Hodnocení dopadu aplikovaného množství účinných látek pesticidů na jakost povrchových vod a sedimentů Jiří Šajer

ÚVOD •V české části povodí Odry byl v roce 2007 a 2008 provozním a situačním monitoringem v povrchových vodách zjištěn výskyt nad mezí stanovitelnosti u osmnácti účinných látek pesticidů, u kterých byly zároveň k dispozici údaje o aplikovaném množství. •Vyšší hodnoty než imisní standardy uvedené v tab. 1 Přílohy 3 k nařízení vlády č. 229/2007 Sb. u těchto látek prakticky nebyly v letech 2007 a 2008 zjištěny. Nedodržení norem environmentální kvality ve smyslu směrnice 2008/105/ES rovněž nebylo zaznamenáno. Přehled nejvyšších hodnot je v následující tabulce. • K aplikaci atrazinu a metolachloru došlo pouze v okrese Liberec. Úhrnné množství zbývajících šestnácti účinných látek aplikované na ornou půdu v povodí Odry na území České republiky za roky 2007 a 2008 vypočtené na základě podkladů od Státní rostlinolékařské správy je znázorněno graficky na následujícím obrázku.

•Protože situační ani provozní monitoring zaměřený na výše uvedené pesticidy nebyl prováděn u všech vodních útvarů, bylo za úkol najít potenciálně nejrizikovější vodní útvary z hlediska pravděpodobnosti výskytu těchto znečišťujících látek v povrchových vodách.

METODY Rizikový útvar povrchové vody je vodní útvar, který není schopen vyhovět cílům environmentální kvality podle článku 4 Rámcové směrnice. Za potenciálně rizikové vodní útvary z hlediska výskytu pesticidů v povrchových vodách považujeme vodní útvary, u kterých doposud sice nebyla přímo monitoringem prokázána rizikovost, ale na základě identifikace možných vlivů v souvislosti s aplikovaným množstvím účinných látek pesticidů v povodí nad závěrovými profily těchto útvarů jejich rizikovost nelze do doby podrobnějšího ověření skutečného stavu prostřednictvím monitoringu vyloučit. Počínaje pramenem Odry bylo všem 144 vodním útvarům v povodí Odry na území České republiky přiděleno pracovní číslo. Na základě údajů Státní rostlinolékařské správy bylo vypočteno množství účinných látek pesticidů aplikované na ornou půdu v jednotlivých vodních útvarech v příslušném roce. Následně bylo vypočteno číslo vyjadřující potenciální riziko pro látku x (PRN x ) podle rovnice: PRN x = AM x /Q 355 (1) kde AM x – aplikované množství látky x nad závěrovým profilem vodního útvaru, Q 355 – průtok v závěrovém profilu dosažený nebo překročený v průměru 355 dní v roce. Pro každou ze šestnácti sledovaných látek byly vodní útvary seřazeny podle PRN x sestupně a bylo jim přiřazeno pořadové číslo (ON x ). (Poznámka: Všem vodním útvarům, u kterých nebyl uveden údaj o aplikovaném množství látky x bylo přiřazeno stejné pořadové číslo!) Potom byl pro každý vodní útvar vypočten součet šestnácti pořadových čísel (SON) podle rovnice: S ON = ON a + ON b + …+ ON p (2) kde indexy a, b, c příslušely jednotlivým účinným látkám podle výše uvedené tabulky. Vodní útvar s nejnižším součtem pořadových čísel pro sledovaných 16 ukazatelů pak byl považován za potenciálně nejrizikovější z hlediska dopadu aplikace pesticidů nad závěrovým profilem vodního útvaru na jakost povrchové vody v tomto profilu. Skutečný výskyt pesticidů ve vodním prostředí v takto zjištěných potenciálně rizikových vodních útvarech byl v několika vybraných případech ověřován pomocí semipermeabilních membrán, analýzami prováděnými na vzorcích sedimentu a analýzami rybí tkáně z ryb odlovených v dolní části potenciálně rizikových útvarů.

VÝSLEDKY A DISKUSE Výsledné pořadí prvních desíti potenciálně nejrizikovějších vodních útvarů z celkového počtu 144 vodních útvarů, získané výše uvedeným způsobem, je uvedeno v následující tabulce: Závislost výskytu maximální koncentrace zjištěné v tocích na čísle, které vyjadřuje potenciální riziko, je pro ukazatele alachlor, isoproturon a trifluralin znázorněna následujícími třemi grafy.

