VZORKOVÁNÍ STOPOVÝCH KONCENTRACÍ RIZIKOVÝCH LÁTEK VE VODÁRENSKÉ PRAXI

Význam tématu

Odhalování stopových koncentrací rizikových látek ve vodárenské praxi je nezbytné pro ochranu zdraví obyvatelstva a životního prostředí. Pasivní vzorkování nabízí možnost dlouhodobé integrální analýzy bi dostupné frakce kontaminantů bez nutnosti trvalého energetického či personálního zásahu.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřuje na stručný přehled aplikace pasivního vzorkování pesticidů a farmak na vodárenské úpravně Plzeň Homolka. Hlavními cíli jsou představení principu metody, popis dostupných typů vzorkovačů a vyzdvihnutí jejich aplikačních předností a analytických souvislostí.

Použitá metodika a instrumentace

Pasivní vzorkovače jsou kontinuálně exponovány ve vodě po dobu 2–4 týdnů bez dalšího zásahu člověka. Klíčové typy:

• DGT (Diffusive Gradients in Thin-films) – vzorkování iontových kovů a nutrientů, extrakce eluátem z 1 M HNO₃, analýza ICP-MS.
• POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Sampler) – vzorkování hydrofilních organických látek (pesticidy, farmaka), extrakce MeOH, analýza HPLC/MS/MS nebo GC/MS(/MS).
• SPMD (Semi-Permeable Membrane Device) – vzorkování nepolárních persistentních látek (PAU, PCB, PCDD/F, chlorované pesticidy), extrakce organickým rozpouštědlem, předčistí se a analyzuje GC/MS(/MS).

Po expozici se sorbenty extrahují vhodným rozpouštědlem a analyzují se pomocí ICP-MS, GC/MS, GC/MS/MS a HPLC/MS/MS.

Hlavní výsledky a diskuse

DGT umožnila spolehlivé sledování ionogenních forem kovů (Cd, As, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Hg). POCIS zachytila široké spektrum polar­ních pesticidů a léčiv, přičemž komerčně dostupné formáty (Oasis HLB, třífázový sorbent) poskytují multireziduální analýzy. SPMD vykazují vysokou vzorkovací konstantu (l/den), což umožňuje detekci koncentrací v řádech pg/l a in situ kalibraci pomocí izotopických standardů. Linearita sorpce je zachována po dobu expozice, poté přechází do nelineární fáze, proto se doporučuje udržet vzorkovače v první, lineární fázi.

Přínosy a praktické využití metody

• Integrální sledování dlouhodobé expozice nezávislé na krátkodobých výkyvech.
• Vysoká citlivost – detekce v nízkých ng/l až pg/l.
• Není nutný přívod energie ani častá údržba.
• Orientace na biodostupné formy kontaminantů, relevantní pro hodnocení zdravotních rizik.
• Možnost skladování vzorků pro retrospektivní a cílené analýzy.
• Ekonomická optimalizace výběru analyzovaných látek a testů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Vývoj nových sorbentů a membrán pro rozšíření spektra vzorkovaných látek.
• In situ kalibrace metod POCIS a DGT pro přesnější výpočet koncentrací ve vodě.
• Integrace pasivního vzorkování s online senzory a automatizovanými systémy sběru dat.
• Propojování s biotesty a toxikologickými metodami pro komplexní hodnocení toxicity.
• Aplikace v modelování expozice a hodnocení rizik v dlouhodobých epidemiologických studiích.

Závěr

Pasivní vzorkovače DGT, POCIS a SPMD představují robustní a ekonomicky udržitelnou technologii pro monitorování stopových kontaminantů ve vodárenské praxi. Metody poskytují environmentálně a zdravotně relevantní data o dlouhodobé expozici a bio dostupné frakci látek. Kritickou otázkou zůstává interpretace výsledků biotestů, která vyžaduje další výzkum.

Reference

• Kočí V., Ocelka T., Mlejnek M., Grabic R.: Možnosti sledování toxických organických látek a jejich účinků ve vodárenských systémech. Sborník Konference Pitná voda 2004, Tábor, 7.–10.6.2004, s.239–244.
• Ocelka T., Kočí V., Grabic R., Mlejnek M., Rieder M.: Aplikace semipermeabilních membrán pro hodnocení kontaminace persistentními organickými látkami (POP). Sborník Konference Pitná voda 2004, Tábor, 7.–10.6.2004.
• Kočí V., Ocelka T., Dragoun D.: Monitoring a stanovení toxicity persistentních organických látek ve vodárenské nádrži Klíčava a v CHKO Křivoklátsko. Sborník Konference Pitná voda 2006, Tábor, 5.–8.6.2006.
• Alvarez D.A., Petty J.D., Huckins J.N., Jones-Lepp T.L.: Development of a passive, in situ, integrative sampler for hydrophilic organic contaminants in aquatic environments. Environmental Toxicology and Chemistry, 2004, 23(7), 1640–1648.
• Petty J.D., Huckins J.N., Alvarez D.A. et al.: A holistic passive integrative sampling approach for assessing the presence and potential impacts of waterborne environmental contaminants. Chemosphere, 2004, 54, 695–705.