OBSAH RTUTI V JEDNOTLIVÝCH ČÁSTECH EKOSYSTÉMU VODÁRENSKÉ NÁDRŽE ŘÍMOV A RYBNÍKU BEZDREV
Dagmar Janoušková, Jaroslav Švehla, Karel Drbal, Jan Bastl,
Katedra chemie, zemědělská fakulta Jihočeské univerzity v Č. Budějovicích
Studentská 13, 370 05 České Budějovice
Úvod
Ryby jako konečný produkční článek vodních ekosystémů jsou významnými indikátory zatížení vodního prostředí cizorodými látkami. Jedním z nejvíce sledovaných mikroelementů je rtuť, vzhledem k vysoké toxicitě pro hydrobionty i pro člověka. Množství rtuti akumulované v rybách závisí na jejím obsahu v okolním prostředí, tedy ve vodě a především v dnových sedimentech, což se projeví nejvíce u bentofágních druhů ryb (Svobodová a kol., 1996). Proto byly odebrány a analyzovány vzorky vody, sedimentu a jednotlivých tkání ryb z vodárenské nádrže Římov a produkčního rybníku Bezdrev.
Materiál a metody
Odlov ryb na rybníku Bezdrev u Hluboké nad Vltavou byl proveden 16.9.1999, bylo odloveno deset kusů tříletého kapra obecného. Na VN Římov byl odlov patnácti kusů cejnů velkých proveden 10.5. 1999 a 24.5.1999, odlov dalších pěti druhů (z dravých druhů to byl bolen dravý, candát obecný, okoun říční a zástupcem nedravých druhů byla plotice obecná a cejnek malý). Ihned po odlovu byly ryby zváženy, změřeny a určeno pohlaví. Následoval odběr vzorků jednotlivých tkání (svalovina, játra, ledviny a gonády) do mikroténových sáčků, jejich označení, převoz v termoboxu a uložení do mrazícího boxu při teplotě –18
oC. Analýzy tkání na obsah celkové rtuti byly provedeny na jednoúčelovém atomovém absorpčním spektrometru AMA 254. K analýze byly použity čerstvé homogenizované vzorky, navážka se pohybovala kolem 0,2 g.Na obou výše uvedených lokalitách byly rovněž provedeny odběry vody a sedimentů.
Vzorky vody pro stanovení rtuti byly přímo v terénu konzervovány koncentrovanou kyselinou dusičnou (2 ml/l) a dichromanem draselným (1ml/l). Vzorky sedimentů byly v laboratoři odstředěny při vysokém odstředivém zrychlení (při 15000 x g). Po centrifugaci byly sedimenty sušeny lyofilizací a dále mechanicky zpracovány (drce
ní v achátovém kulovém mlýně) a prosáty přes silonové síto, aby byla získána granulace částic (<1mm). Rtuť byla stanovena přímo ve vzorku (bez předchozí mineralizace) na přístroji AMA 254 metodou studených par. Správnost výsledků analýz byla ověřována pomocí certifikovaného referenčního materiálu (Sandy Soil , CRM č 7002) od f.Analytika s.r.o. a pomocí vlastních referenčních materiálů.Obr. 1: Mapka rybníku Bezdrev se zakreslanými odběrovými stanovišti
Rybník Bezdrev založený roku 1350 se nachází v pomyslném trojúhelníku mezi obcemi Hluboká nad Vltavou – Češnovice – Zliv. Rybník o ploše hladiny 368 ha byl vzorkován na třech odběrových místech, přičemž na každém stanovišti byly odebrány minimálně tři vzorky hloubkového profilu.
Vodárenská nádrž Římov, nacházející se mezi obcemi Besednice – Sv.Jan n.Malší – Velešín, nedaleko Českých Budějovic, byla vzorkována na pěti profilech od přítoku na říčním kilometru 33,7 řeky Malše až po hráz na ř.km 22,5-tedy podél celé cca11 km dlouhé přehrady. Vzorky vody a sedimentů byly odebírány ve spolupráci s pracovníky HBU AV ČR pomocí gravitačních sond.
Obr.2: Mapka VN Římov s vyznačením odběrových míst
Výsledky a diskuse:
V následujících tabulkách jsou uvedeny průměrné hodnoty ob
sahu rtuti v tkáních ryb.Tab.1: Obsah Hg ve tkáních kapra obecného z rybníku Bezdrev a cejna velkého z VN Římov.
