|
|
Pasivní vzorkování polárních organických kontaminantů z vod
Vítková, Libuše ; Mravcová, Ludmila (oponent) ; Čáslavský, Josef (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá pasivním vzorkováním polárních látek z vod pomocí vzorkovačů typu POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Sampler), které byly po dobu 4 týdnů exponovány v odpadní vodě na vtoku do městské čistírny odpadních vod Brno - Modřice a rovněž i na výpusti vyčištěné vody do řeky Svratky. Po ukončení expozice byly zachycené organické kontaminanty uvolněny ze sběrné fáze vzorkovače pomocí extrakce směsí methanolu, toluenu a dichlormethanu. Získané extrakty byly analyzovány pomocí kapalinové chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí a ionizací elektrosprejem. Dále byla využita dvojrozměrná plynová chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí, kdy byly analyzovány extrakty po trimethylsilylaci a methylaci. Separované látky byly identifikovány na základě jejich retenčního chování a hmotnostních spekter.
|
|
|
Sledování výskytu pesticidů v povodí horní Blanice pomocí pasivního vzorkování
VLK, Pavel
Cílem této práce bylo stanovit výskyt farmak a pesticidů v horní části vodňanské Blanice. Tato řeka pramení ve VVP Boletice. Byl předpoklad, že toto území, kde je přítomnost veřejnosti a využívání krajiny minimální, bude minimální znečištění těmito antropogenními polutanty. Vyšší znečištění přichází dále po vodním toku se zvýšeným využíváním krajiny. Ke sběru vzorků byly použity pasivní vzorkovače POCIS, analýza byla provedena pomocí apalinové chromatografie. Bylo sledováno 201 látek (127 farmak, 74 pesticidů). Nad hranicí měřitelnosti bylo zjištěno 27 látek (18 farmak, 9 pesticidů). Nejmenší zatížení bylo zjištěno na lokalitě Spálenec, celkové zatížení farmaky a pesticidy činilo 83,9 ng. POCIS-1. Největší celkové zatížení bylo zjištěno na lokalitě Černý potok, celkové zatížení farmaky a pesticidy činilo 618,9 ng. POCIS-1. Jedná se však o malý tok. Druhé nejvyšší znečištění bylo zjištěno na lokalitě Rechle na přítoku do VN Husinec, celkové zatížení farmaky a pesticidy činilo 482 ng. POCIS-1. V horní části sledovaného vodního toku je zatížení relativně malé vzhledem k nízké úrovni osídlení a využívání krajiny. Od lokality Řepešínský mlýn stoupá počet obyvatel v povodí a krajina se mění z lesní na zemědělskou. Zde výrazně stoupá i znečištění krajiny, které se pak projevilo i ve vzorkovačích umístěných ve vodním toku. Některé látky mění ve volném prostředí své chemické vlastnosti a stávají se perzistentní. Proto jsou v krajině přítomné i dlouho po ukončení jejich používání (hexazinon, DEET). Velká vodní nádrž VN Husinec dokáže velkou část polutantů zadržet. Tento jev se projevil více u farmak než u pesticidů.