Alachlor

Isoproturon

Trifluralin

•U několika z uvedených potenciálně nejrizikovějších vodních útvarů byl proveden průzkum. •Pro ověření výskytu pesticidů v povrchových vodách vodních útvarů v povodí Odry z hlediska výskytu pesticidních látek patřících k potencionálně nejrizikovějším bylo prováděno sledování pomocí nízkonákladových semipermeabilních membrán vyvinutých brněnskou pobočkou VÚV T.G.M., v.v.i. a pro možnost konfrontace výsledků byly odebrány ve stejných profilech i dnové sedimenty a odloveny ryby. •Membrány byly v tocích umístěny po dobu několika osmadvacetidenních cyklů. •Období sledování bylo zvoleno tak, aby bylo možno podchytit vliv jarní i podzimní aplikace pesticidů. Následující fotografie zachycují membránu osazenou na držáku, ochranné pouzdro,ve kterém byly membrány umísťovány do toku a profily, ve kterých byl prováděn průzkumný monitoring.

Membrána vypnutá v držáku

Ochranné pouzdro

Hvozdnice

Luha

Velká

Heraltický potok

Jičínka

Následující tabulky a grafy prezentují doposud dosažené výsledky pro závěrové profily vodních útvarů Hvozdnice po ústí do toku Moravice, Luha po ústí do toku Odra a Jičínka po ústí do toku Odra. Jsou zaměřeny na ukazatele alachlor, chlorpyrifos, trifluralin a lindan. Je z nich patrné, že membrány ve srovnání se sedimenty a s rybí tkání reagovaly podstatně citlivěji na znečištění způsobené pesticidy.

Sedimenty – výsledky analýz

Membrány Výsledky analýz po přibližném přepočtu na průměrnou koncentraci ve vodě ve srovnání s přepočtenými imisními standardy podle Metodického pokynu MŽP k nařízení vlády č. 229/2007 Sb. a s normami environmentální kvality podle směrnice 2008/105/ES.

ZÁVĚRY •Mezi potencionálně nejrizikovějšími vodními útvary v povodí Odry na území České republiky z hlediska možného dopadu aplikovaného množství uvedených šestnácti účinných látek pesticidů nedošlo v roce 2008 oproti roku 2007 k výrazné změně pořadí. Ke stanovení pořadí v obou letech byla použita stejná metoda, která byla vyvinuta v rámci tohoto dílčího úkolu v roce 2008 a vycházela ze součtu pořadových číslel podle potencionálního rizika výskytu jednotlivých látek. Čím nižší pořadové číslo se u látky v určitém profilu vyskytuje, tím větší by této látce měla být věnována pozornost z hlediska vlivu na jakost povrchové vody v tomto profilu. •Průzkum pomocí nízkonákladových membrán naznačuje, že u lindanu docházelo v roce 2008 s největší pravděpodobností v Luze, Jičínce i ve Hvozdnici k překračování imisního standardu dle nařízení vlády 229/2007 Sb. V roce 2009 došlo k velmi výraznému zlepšení. Naproti tomu průzkum sedimentu vykazuje u všech tří toků vyšší hodnoty koncentrací lindanu v roce 2009 oproti roku Jedná se patrně o zátěž, která byla v sedimentu částečně akumulována ještě před zahájením průzkumu pomocí nízkonákladových membrán, který byl zahájen v březnu Zvýšený výskyt lindanu ve všech třech tocích byl podchycen i analýzami směsné rybí tkáně ryb odlovených v roce 2009 a koresponduje s výsledky analýz sedimentu odebraného v roce Předpokládáme, že se jedná o staré ekologické zátěže, protože v současné době není používání lindanu v zemědělství povoleno. •V současné době se v povolených přípravcích na ochranu rostlin vyskytují pouze čtyři účinné látky na jsou kladeny legislativní požadavky z hlediska norem environmentální kvality a zároveň byl prokázán jejich výskyt v povrchových vodách povodí Odry nad mezí stanovitelnosti. Jedná se o alachlor, chlorpyrifos, isoproturon a trifluralin. U uvedených čtyřech látek a ani u atrazinu, jehož aplikace byla v nedávné době zakázána, nedocházelo v průběhu let 2007 a 2008 v monitorovacích profilech v povodí Odry na území České republiky k překračování legislativních požadavků. Hodnoty byly většinou podstatně nižší. •Za roky 2007 a 2008 však bylo k dispozici příliš málo hodnot nad mezí stanovitelnosti, proto u potencionálně nejvíce rizikových vodních útvarů doporučujeme ověřit výskyt účinných látek pesticidů v povrchových vodách monitoringem zejména v měsících následujících po jejich aplikaci. •Provozní a situační monitoring jakosti povrchových vod byl v letech 2007 a 2008 v závěrových profilech potenciálně rizikových vodních útvarů, ve kterých je pravděpodobnost výskytu pesticidů v hodnotách převyšujících imisní standardy poměrně vysoká, prováděn buď velmi sporadicky nebo v nich vůbec prováděn nebyl. Proto také vyšší hodnoty než imisní standardy uvedené v tab. 1 Přílohy 3 k nařízení vlády č. 229/2007 Sb. v české části povodí Odry provozním a situačním monitoringem u těchto šestnácti látek prakticky nebyly v uvedeném období zjištěny. •Průzkum provedený pomocí nízkonákladových semipermeabilních membrán potvrdil zvýšený výskyt alachloru, chlorpyrifosu a trifluralinu v závěrových profilech vodních útvarů Hvozdnice po ústí do toku Moravice a Luha po ústí do toku Odra, tedy útvarů patřících podle výsledků výše uvedené metody mezi potenciálně nejrizikovější. •Nízkonákladové semipermeabilní membrány podchytily znečištění způsobené aplikací účinných látek pesticidů v zemědělství podstatně citlivěji než říční sediment a než rybí tkáň.

