocení míry změn byly doplňkově použity i výsledky analýz plavenin získané z jiných zdrojů.

Z výsledků vyplývá, že v případech některých skupin sledovaných látek došlo k významnému zhoršení jakosti. Z tradičně sledovaných polutantů jsou to především polychlorované bifenyly PCB a také dvě důležité skupiny organochlorovaných pesticidů (HCH a DDT), u nichž je zhoršení pozorovatelné u všech matric s výjimkou rybí tkáně. Také v případě alkylfenolů, syntetických mošusových látek a komplexonů je zřejmý negativní vliv ostravské aglomerace na imisní situaci řeky Odry. Závažný je např. nález 63,5 ng.l-1 4-terc-oktylfenolu v povrchové vodě v profilu Odra – Bohumín, který významně překračuje imisní limit, tj. 10 ng.l-1 podle Nařízení vlády č.229/2007 Sb.

Skutečnost, že se tento negativní vliv neprojevil při rozborech rybí tkáně, lze jen obtížně komentovat. Jedno z možných vysvětlení je relativní mládí odlovených rybích jedinců, tj. nedostatečná doba pro kumulaci organických polutantů v jejich tkáních.

Obr. 1. Hodnocení imisní situace podle koeficientů změn koncentrace Obr. 2. Změny imisní situace zatížení organickými polutanty v oblasti pražské aglomerace Obr. 3. Změny imisní situace zatížení organickými polutanty v oblasti ostravské aglomerace

Pardubice (Labe – střední část)

Z emisního hlediska byl sledován areál chemického závodu Synthesia Pardubice. Byla analyzována vyčištěná odpadní voda (jak bodový odběr, tak slévaný 24 hodinový odběr) a zemina odebraná ze břehu odpadní laguny destilačních zbytků. Výsledky analýz jsou uvedeny v příloze. Vzorek zeminy odebraný z odpadní laguny projevoval (stejně jako v r.2006) zcela mimořádnou kontaminaci některými ze sledovaných organických polutantů, která o mnoho řádů překračuje všechny ostatní vzorky odebrané v rámci výzkumného úkolu. Jedná se především o chlorované benzeny, jejichž sumární koncentrace překročila 5,6 milionu ng.g-1, dále polychlorované bifenyly PCB (377 100 ng.g-1) a také izomery HCH (více než 19 400 ng.g-1). V relativně vyšší míře se projevily i nálezy některých kongenerů polybromovaných difenyleterů (BDE-47 a BDE-99), přesahující 100 ng.g-1. Významně vyšší koncentrace chlorovaných benzenů byla zjištěna i v odpadní vodě opouštějící areál Synthesia Pardubice a vtékající do Labe. Při bodovém odběru přesáhl nález 6 000 ng.g-1, při 24 hodinovém odběru 3 000 ng.g-1.

Z imisního hlediska byly sledovány dva profily. Před Pardubicemi se jednalo o profil Labe - Smiřice a pod Pardubicemi o profil Labe – Valy. V těchto profilech byly analyzovány vzorky povrchových vod, říčních sedimentů a rybích tkání (viz příloha), pro hodnocení míry změn byly doplňkově použity i výsledky analýz plavenin získané z jiných zdrojů, přičemž oblastí před Pardubicemi byl profil Labe - Němčice.

Z výsledků vyplývá, že imisní situace řeky Labe se u některých sledovaných parametrů jednoznačně a významně zhoršuje. Jsou to především polychlorované bifenyly PCB a chlorované benzeny, u nichž je zhoršení zřetelné téměř u všech typů sledovaných matric. Ačkoliv nebyly překročeny imisní limity podle Nařízení vlády č.229/2007 Sb. [5], téměř 60 násobné zvýšení koncentrace chlorovaných benzenů v povrchové vodě je velmi závažné a lze zde patrně odvozovat souvislost s mimořádně vysokými nálezy v areálu Synthesia Pardubice a v odpadních vodách vtékajících z tohoto závodu do Labe. Podobná zjištění z r.2006 se tím bohužel potvrzují a staví areál tohoto chemického závodu do role trvalého znečišťovatele řeky Labe chlorovanými benzeny.

Závažná je i ta skutečnost, že negativní dopad tohoto emisního zdroje se projevil i v případě vzorků rybích tkání, ačkoliv se nejednalo o rybí jedince vyloženě staré s dlouhou dobou expozice a tedy možností kumulace látek v tkáních.