|
|
|
Nové postupy biomonitoringu cizorodých látek ve vodním prostředí
ČERVENÝ, Daniel
V rámci disertační práce byly studovány a hodnoceny různé přístupy biomonitoringu. Metoda hodnocení zdravotních rizik byla v minulosti dobře popsána a používá se k hodnocení složek potravy v lidské výživě. V rámci této práce byla metoda aplikována na hodnocení rizik spojených s konzumací masa volně žijících ryb ve významných rybářských revírech v České republice. Tato studie byla zaměřena na skupinu populace věnující se sportovnímu rybolovu, která často ryby z volných vod konzumuje. Z tohoto důvodu nebyly výsledky práce publikovány pouze ve vědeckém časopise, ale také byly zájemcům z řad rybářů distribuovány ve formě brožury prostřednictvím Českého rybářského svazu. Zdravotní rizika spojená s konzumací ryb z volných vod závisí na druhu ryby a lokalitě. Zatímco zcela bez rizik je na všech sledovaných lokalitách konzumace masa kapra obecného (Cyprinus carpio), častou konzumaci většího množství masa dravých ryb nelze na některých lokalitách doporučit. Použití pasivních vzorkovačů se stává v posledních dvou desetiletích stále atraktivnější. Vzhledem k tomu, že tyto zařízení dokáží napodobit absorpci kontaminantů, která probíhá v živých organismech, mají v rutinních programech monitorujících výskyt cizorodých látek značný potenciál, neboť jsou schopné nahradit ryby jako bioindikátory znečištění. V rámci naší práce byla tato teorie potvrzena v případě PFASs, kdy koncentrace těchto polutantů byly na vybraných lokalitách porovnány v tkáních ryb a v extraktech z pasivních vzorkovačů. V porovnání s živými organizmy neprobíhá v pasivních vzorkovačích metabolická přeměna kontaminantů vyskytujících se ve vodním prostředí, a proto výsledky analýz lépe odpovídají reálné situaci na dané lokalitě. Použití pasivních vzorkovačů navíc naplňuje mezinárodně uznávané principy Replacement, Reduction, Refinement (3R). Dalším slibným přístupem se jeví použití juvenilních (tohoročních) ryb jako bioindikátorů znečištění. Směsné vícedruhové vzorky homogenátu ryb této věkové kategorie byly v rámci práce vyhodnoceny jako lepší indikátor širokého spektra polutantů, než dospělé ryby jednoho druhu odlovené ve stejné lokalitě. Vzhledem k tomu, že homogenát tvořený celými těly vzorkovaných jedinců obsahuje veškeré vnitřní orgány, je možné v těchto vzorcích detekovat širší spektrum kontaminantů, než ve svalovině dospělců. Kromě nižších hodnot limitů detekce a kvantifikace přináší tato metoda značné praktické a ekonomické výhody. Využití juvenilních ryb částečně naplňuje principy 3R, protože odlovem této věkové kategorie dochází k menšímu ovlivnění rybích populací, než při využití ryb v reprodukčním věku. V případě rtuti, která je limitujícím kontaminantem pro konzumaci ryb z volných vod v ČR, je možné pro posouzení kontaminace vodního prostředí použít metodu založenou na analýze ústřižků ploutví, která nevyžaduje usmrcení vzorkovaných jedinců. Kromě monitoringu výskytu rtuti na monitorovaných lokalitách, je možné tento přístup využít také k odhadu koncentrace rtuti ve svalovině ryb. Rozdíl mezi skutečnou a odhadnutou průměrnou koncentrací rtuti ve svalovině ryb činil při použití námi optimalizované metody na většině posuzovaných lokalit méně než 10%. Přesto, že bentos představuje významný článek potravního řetězce ve vodním prostředí, informace ohledně kontaminace cizorodými látkami jsou značně omezené. V další studii zařazené do této práce se podařilo poprvé prokázat kumulaci některých léčiv v bentických organismech, které jsou významnou složkou potravních řetězců ve vodním prostředí. Ačkoliv léčiva jsou obecně považována za látky, které se nekumulují v organismech, naše studie prokázala, že u některá farmaka mají bioakumulační potenciál a tedy existuje i reálné riziko kontaminace vyšších organismů (ryb) prostřednictvím přijímané potravy.
|
|
|
Výskyt polycyklických aromatických uhlovodíků PAU ve vodním ekosystému řeky Jang-c'-t'iang. Porovnání dat z pasivních vzorkovačů SPMD s literárními údaji.
HEMERKOVÁ, Kristýna
Cílem této práce bylo zpracovat výsledky analýz polycyklických aromatických uhlovodíků (PAU) v SPMD vzorkovačích a obdržená data poté porovnat s literárními údaji získanými stejným postupem. Vzorkovače byly exponovány po 10 dní na odběrových místech ve středním toku Jang-c'-t'iang v říjnu roku 2013. Instrumentální analýza byla provedena metodou GC-MS/MS. Byly vypočteny časově vážené průměrné koncentrace PAU. V zájmové oblasti se volně rozpuštěné koncentrace pohybovaly v rozmezí 7,5 až 31 ng×l-1. Zjištěné koncentrace byly srovnatelné nebo dokonce nižší v porovnání s ostatními řekami na světě díky naředění. Převažující zastoupení 2-3jaderných PAU naznačovalo nedávné zdroje znečištění. Použitím diagnostických poměrů určitých PAU byl proveden pokus o identifikaci příspěvků různých typů zdrojů. Tyto poměry se přikláněly k pyrogenickým zdrojům znečištění PAU ve všech zájmových lokalitách kromě Jiang Li, kde tyto poměry poukazovaly na směs petrogenických a pyrogenických zdrojů.
