Výzkum v praxi
Informace z výzkumu
Odkazy
Úvodní stranaVýzkum v praxiInformace z výzkumu
František Mariánek, 24. srpen 2009
Možnosti použití dnových sedimentů do zemědělských půd

Sedimenty a usazeniny vytěžené ze dna rybníků, drobných vodních toků a závlahových kanálů jsou většinou materiály přirozeného původu. Při jejich vracení do půdy se však mohou do půdního prostředí dostat rizikové látky

Libuše Benešová
Petra Hnaťuková
Ústav pro životní prostředí
Univerzity Karlovy v Praze
zdroj: www.ekonoviny.cz
Charakteristickým rysem půdy je její pomalá tvorba. Proto je nutné s ní nakládat jako s neobnovitelným přírodním zdrojem. Je velmi důležité mít kontrolu nad vkládáním různých látek do půdy, a zvláště kdy je možno předpokládat negativní ovlivnění půdy. Mezi tyto látky patří bezesporu sedimenty, které však na druhé straně mohou mít kladný vliv na ovlivnění půdy.
Závažnost celé problematiky si vyžádala právní úpravy ve všech vyspělých zemích, a ani Česká republika se těmto procesům v legislativě nemůže vyhnout. V České republice je v současné době projednávána vyhláška o používání sedimentů na zemědělské půdě.
Navrhovaná vyhláška provádí ustanovení paragrafu 9 odst. 10 zákona č. 156/1998 Sb., o hnojivech, pomocných půdních látkách, pomocných rostlinných přípravcích a substrátech a o agrochemickém zkoušení zemědělských půd. Tato vyhláška se týká používání sedimentů na zemědělské půdě a způsobu vedení jejich evidence. Podstatná je její "analytická" část, která zavádí limitní hodnoty rizikových prvků a rizikových látek v sedimentu a v půdě, požadavky na další fyzikálně-chemické a biologické vlastnosti sedimentu a metody odběru vzorků.
Novela zákona počítá s tím, že sedimenty používané na zemědělské půdě mají být, jakožto zdroj živin, evidovány obdobně jako hnojiva, pomocné látky a upravené kaly.
VRACET, NEBO NEVRACET SEDIMENTY DO PŮDY?
Využitím sedimentů vracíme do půdy částice, o které byla ochuzena erozí a dalšími degradačními vlivy. Sedimenty mohou tedy přinést do půdy velmi cenný organický i anorganický materiál. Avšak při sedimentaci těchto částic ve vodním prostředí dochází k interakcím s dalšími látkami přítomnými ve vodě a může docházet k obohacování sedimentů rizikovými prvky. Je proto nutné posoudit obsah těchto rizikových látek a stanovit limity před aplikací do prostředí.
V průběhu 2. poloviny 20. století se vlivem zvýšeného průmyslového i zemědělského využívání těžkých kovů narušila přirozená rovnováha, a to vedlo k dalšímu narušení a pohybu látek v biogeochemických cyklech ekosystémů. Klíčová otázka pro kontaminaci životního prostředí těžkými kovy a organickými polutanty zní: nakolik je toto znečištění pohyblivé, zda dochází k přednostní akumulaci v některé složce ekosystémů a za jakých podmínek může docházet k remobilizaci akumulovaných látek? Obsah znečišťujících látek v sedimentech vodních toků a nádržích odráží celkovou kontaminaci dané lokality lépe, než okamžitá koncentrace těchto prvků ve vodě.
JAK HODNOTIT MOŽNOSTI POUŽITÍ?
Dnové sedimenty díky poměrně vysokému organickému podílu vážou na sebe řadu organických i anorganických polutantů. Tyto látky jsou v sedimentech pevně vázány v koncentracích často o několik řádů vyšších než ve vodě. Na organickou složku vodního sedimentu se váže mnoho skupin silně toxických organických sloučenin lipofilního charakteru, které jsou ve vodě velmi málo rozpustné. Obsah cizorodých látek v sedimentu je do značné míry závislý na podílu organické složky v sedimentu, jeho stáří a koncentraci látek ve vodě.
Rozklad organické hmoty je spojen s činností saprofytických mikroorganismů. Domovem pro všechny tyto organismy je matrice s velkým podílem organické složky. V sedimentu, který obsahuje velké množství organické hmoty, mohou tedy být patogenní a podmíněně patogenní organismy přítomny v mnoha druzích. Výskyt patogenních a podmíněně patogenních mikroorganismů v sedimentech je ovlivněn mnoha faktory, za nejdůležitější lze považovat původ sedimentu a místo jeho vzniku a také klimatické podmínky místa, kde se nachází. Proto pro hodnocení kvality sedimentů za účelem jejich dalšího využití nebo odstranění a pro posouzení procesu průniku rizikových látek je nezbytné posuzovat nejen chemické složení a toxicitu, ale i charakter vazeb a mikrobiální charakteristiku.
KDY JE SEDIMENT POVAŽOVÁN ZA ODPAD?
Jednoduše řečeno vyhláška přesně stanoví, kdy je sediment kontaminován natolik, že je nutno jej považovat za odpad, a naopak, kdy je možno ho využít jako hnojivo do půdy. Odstraněn je tedy nesmyslný předpoklad, že každý vytěžený sediment je bez ohledu na jeho kvalitu odpadem.
Navrhovaná vyhláška v § 2 určuje limitní hodnoty rizikových prvků a rizikových látek v sedimentu (limity jsou uvedeny v příloze č. 1 vyhlášky).