Neratovice (Labe – střední část)

Z emisního hlediska byl sledován areál chemického závodu Spolana Neratovice. Byla analyzována vyčištěná odpadní voda odebraná z odtokového kanálu a zemina odebraná přímo v areálu. Výsledky analýz jsou uvedeny v příloze. Za pozornost v případě odpadní vody stojí relativně vyšší nálezy chlorovaných benzenů (150,2 ng.l-1 ) a izomerů HCH (125,6 ng.l-1). V případě vzorku zeminy jsou poněkud vyšší hodnoty PCB (téměř 1 600 ng.g-1), hexachlorbenzenu (téměř 600 ng.g-1) a DDT (téměř 3 000 ng.g-1). U tohoto vzorku a také u dalších vzorků z oblasti Neratovic bylo navíc provedeno stanovení tzv. dioxinů (polychlorované dibenzodioxiny a furany PCDD/F) a toxických kongenerů PCB. Důvodem je obecně známá skutečnost, že vzhledem k charakteru výroby chemického závodu Spolana Neratovice byl tento areál i jeho okolí v minulosti dioxiny silně kontaminován.

Z imisního hlediska byly sledovány tři profily. Před Neratovicemi se jednalo o profil Labe - Jiřice a pod Pardubicemi o profil Labe – Obříství a slepé rameno Labe Černínovsko. V těchto profilech byly analyzovány vzorky povrchových vod, říčních sedimentů a rybích tkání (viz příloha). Pro hodnocení míry změn nebyla lokalita slepého ramene Labe Černínovsko hodnocena (není pro tento účel relevantní), naopak doplňkově byly použity i výsledky analýz plavenin získané z jiných zdrojů, přičemž oblastí před Neratovicemi byl profil Labe - Lysá.

Z výsledků vyplývá, že ohledně chlorovaných benzenů a některých organochlorovaných pesticidů (HCH a DDT) je zřejmé zhoršení jakosti téměř u všech matric, přičemž v případě DDT se tento negativní dopad týká i matrice nejcitlivější, tj. rybí tkáně.

Na druhou stranu je třeba konstatovat, že nálezy ve slepém rameni Černínovsko v r.2007, a to jak v povrchové vodě, tak v sedimentu, nepotvrdily dramaticky vysoké koncentrace z odběrů v r.2006. Nálezy z r.2007, a to včetně tzv. dioxinů se jeví jako srovnatelné s jinými lokalitami a nesvědčí o negativním dopadu chemického závodu Spolana Neratovice na tuto přírodní lokalitu ležící od závodu cca 1 km u obce Libiš. Přesto je nezbytné se otázkou možného vlivu závodu Spolana Neratovice na blízké vodní ekosystémy zabývat i v dalších etapách výzkumného úkolu.

Ústí nad Labem (Labe – dolní část a Bílina)

Z emisního hlediska byla sledován areál chemického závodu Spolchemie Ústí nad Labem a ČOV Ústí nad Labem – Neštěmice, kam po smíchání s komunální odpadní vodou směřuje i odpadní voda ze Spolchemie. Byla analyzována vyčištěná odpadní voda a zemina odebraná přímo v areálu. Výsledky analýz jsou uvedeny v příloze. V případě odpadní vody byly významněji zvýšeny koncentrace chlorovaných benzenů (607,6 ng.l-1), alkylfenolů (1220 ng.l-1) a syntetických mošusových látek (1050,3 ng.l-1). V případě vzorku zeminy stojí za pozornost významně vyšší koncentrace PCB (11288 ng.g-1), chlorovaných benzenů (400,1 ng.g-1) a především DDT (23 943,2 ng.g-1). Uvedený velmi vysoký nález DDT je dosti alarmující a zpochybňuje účinnost sanace areálu závodu Spolchemie, která byla v minulosti provedena právě za účelem odstranění starých zátěží látkami typu DDT.

Z imisního hlediska byly sledovány tři profily. Před Ústím n/L se jednalo o profil Labe - Vaňov a pod Ústím n/L o profil Labe – Děčín. Vedle toho byl sledován i profil koncové části Bíliny, která v Ústí n/L tvoří levobřežní přítok Labe. Tento profil však nebyl použit pro hodnocení změn imisní situace v Labi. V uvedených profilech byly analyzovány vzorky povrchových vod, říčních sedimentů a rybích tkání (viz příloha). Sumární přehledy o změnách zatížení toku Labe v oblasti Ústí nad Labem sledovanými organickými polutanty pak přináší tabulka 3.6.

Výsledky potvrzují prokazatelné zhoršení imisní situace řeky Labe v oblasti Ústí n/L z hlediska některých organických polutantů. Jedním z důvodů tohoto negativního jevu je dlouhodobě známá skutečnost, že řeka Bílina přináší významné zatížení organickými polutanty jednak z průmyslových oblastí nad Ústím n/L (Most, Litvínov) a jednak z chemického závodu Spolchemie. Potvrdily to i některé aktuální nálezy získané v rámci tohoto výzkumného úkolu. Např. nález 26,5 ng.l-1 hexachlorbenzenu v povrchové vodě Bíliny je vysoký a překračuje imisní limit, tj. 10 ng.l-1 podle Nařízení vlády č.229/2007 Sb. [5].