|
|
|
Pasivní vzorkování polárních organických kontaminantů z vod
Vítková, Libuše ; Mravcová, Ludmila (oponent) ; Čáslavský, Josef (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá pasivním vzorkováním polárních látek z vod pomocí vzorkovačů typu POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Sampler), které byly po dobu 4 týdnů exponovány v odpadní vodě na vtoku do městské čistírny odpadních vod Brno - Modřice a rovněž i na výpusti vyčištěné vody do řeky Svratky. Po ukončení expozice byly zachycené organické kontaminanty uvolněny ze sběrné fáze vzorkovače pomocí extrakce směsí methanolu, toluenu a dichlormethanu. Získané extrakty byly analyzovány pomocí kapalinové chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí a ionizací elektrosprejem. Dále byla využita dvojrozměrná plynová chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí, kdy byly analyzovány extrakty po trimethylsilylaci a methylaci. Separované látky byly identifikovány na základě jejich retenčního chování a hmotnostních spekter.
|
|
|
Vliv chemikálií přítomných ve výtocích z čistíren odpadních vod na ryby
GRABICOVÁ, Kateřina
Farmaka a látky každodenní potřeby (tzv. personal care products, PPCP), patří mezi chemikálie, které jsou používané či vyráběné po celém světě ve velkém množství. Tyto látky jsou vyloučeny či vyhozeny do odpadu a společně s odpadní vodou vstupují do čistíren odpadních vod (ČOV). Ne všechny látky jsou v několika stupňovém čistícím procesu odstraněny a prostřednictvím výtoků z ČOV se dostávají do životního prostředí. Tato disertační práce je zaměřena na PPCP na jejich přítomnost ve vodním prostředí a na zjišťování jejich možného vlivu na vodní organismy. Hodnocení rizik plynoucích z přítomnosti cizorodých látek ve vodním prostředí je obvykle založeno na laboratorních studiích. V rámci této práce bylo první testovanou látkou léčivo verapamil, který je hojně předepisován k léčbě srdečních nemocí a na snížení krevního tlaku. K testování tohoto léčiva byly použity dva typy testů akutní s vysokými koncentracemi a subchronický, kde byla testována i koncentrace odpovídající reálným koncentracím této látky ve vodním prostředí. Embrya a larvy kapra obecného (Cyprinus carpio) vystavené působení verapamilu vykazovaly deformace a otoky těl. Bylo pozorováno i snížení tepové frekvence. Podle stanovené hodnoty 96hLC50 může být verapamil zařazen mezi škodlivé či jedovaté látky. Další testovanou látkou byla 2-fenylbenzimidazole-5-sulfonová kyselina (PBSA). Tato kyselina patří do skupiny UV filtrů používaných např. v opalovacích krémech a, jak bylo v rámci naší terénní studie zjištěno, vyskytuje se v povrchových vodách jižních Čech v relativně vysokých koncentracích. I přesto, že biokoncentrace PBSA v tkáních a plazmě pstruha duhového (Oncorhynchus mykiss) byla nízká, aktivita 7-ethoxyresorufin-O-deethylasy, 7-methoxyresorufin-O-deethylasy a 7-penthoxyresorufin-O-deethylasy u exponovaných ryb byla zvýšená, z čehož vyplývá, že byla ovlivněna aktivita cytochromů P450, a to i koncentrací PBSA běžně stanovovanou v povrchových vodách. Ryby žijící ve volné přírodě jsou však vystaveny působení různorodých směsí chemických látek. V následné studii byl proto použit přístup, kdy byl pstruh duhový vystaven přímo působení výtoku z ČOV v Göteborgu, druhé největší ČOV ve Švédsku. Pozornost byla zaměřena na výskyt antidepresiv v krevní plazmě a tkáních ryb po jejich 13 denní expozici. Citalopram, sertraline a venlafaxine byly nalezeny v mozku a játrech těchto ryb. Protože se tato léčiva používají k léčbě depresí a jiných psychických poruch, je možno předpokládat, že může být také ovlivněno i chování ryb vystavených působení těchto látek. Akvarijní a klecové experimenty jsou však pro ryby stresující a navíc nezohledňují příjem cizorodých látek potravou. Důležitou součástí potravy ryb jsou bentické organismy. Je mnoho studií, které se zabývají vlivem znečištění na bentické organismy, ale tyto studie jsou obvykle zaměřeny na biodiverzitu či ovlivnění biomasy. Dalším cílem práce bylo zjistit, zda se léčiva kumulují v tělech bentických organismů. Byly studovány dva druhy bentických druhů, larvy chrostíků (Hydropsyche sp.) a pijavky (Erpobdella octoculata). V larvách chrostíků došlo ke kumulaci antibiotik azithromycinu a clarithromycinu, kardiovaskulárního léčiva verapamilu, protiplísňového léčiva klotrimazolu a antidepresiv sertralinu a citalopramu. V pijavkách byly nalezeny valsartan (kardiovaskulární léčivo), diklofenak (protizánětlivé léčivo) a také, stejně jako v larvách chrostíků, sertraline a klotrimazol. Velmi perspektivní metodou používanou ke vzorkování životního prostředí je pasivní vzorkování. V reálných podmínkách byla provedena a ověřena kalibrace pasivních vzorkovačů. Pasivní vzorkovače POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Samplers) byly použity ke vzorkování 21 lokalit České republiky pro stanovení psychoaktivních farmak. Pro využití pasivních vzorkovačů jako exaktní metody pro sledování farmak a drog ve vodním prostředí je zapotřebí dalšího výzkumu.