Druh ryby |
Druh tkáně |
Hg [mg/kg čerstvé tkáně] |
STD v % |
|
Aritm.prům |
prům.odch. |
|||
kapr obecný |
sval |
0,0204 |
0,0006 |
2,88 |
kapr obecný |
játra |
0,0079 |
0,0003 |
2,98 |
kapr obecný |
ledviny |
0,0108 |
0,0004 |
3,27 |
kapr obecný |
gonády |
0,0050 |
0,0002 |
4,69 |
cejn velký |
sval |
0,5453 |
0,0215 |
3,77 |
cejn velký |
játra |
0,4216 |
0,0437 |
11,70 |
cejn velký |
ledviny |
0,1996 |
0,0067 |
3,50 |
cejn velký |
gonády |
0,1024 |
0,0047 |
3,97 |
cejn velký |
žábra |
0,1009 |
0,0056 |
4,99 |
Tab. 2: Obsah Hg ve tkáních dravých ryb z VN Římov
Druhy ryb |
n |
Tělní tkáň |
Hg{mg/kg čerstvé tkáně} |
||
ar. prům |
prům.odch. |
STD % |
|||
okoun říční |
10 |
svalovina |
0,4254 |
0,0001 |
0,02 |
okoun říční |
10 |
játra |
0,1070 |
0,0021 |
1,92 |
okoun říční |
10 |
gonády |
0,0612 |
0,0007 |
1,06 |
okoun říční |
10 |
žábry |
0,4853 |
0,0168 |
3,46 |
candát obecný |
1 |
svalovina |
0,1950 |
0,0019 |
1,00 |
candát obecný |
1 |
játra |
0,1237 |
0,0042 |
3,40 |
candát obecný |
1 |
ledviny |
0,1126 |
0,0004 |
0,40 |
candát obecný |
1 |
žábry |
0,1345 |
0,0002 |
0,19 |
bolen dravý |
2 |
svalovina |
0,3453 |
0,0038 |
1,06 |
bolen dravý |
2 |
ledviny |
0,1009 |
0,0010 |
1,04 |
bolen dravý |
2 |
žábry |
0,0356 |
0,0015 |
3,64 |
Graf č.1: Srovnání obsahů Hg ve tkáních kapra obecného z rybníku Bezdrev a cejna velkého z VN Římov.
Z uvedených výsledků obsahu Hg ve tkáních ryb vyplývá, že u kapra obecného nebyl překročen hygienický limit pro nedravé druhy ryb. Zjištěné obsahy Hg byly o jeden řád nižší než přípustný limit, tj. 0,1 mg/kg čerstvé hmoty (viz. tab.1). Naopak ve VN Římov byly zjištěny řádově vyšší obsahy Hg, u cejna velkého byl dokonce limit mnohonásobně překročen – 0,6 mg/kg čerstvé svaloviny. V uvedených třech dravých druzích ryb byly zjištěné obsahy Hg naopak nižší ve srovnání s nedravým cejnem velkým, nejvíce akumuloval Hg okoun říční v žábrách a ve svalovině.
Tab.3:Průměrné obsahy Hg v sedimentu rybníku Bezdrev (mg Hg/kg čerstvé hmoty)
hloubka profilu |
Stanoviště |
||
u hráze |
střed |
u vtoku |
|
0-5 cm |
0,0981 |
0,1140 |
0,1286 |
5-10 cm |
0,0883 |
0,0980 |
0,1293 |
0-10 cm |
0,0852 |
0,1154 |
n |
10-20 cm |
0,0882 |
0,1257 |
0,1036 |
20-30 cm |
0,0926 |
0,1330 |
0,0800 |
30-40 cm |
0,0906 |
0,1217 |
0,0633 |
40-60 |
0,0762 |
0,0853 |
n |
60-70 |
0,0754 |
0,0639 |
n |
Tab.4: Průměrné obsahy Hg v sedimentech VN Římov rozdílných partiích nádrže (mg/kg)
Hloubka Profilu |
Stanoviště |
||
hráz |
střed |
Vtok |
|
0-5 |
0,173 |
0,215 |
0,263 |
5-10 cm |
0,090 |
0,219 |
0,398 |
10-20 cm |
0,140 |
0,198 |
0,278 |
20-30 cm |
0,151 |
0,250 |
0,245 |
Graf č.2 : Průměrné obsahy Hg v sedimentech VN Římov
Nejvyšší obsahy Hg v sedimentech rybníka Bezdrev byly nalezeny ve vtokové partii v hloubce 0-10 cm a ve střední části rybníka v hloubce 20-30 cm. Celkové rozdíly v obsahu Hg byly v rozpětí hodnot 0,063-0,129 mg/kg sušiny, tedy nebyly signifikantní a vyhovovaly limitu pro aplikaci sedimentu na zemědělskou půdu pro pěstování plodin k přímé spotřebě (Gergel, 1995).