Celkově lze konstatovat, že z hlediska zatížení Labe v oblasti Ústí n/L dochází k významnému zhoršení stavu ohledně chlorovaných benzenů a DDT. Např. 87 násobně vyšší koncentrace DDT v říčním sedimentu a téměř 9 násobně vyšší v rybí tkáni jsou zjištění skutečně závažná.

Stroupinský potok - referenční oblast

Byly analyzovány vzorky povrchové vody, říčního sedimentu a rybí tkáně v profilu Stroupinský potok – Hředle. Výsledky jsou uvedeny v příloze. Většina nalezených koncentrací potvrzuje menší zatížení sledovanými organickými polutanty dané nepřítomností významných emisních zdrojů typu velkých městských aglomerací či průmyslových závodů. Přesto stojí za pozornost dva vyšší nálezy, a to p,p-DDT v sedimentu (59,9 ng.g-1) a hexachlorbenzenu v rybě (27 ng.g-1). Příčiny těchto vyšších koncentrací lze zatím obtížně komentovat. V případě ryby by mohla být vysvětlením skutečnost, že v této lokalitě byla na rozdíl od jiných analyzována rybí tkáň jedince podstatně staršího a většího než v ostatních lokalitách a mohlo zde tedy dojít k vyšší míře kumulace.

V další etapě výzkumného úkolu je potřeba prověřit možný zdroj těchto vyšších nálezů opakovanými analýzami.

Stanovení polychlorovaných dibenzodioxinů a dibenzofuranů (PCDD/F) a toxických kongenerů PCB

Uvedené látky, známé pod zjednodušeným názvem „dioxiny“, patří k nejnebezpečnějším organickým sloučeninám antropogenního původu kontaminujících životního prostředí. Jejich vysoká toxicita je doprovázena značnou perzistencí (schopností v životním prostředí dlouhodobě přetrvávat). Např. 2,3,7,8 – Tetrachloro-dibenzodioxin patří mezi látky s vůbec nejvyšší známou mírou akutní i dlouhodobé toxicity. Dioxiny vznikaly v minulosti jako nežádoucí vedlejší produkty při výrobě některých pesticidů a jiných chemikálií. Místa těchto výrob nebo skladů mohou být dodnes rizikovými lokalitami z hlediska tohoto typu kontaminace. Mohou také vznikat při některých procesech nedokonalého spalování, především pokud jsou mezi spalovanými materiály organické látky obsahující chlor.

Dioxiny jsou téměř nerozpustné ve vodě a proto se analyticky sledují především v pevných matricích a tukových tkání vzorků životního prostředí a potravních řetězců. Podle obecně přijímaných mezinárodních legislativních a odborných podkladů je přítomnost jak PCDD/F, tak toxických kongenerů PCB vyjadřována pomocí indexů I-TEQ (pg.g-1), které zahrnují koncentrační nálezy jednotlivých chemických individuí (zde kongenerů) a berou v úvahu i jejich jednotlivé míry toxicity.

Analýzy těchto látek jsou velmi náročné na přístrojové vybavení, kterým laboratoře VÚV Praha nedisponují a byly proto externě zadány do specializované laboratoře AXYS Varilab. Vzhledem k tomu, že cena jedné analýzy je značně vysoká, byl tento typ stanovení proveden pouze u 8 vybraných vzorků (3 vzorky říčních sedimentů, 1 vzorek zeminy a 4 vzorky rybí tkáně). Výsledky jsou uvedeny v příloze, pro přehlednost a možnost celkového hodnocení jsou zde soustředěny do tabulky 3.7.

Zjištěné nálezy koncentrací dioxinů a toxických kongenerů PCB v r.2007 neobsahují žádné významně zvýšené hodnoty ve složce vodních ekosystémů v okolí závodu Spolana Neratovice. Neopakuje se tak situace z r.2006, kdy byla ve vzorku sedimentu ze slepého ramene Labe Černínovsko nalezena koncentrace PCDD/F 490,8 I-TEQ pg.g-1 a toxických kongenerů PCB 58,8 I-TEQ pg.g-1. Všechny analyzované vzorky ryb také splňují požadavky příslušného nařízení EU [30] ohledně limitů pro dioxiny a toxické kongenery PCB v potravinách.

Uvedená zjištění jsou sice zajisté pozitivní, na druhou stranu analýzy potvrzují určitou kontaminaci zeminy přímo v areálu a je proto nezbytné se problematikou zátěže životního prostředí dioxiny v okolí závodu Spolana Neratovice zabývat i v dalších etapách výzkumného úkolu.

Obr. 4. Změny imisní situace zatížení organickými polutanty v oblasti Neratovic Obr. 5. Změny imisní situace zatížení organickými polutanty v oblasti Labe – Ústí n/L Obr. 6. Výsledky stanovení dioxinů v 8 vybraných vzorcích

 

Poslední aktualizace: 16. 2. 2012