logo UAe
Centrum výskumu rastlinnej výroby - Ústav agroekológie Michalovce

ul. Špitálska 1273
071 01 Michalovce
e-mail: danielovic@scpv-ua.sk
 
 


Ovplyvňujú PCB - látky ešte stále kvalitu pôdneho fondu na Východoslovenskej nížine?

V ostatnom čase sa opäť zvyšuje záujem odbornej, ale i laickej verejnosti, o problematiku polychlórovaných bifenylov (PCB). Zvýšený záujem, obzvlášť v regióne Zemplína, vyvolali aj verejné zhromaždenia ľudí v súvislosti s umiestnením dekontaminačnej jednotky PCB produktov do Strážskeho, jej následným využitím, ale aj postupné zverejňovanie výsledkov sledovania obsahu PCB v krvi obyvateľstva tejto oblasti s následným dopadom na ich zdravie. I keď existujú viaceré možnosti vstupu PCB do ľudského organizmu (pred narodením z tela matky, priamy kontakt s výrobkami obsahujúcich PCB, vdychovaním) najvýznamnejším je vstup zažívacím traktom, teda cez potravový reťazec. Hygienická kvalita rastlinných a živočíšnych produktov úzko súvisí s hygienickou kvalitou pôd. Sú pôdy na Východoslovenskej nížine z pohľadu PCB látok rizikové?

Na Slovenku v podniku Chemko Strážske bolo za obdobie rokov 1959 až 1984 vyprodukovaných 21 482 ton technických produktov PCB. Z tohto množstva bolo 9 869 ton vyvezených na export, 5 677 ton výrobkov a odpadu z výroby zostalo na Slovensku, zvyšok sa spracoval v Českej republike. Keďže o cca 2 750 tonách v SR neexistujú takmer žiadne informácie predpokladá sa, že časť z nich unikla do životného prostredia a to hlavne do okolia bývalého výrobcu PCB látok, teda do okresu Michalovce, poprípade susediacich okresov. Vysoko kontaminovaný je sediment Strážskeho kanála, menej sediment rieky Laborec a Zemplínskej šíravy. Ako už bolo spomínané ukončenie výroby PCB produktov bolo zrealizované v roku 1984. Napriek tomu dlhé roky prakticky neexistovali informácie týkajúce sa obsahov PCB látok v pôdach pre danú oblasť. Iste v prvopočiatkoch boli polychlórované bifenyly považované za takmer neškodné, neskôr kvantifikácia znečistenia životného prostredia kongenérmi PCB bola limitovaná existenciou (resp. neexistenciou) vysokorozlišovacieho chromatografického systému (do roku 1966 sa celosvetovo nesledovali vôbec) a neskôr (do začiatku 90 rokov minulého storočia) skôr snahou neupozorňovať na tento problém.

Od roku 1995 sa problematike polychlórovaných bifenylov v pôdach venuje aj Výskumný ústav agroekológie Michalovce. V príspevku zhodnotíme obsahy sledovaných kongenérov PCB od začiatku nášho sledovania až takmer po súčasnosť. Sledovanie obsahu bolo vykonávané na rôznych lokalitách z väčšej časti okresu Michalovce. Odberové miesta predstavujú poľnohospodárske hony a súkromné záhradky. Odbery pôdnych vzoriek boli realizované v letných mesiacoch, čím sme sa vyhli problémom, ktoré vznikajú v skorých termínoch nového roka spôsobovaných topením sa snehu, zamokrením pôd v jarných mesiacoch, agronomickými operáciami pri zakladaní nových úrod. Vzorky pôdy boli odoberané z hĺbky 0 - 250 mm v zmysle odporúčaní "Záväzných metód rozborov pôd".

Analytická separácia, identifikácia a kvantifikácia extraktov PCB sa realizovala na plynovom chromatografe HP 5890 SERIES II (Hewlett-Packard, USA) s ECD detektorom a automatickým injektorom HP 7673. Údaje sa spracovali chromatografickou stanicou firmy DataApex (CSW verzia 1,7). Výsledky stanovení pôdnych vzoriek sa porovnávali s referenčnými hodnotami v zmysle Rozhodnutia Ministerstva pôdohospodárstva SR č.531/1994-540 a od roku 2004 v zmysle zbierky zákonov č.220/2004.