Maximální hodnoty Hg v sedimentech VN Římov byly zjištěny ve vtokové části nádrže (t.j. k ř.km 30- k mostu u Kozáku), přičemž nejvyšší obsah (0,4 mg/kg suš.) byl v hloubce 5-10 cm. Z porovnání výše uvedených stanovišť (viz graf č.2) měly hodnoty obsahu Hg klesající trend ve směru toku. Přestože obsahy Hg v sedimentech VN Římov jsou proti sedimentům z Bezdreva zvý
šené, i tyto vyhovují limitu u Hg pro aplikaci sedimentu na zemědělskou půdu pro pěstování plodin k přímé spotřebě.Koncentrace Hg ve vodě rybníku Bezdrev byly opakovaně pod mezí detekce použité analytické metody a proto je zde neuvádíme.
Koncentrace rtuti ve vodě z VN Římov místy opakovaně překročila směrnou hodnotu 0,5 mikrogramu Hg na litr, dle ukazatelů přípustného znečištění vod stanovených Nařízením vlády č.82/1999 Sb. a to u devíti vzorků (z 27) až čtyřnásobně. Z lokalizace těchto maximálních koncentrací Hg ve vodě nádrže však nevyplývá žádný logický trend a to by mohlo svědčit i o náhodné neúmyslné kontaminaci vzorků vody při odběru nebo zpracování.
Souhrn:
Z výsledků vyplývá, že k nejvyšší akumulaci rtuti dochází ve svalovině ryb, méně v parechymatózních orgánech (hepatopankreatu, ledvinách) a k nejnižší v gonádách a žábrách. To platí u dravých i nedravých druhů ryb v obou lokalitách. Maximální přípustný obsah Hg ve svalovině nedravých druhů činí 0,1 mg/kg čerstvé tkáně, pro dravé druhy platí hra
nice 0,5 mg/kg čerstvé tkáně. U vzorků tkání kapra obecného z rybníku Bezdrev byly obsahy Hg pod přípustnou koncentrací (o řád nižší, tj. 0,01), ve vzorcích vody a sedimentů byly koncentrace Hg velice nízké. Naopak ve VN Římov byly proti očekávání zjištěny celkově vyšší koncentrace Hg ve všech sledovaných složkách ekosystému. Ve vodě a v některých druzích ryb byl limit dokonce překročen (např. ve svalovině cejna velkého až 0,54 mg/kg čerstvé tkáně), v sedimentu byl nalezen více než dvojnásobný (až 0,36 mg/kg) obsah rtuti ve srovnání s rybníkem Bezdrev.Abstract:
Mercury contents in the ecosystem components of impounding reservoir Římov and Bezdrev Lake. Total mercury content was determined by a cold-vapour AAS technique in samples from two sites – reservoir Římov and Bezdrev Lake near České Budějovice, South Bohemia. The highest mercury levels in both carnivorous and non-predatory fish from the both sites were obserwed in muscle tissues, followed by hepatopancreas, kidneys, gonads and gills. Mercury contents
were about 0,01 mg.kg –1 carp (Cyprinus carpio) tissues and from 0,09 to 0,15 mg.kg –1 in water and sediments in Bezdrev Lake. Surprisingly, higher mercury levels were found in all sample types from the reservoir – up to 0,36 mg.kg –1 in sediment and up to 0,54 mg.kg –1 fresh muscle tissue of bream (Abramis brama).Literatura:
Gergel J., 1995: Těžba a využití sedimentů z malých vodních nádrží., Metodika 18/95, Výzk.ústav meliorací a ochrany půdy, Praha, str.10
Svobodová Z., Vykusová B., Kolářová J., Piačka V., 1996: Obsah kovů ve vodě, sedimentech dna a v tkáních ryb z ÚN Orlík a ÚN Kamýk, součást závěrečné zprávy projektu GA ČR 203/98/358, Migrace těžkých kovů v ekosystému povrchových vod, ZF JU České Budějovice, 63 str.
Poděkování:
Práce mohla být uskutečněna díky finanční podpoře GAČR č. 203/98/0358 a výzkumným záměrům MŠMT ČR pod označením CEZ J06/98/122200003/4 a CEZ J06/98/124100001 .
Autoři děkují Povodí Vltavy a.s. a Rybníkářství Hluboká a.s. za poskytnutí materiálu.