|
|
|
Osud polárních organickýxh polutantů ve vodním prostředí
FEDOROVA, Ganna
Tato práce zkoumala výskyt nově vznikajících polutantů v různých částech vodního prostředí. Byly použity různé matrice životního prostředí: odpadní vody, povrchové vody a ryby se zaměřením na farmaka, nelegální drogy a perfluorované sloučeniny. Přestože již po celém světě bylo ve vodním prostředí objeveno značné množství farmaceutických látek, nové spolehlivé metody vedoucí k jejich zjištění a kvantifikaci jsou stále potřebné. Výstupem studie jsou tři multireziduální metody analyzující farmaka a nelegální drogy ve vodě a ve vzorcích ryb. Jejich hlavní výhodou je, že široká škála sloučenin z různých tříd již byla pokryta, což umožňuje získat maximum informací při minimálním analytickém úsilí. Všechny metody byly validovány včetně klíčových parametrů, jako jsou například mezní hodnoty stanovitelnosti, selektivity, výtěžnosti a opakovatelnosti, a prokázaly vynikající účinnost, díky čemuž bylo možné určit cílové sloučeniny ve stopovém množství. Metody byly následně aplikovány na monitorování POC v různých vzorcích životního prostředí. Ve Švédsku byl prokázán široký výskyt farmak v oblasti odtoků z ČOV. Jednalo se o poněkud vysoké koncentrace zástupců léků na zvýšený krevní tlak, některá antibiotika a antidepresiva. Tento fakt zdůrazňuje význam monitorování ČOV, jelikož čistírny patří mezi hlavní zdroje PPCP ve vodním prostředí. Pro monitorování POC v odpadních vodách byla testována metoda pasivního vzorkování. Obě standardní konfigurace polárního chemického integrativního pasivního vzorkovače (POCIS) byly v polních podmínkách kalibrovány na širokou škálu kontaminantů. Hodnoty vzorkovacích rychlostí byly vypočítány na odtok odpadních vod. Jedná se o významný přínos pro potenciální rozsáhlé použití vzorkovače POCIS pro monitorovací programy životního prostředí. Analýza vzorků bioty je nezbytnou součástí hodnocení stavu polutantů ve vodním prostředí. Z toho důvodu byla provedena kontrola antibiotik obsažených v rybách, které jsou dostupné na českém trhu. Bylo analyzováno 32 druhů antibiotik z různých tříd. Vzorky ryb a krevet byly zakoupeny ve třech největších supermarketech v Českých Budějovicích, které patří do sítě obchodů pokrývajících celou Českou republiku. Celkem bylo získáno 97 vzorků. Nalezené koncentrace nepřevýšily hodnoty MRL stanovené Evropskou Unií. V rybách českého původu nebyla nalezena žádná antibiotika. Avšak přítomnost reziduí antibiotik v jedlých tkáních ryb by mohla být velmi znepokojující a mohla by znamenat nesprávné použití antibiotik v průmyslu akvakultury, což může mít následně nežádoucí vliv na životní prostředí a lidské zdraví.
|
host ::
RSS.