V relatívne veľkom množstve vzoriek pôdneho materiálu za celé sledované obdobie bola zistená pomerne široká škála obsahov vybraných tzv. indikátorových kongenérov PCB (podľa hodnotenia IUPAC kongenéry č.28, 52, 101, 138, 153 a 180). Kvalitatívno-kvantitatívne analýzy pôdnych matríc poukázali na skutočnosť, že obsahy jednotlivých kongenérov sú výrazne ovplyvňované odberným miestom. Pohybujú sa od nekvantifikovaných hodnôt (sú pod hladinou kvantifikačných hodnôt) až po obsahy, kde jednotlivé kongenéry prekračujú tzv. prepočítané referenčné hodnoty (ak sú výsledky hodnotené podľa vyššie uvedeného rozhodnutia Ministerstva pôdohospodárstva zohľadňujúce obsah humusu v pôde).

Pri šesťročnom sledovaní kontaminácie pôdy na štyroch lokalitách sa zaznamenal postupný úbytok tohto kontaminantu na troch lokalitách (napr. v pôdnej vzorke z lokality Michalovce sumárny obsah sledovaných kongenérov PCB klesol z hodnoty 21 mikro g.kg-1 v roku 1996 na 9,3 mikro g.kg-1 v roku 2001). Charakter poklesu však nebol monotónny ale sinusoidový s rôznou amplitúdou. Podobný charakter v trende poklesu bol zistený aj napr. v Anglicku. Mierny pokles PCB v pôdach s časom možno pripísať dôsledku ich degradácie a prchania. Výraznejšie klesanie obsahu PCB v pôdach podľa literárnych zdrojov mohlo byť pozorované na lokalitách Východoslovenskej nížiny bezprostredne po ukončení výroby PCB, teda v deväťdesiatych rokoch minulého storočia.

Z fyzikálno-chemických charakteristík kongenérov PCB je zrejmé, že nízkochlórované kongenéry PCB (č.28 a 52) sa vyznačujú vyššou prchavosťou. Je zaujímavé uvažovať o dlhodobom osude PCB v krajinách v miernom zemepisnom pásme do akého patrí aj SR a kde PCB boli vyrábané a používané extenzívne. V dôsledku rozdielnej prchavosti, ale aj mikrobiálnej degradácie kongenérov PCB a ich depozitu s časom dochádza podľa našich zistení k zmene v pomere obsahu prchavejších a menej prchavých PCB. V environmente SR možno očakávať zvýšenie pomeru v prospech vysokochlórovaných (ťažko odbúrateľných) kongenérov PCB.

Pri perzistentných kontaminantoch (sem patria aj PCB látky) má zásadný význam porovnanie nameraných hodnôt s limitnými hodnotami kontaminácie. Pôda nie je kontaminovaná ak nameraný obsah sledovaného kongenéra je pod touto hranicou (limitnou hodnotou). Pri sledovaní obsahu PCB v pôde poľnohospodárskych družstiev a súkromne hospodáriacich roľníkov na 12 lokalitách Východoslovenskej nížiny počas rokov 1998 až 2001 dosiahnuté výsledky poukázali na lokálny charakter kontaminácie pôd. Limitné (referenčné) hodnoty boli takmer 2,5 krát prekročené pre tzv. nízkochlórované kongenéry a to na dvoch lokalitách nášho výberu. Z celkového počtu 42 kvantifikácii v jednom roku obsahy indikátorových kongenérov PCB pod hranicou kvantifikačných limitov v roku 1999 tvorili 7,1%, v roku 2000 - 4,8% , v roku 2001 už všetky stanovenia boli nad kvantifikačnými limitmi.

V nasledujúcom uvedieme porovnanie znečistenia pôd okolia Strážskeho a okolia Voján medzi sebou. Z oblasti Strážske sa zámerne vylúčili pôdy, ktoré sú v bezprostrednej blízkosti chemického podniku, skládky odpadov, odpadového kanála a rieky Laborec.