Každý sediment, který má být použit na zemědělskou půdu, musí být analyzován, přičemž odběr a analýzu mohou provádět pouze akreditované laboratoře nebo jiná odborná pracoviště, která mají posouzený systém kvality podle technické normy ČSN EN ISO/IEC 17025:2005 pro stanovené ukazatele.
Odběry vzorků, zjišťování agrochemických vlastností a veškeré analýzy půdy, na kterou má být sediment použit, se provádí postupem stanoveným vyhláškou o agrochemickém zkoušení zemědělských půd a zjišťování půdních vlastností lesních pozemků. Výsledky agrochemického zkoušení zemědělských půd nesmí být starší šesti let.
Paragraf č. 3 navrhované vyhlášky určuje podmínky a způsob používání sedimentů na zemědělské půdě. Uvádí se v něm mimo jiné, že na zemědělské půdy lze používat sedimenty pouze pokud koncentrace rizikových prvků a rizikových látek v sedimentech i v půdě nepřekračují limitní hodnoty (příloha č. 1 a 3). Pokud je sediment z tohoto hlediska v pořádku, není třeba dělat analýzu půdy.
Další podmínkou je, aby nedošlo ke zhoršení fyzikálních, chemických anebo biologických vlastností půdy, na kterou jsou vytěžené sedimenty použity a byla dodržena maximální aplikační dávka sedimentu.
Ve zvláštních případech, kdy je vzhledem k specifickým místním podmínkám důvodné podezření z kontaminace sedimentu jinými rizikovými prvky, látkami nebo patogenními činiteli ve vyšších koncentracích, může orgán ochrany zemědělského půdního fondu uložit zpracování ekotoxikologických testů .
Hlavním problémem současného stavu při nakládání se sedimenty je to, že neexistoval jednoznačný legislativní předpis. Tato skutečnost vedla k individuálnímu přístupu v hospodaření se sedimenty, k přístupu bez předem daných pravidel. To byla velmi nevýhodná situace jak pro orgány státní správy, tak pro subjekty, které se sedimenty nakládají. V praxi byly právě kvůli nejasným pravidlům odkládány projekty odbahňování rybníků, vodních nádrží a toků.
Na druhé straně je nutno mít na paměti, že při aplikaci sedimentů se jedná o vstupy do půdy, tedy jedné ze základních složek životního prostředí, a proto je třeba regulovat a kontrolovat použití sedimentů na zemědělské plochy. Proto je používání sedimentů zařazováno do věcné působnosti zákona o hnojivech.
Cílem navrhované právní úpravy je tedy zejména snaha upravit právní režim nakládání se sedimenty obdobně, jako je již v národní právní úpravě upraveno nakládání s hnojivy, pomocnými látkami a upravenými kaly.
Oblast nakládání se sedimenty dosud v našem právním řádu upravena nebyla (v SR existuje zákon o aplikaci dnových sedimentů do zemědělské půdy již od roku 2003), a proto jistě nejen odborná veřejnost vítá změnu přístupu MŽP a MZe, která po několika odkladech přistoupila k řešení toho ožehavého problému.
     Po stránce chemické sedimenty představují heterogenní polyfázový systém obsahující anorganickou krystalickou a amorfní fázi, živou a neživou organickou hmotu, v koloidním stavu a ve stavu drobných částic, vodu a různé plyny v proměnlivých poměrech. Celkový obsah prvků v pevné fázi těchto systémů, zjištěný kompletní chemickou analýzou, nemůže být jediným a úplným indikátorem potenciálního znečištění daného sedimentu. Poznatky o mobilitě a redistribuci stopových prvků a o jejich vazbě na pevnou fázi, spolu s poznatky o různé míře toxických účinků těchto prvků na živé organismy, vedou k nutnosti analytického rozlišení, čili speciaci různých forem výskytu a způsobu vazby prvků v pevné fázi.
Vysoký povrch minerálních částic je významný především pro vazbu elektricky nabitých polutantů, zejména kationtů toxických kovů, jako jsou například Cd, Cu, Hg, Pb, Zn, Mn. Je to proto, že většina přírodních minerálů má na svém povrchu permanentní negativní náboj. Nejjemnější velikostní frakce minerálních částic sedimentu obsahují díky svému vyššímu specifickému povrchu vyšší koncentrace toxických kovů než frakce hrubší (např. v kontaminovaném sedimentu bylo nalezeno cca 80 % z celkového obsahu kadmia vázaného právě nejjemnějšími minerálními frakcemi < 0,1mm. Průběh sorpčních procesů je úzce ovlivňován hodnotami pH. S poklesem hodnot pH jsou kationty kovů desorbovány a uvolňovány do vodné fáze sedimentu. Vysoký povrch se také uplatňuje při vazbě elektroneutrálních polutantů, zejména organických sloučenin, a to především díky jejich hydrofobnímu charakteru. Organická hmota je dalším významným faktorem ve vazbě polutantů na sediment, a to díky svému negativnímu elektrickému náboji umožňujícímu adsorpci, dále své komplexotvorné aktivitě a částečně hydrofobnímu povrchu.

Vytiskni tuto stránku Vytiskni tuto stránku
Hodnocení => průměr 209
K článku nebyl zatím napsán žádný komentář
Úvodní stranaVýzkum v praxiInformace z výzkumu