STAV ŘEŠENÍ V ROCE 2010 •Cíl řešení v roce 2010 Průběžně po dobu řešení projektu posuzovat vliv dopadu aplikace účinných látek pesticidů na jakost povrchové vody a sedimentů v tocích povodí Odry v souvislosti s aplikovaným množstvím. V rámci experimentální části na konkrétních případech prokázat projevy antropogenních tlaků v důsledku aplikace účinných látek pesticidů ve vybraných profilech v povodí řeky Odry, a to na základě monitoringu úrovně dlouhodobého znečištění v povrchových vod pomocí semipermeabilních membrán a na základě monitoringu říčních sedimentů. Závěrečné vyhodnocení výsledků. •Dosavadní průběh řešení Byly dokončeny chemické analýzy odebraných vzorků sedimentu a membrán z podzimu loňského roku a v současné době probíhá vyhodnocování výsledků. V průběhu března byl zahájen průzkum pomocí semipermeabilních membrán v osvědčených profilech z minulého roku v prostoru ústí vodních toků Heraltický potok, Velká a Hvozdnice. Také byly vybrány tři nové lokality, ve kterých je prováděn průzkum. Jedná se o profily Opusta nad Opavou, Porubka nad Odrou a Husí potok nad Odrou. Ve vybraných monitorovacích místech jsou umísťovány do toků ve speciálních držácích semipermeabilní membrány. Na jedno monitorovací místo připadají vždy dva kusy membrán. První várka exponovaných membrán je v současné době podrobována chemickým analýzám. V profilech Porubka a Velká se vzhledem k vysokému stavu vody v dubnu nepodařilo nalézt po jedné staré membráně. Byly osazeny membrány nové. Pokud se ztracené membrány podaří nalézt v květnu po dvojnásobné expoziční lhůtě, budou rovněž podrobeny chemickým analýzám. Státní rostlinolékařská správa byla požádána o poskytnutí údajů z databáze evidence spotřeby přípravků na ochranu rostlin za rok Sdělila, že v současnosti probíhá revize shromážděných údajů pracovníky ODO a OBO SRS. Jakmile budou předmětné údaje k dispozici, obratem je naší organizaci zašlou. Rovněž byly o informaci ohledně aplikovaného množství účinných látek pesticidů za rok 2009 požádány Lesy ČR. Na byla naplánována výměna membrán v tocích. Vzhledem k velmi nepříznivému počasí bylo termín výměny nutno posunout. Může tím dojít vlivem prodloužení expoziční doby membrán k částečnému zkreslení výsledků. •Doposud získané výsledky V současné je k dispozici soubor naměřených výsledků za druhé pololetí roku 2009, které jsou postupně vyhodnocovány. •Práce do konce roku 2010 Bude dokončen průzkum pomocí membrán v jarním období, odběr jarních vzorků sedimentu a hodnocení výsledků jarního průzkumu. Po obdržení dat ze státem garantovaného monitoringu za rok 2009 bude dokončeno vyhodnocení vztahu mezi aplikovaným množstvím účinných látek pesticidů a jakosti vody v tocích za rok 2009 stejným postupem jaký byl použit v předchozích dvou letech. Následovat bude porovnání výsledků z roku 2010 s výsledky za uplynulé dva roky a závěrečné vyhodnocení.

Opusta

Porubka

Husí potok

STAV ŘEŠENÍ V ROCE 2010

PODĚKOVÁNÍ Uvedené výsledky byly získány díky finanční podpoře poskytnuté projektu SP/2e7/67/08 „Identifikace antropogenních tlaků v české části mezinárodního povodí řeky Odry“ Ministerstvem životního prostředí České republiky.