Z celkového počtu 126 kvantifikácii pre každú oblasť (celkovo 252) boli v poľnohospodárskych pôdach detekované všetky sledované kongenéry PCB. Prekročenie prepočítanej referenčnej hodnoty sa zistilo na dvoch lokalitách pre každú oblasť. Pri porovnávaní úrovne znečistenia bola testovaná významnosť rozdielu mediánov pre jednotlivé kongenéry oblasti Strážske a Vojany. Z výsledkov vyplýva, že znečistenie poľnohospodárskych pôd PCB, ktoré sa zaradili do oblastí Strážske a Vojany je v podstate rovnaké. Okolie bývalého výrobcu PCB cez vyšetrovanú matricu - pôdu, pri vylúčení kritických území, nevykazuje vyššie znečistenie PCB látkami ani podľa jednotlivých rokov sledovania ani za celé trojročné obdobie. Túto skutočnosť môžme potvrdiť vypočítanými t-hodnotami pre sledované mediány jednotlivých kongenérov oblasti, ktoré sú pod hranicou kritických hodnôt pre daný stupeň voľnosti. Výskyt výrazných maxím pre niektoré kongenéry PCB sa pozoroval v obidvoch súboroch vzoriek. Pri znečistení pôd sa pravdepodobne uplatňuje diaľkový prenos PCB ovzduším. Porovnávacia oblasť Voján je situovaná južne od Strážskeho v smere častého prúdenia vetra.

Pri detailnejšom hodnotení úrovne znečistenia pôd blízkeho okolia Strážskeho (Zbudza, Krivošťany, Strážske, Voľa, Vybuchanec, Naciná Ves, Petrovce n/L, Suché a Michalovce) v roku 2004 sa PCB v pôdnych vzorkách detekovali a následne kvantifikovali na všetkých deviatich lokalitách. Nami namerané absolútne minimum v pôde bolo 0,3 mikro g.kg-1 pri kongenéri 52 z lokality Suché a maximálny obsah sa zistil na úrovni 91 mikro g.kg-1 pri kongenéri 153 v pôdnej vzorke odoberanej z lokality Strážske. V tejto vzorke obsahy všetkých nami sledovaných kongenérov PCB prekročili prepočítané referenčné hodnoty. Ich suma dosiahla hodnotu takmer 350 mikro g.kg-1. Z ostatných lokalít sa kontaminácia zistila len na lokalite Zbudza, ktorú spôsobili nízkochlórované kongenéry PCB č. 28 a č.52.

Z našich najnovších meraní znečistenia pôd už len konštatujeme:

  1. Kontaminácia pôd PCB látkami je považovaná za lokálnu záležitosť,
  2. Indikátorové kongenéry PCB v pôdnych vzorkách blízkeho okolia Strážske sú takmer všadeprítomné,
  3. Sumárne najvyšší obsah týchto kontaminantov sa zistil v pôdach, ktoré sú v tesnej blízkosti chemického závodu a skládky odpadov, kde sa stanovili až 10x vyššie obsahy oproti vzdialenejším lokalitám.

Polychlórované bifenyly patria medzi tzv. perzistentné (ťažko odburateľné ) kontaminanty životného prostredia s veľmi negatívnym účinkom na ľudské zdravie. Ide o látky, ktoré nemajú prirodzené pozadie. V dôsledku redistribúcie, ťažkej degradácie hlavne vysokochlórovaných kongenérov PCB je ich prítomnosť v zvýšených koncentráciách zisťovaná prevažne v okolí bývalých výrobcov, resp. spracovateľov týchto látok - okolie Strážskeho nevynímajúc. PCB však boli detekované aj na vzdialenejších lokalitách Východoslovenskej nížiny čo možno pripísať transféru tohto kontaminantu imisiami prevažne z bodových zdrojov. Významným transportným médiom PCB na relatívne veľké vzdialenosti môže na Východoslovenskej nížine byť aj rieka Laborec.

Foto: Poľnohospodársky využivaná pôda, v pozadí podľad na Chemko Strážske

Vystavené 12. 11. 2009

Autor textu: RNDr. Igor Danielovič, PhD.