Cieľom Metodiky je zjednotiť postupy pri hodnotení rizík vyplývajúcich z vplyvu sedimentov na kvalitatívne zloženie nadložného vodného stĺpca, t. j. povrchových vodných tokov a vôd vo vodných nádržiach. Metodika je založená na integrálnom hodnotení troch hlavných zložiek: fyzikálno-chemických analýz sedimentov a pórovej vody, ekotoxikologických testov, biologického rozboru makrofauny.

        Táto Metodika sa odporúča aplikovať: pri prevencii ďalšieho znečisťovania vodných tokov a vodných nádrží tak, aby bolo možné zabezpečiť, akceptovateľnú mieru ich ekologického a zdravotného rizika, pri inventarizácii stupňa znečistenia riečnych sedimentov na území SR, pri špecifikácii najvhodnejších nápravných opatrení silne kontaminovaných riečnych sedimentov, pri monitoringu, alebo prieskume lokalít so znečistenými riečnymi sedimentmi, ako aj pre dosiahnutie jednotnej metodiky hodnotenia a klasifikácie znečistenia riečnych sedimentov v SR. Predložená Metodika je určená najmä pre kvalifikovaných pracovníkov, ktorých špecializácia zaručuje dosiahnutie požadovanej kvality realizovaných prác postihujúcich vyzbieranie požadovaných údajov, odber, spracovanie a analýzy vzoriek, stratégiu postupu, spôsob vyhodnocovania a interpretácie výsledkov z hľadiska možných rizík. Dôraz sa upriamil na to, aby bolo možné dosiahnuť praktickú realizáciu týchto cieľov v podmienkach SR. Po určitom období sa predpokladá rozpracovanie tejto Metodiky pre parciálne scenáre jej aplikácie, akými sú napríklad: typy znečisťujúcich látok (napr. ťažké kovy, pesticídne prípravky, ropné látky), rozsah znečistenia (napr. bodový zdroj znečistenia, plošné zdroje), príčina kontaminácie (napr. depozícia z ovzdušia), spôsob využitia vodných tokov a nádrží podľa účelu (rekreačné účely, CHKO, rybolov, ťažba sedimentov a pod.), ohrozenie cieľovej skupiny ekosystémov (vodné organizmy, dravce, rekreanti a pod.).

        Pri hodnotení rizík zo znečistených riečnych sedimentov sa berú do úvahy všetky dostupné informácie o stave znečistenia povrchovej vody, sedimentov, biologickej diverzity organizmov žijúcich vo vodnom prostredí, zdrojov znečistenia a pod. Predpokladané zdroje týchto informácií sú popísané v Metodike. Výber prioritných znečisťujúcich látok významných z hľadiska znečistenia riečnych sedimentov (uvedený v tejto Metodike) predstavuje dôležitý krok pri zabezpečení regulácie rizík a súčasne napomáha pri racionálnom zacielení sa na predpokladané ťažiskové látky, ako aj problematické oblasti znečistené týmito látkami. Výber prioritných látok uvedený v Metodike nepredstavuje ich konečný zoznam. Tento fakt vyplýva zo skutočnosti, že prioritizácia sa vykonáva účelovo, v oblasti používania a výroby chemických látok dochádza k významným zmenám ovplyvňujúcim aktuálnosť emisií týchto látok do jednotlivých zložiek životného prostredia.

        Z látok vyskytujúcich sa vo vodnom prostredí je možné vyčleniť tie, ktoré majú schopnosť viazať sa na suspendované látky prítomné vo vodnom stĺpci a takto následne sedimentovať v sedimentačných oblastiach riek a vodných nádrží. Najnebezpečnejšie z nich z hľadiska ohrozenia funkcie vodných ekosystémov, a následne aj ľudí, sú látky, ktoré sa akumulujú v živých organizmoch, sú perzistentné, odolávajú biodegradácii a majú schopnosť poškodzovania organizmov a ich funkcií pri relatívne nízkych koncentráciách.Výber takýchto látok v konkrétnych podmienkach je ovplyvnený znalosťami o aktuálnom, alebo predchádzajúcom znečisťovaní vodného toku, druhu priemyselných či poľnohospodárskych aktivít a najmä dostupnými údajmi o predchádzajúcich sledovaniach či monitoringu.

        Pri výbere látok spôsobujúcich potenciálne ohrozenie vodných ekosystémov v celoslovenskom meradle sa aplikoval prístup, pri ktorom sa pozornosť sústredila na látky s najvyšším potenciálom expozície, a to na látky vyrábané a používané v SR vo vysokých objemoch, najčastejšie používané pesticídne prípravky v SR a na látky vyskytujúce sa v sedimentoch vo vysokých koncentráciách (koncentráciách prevyšujúcich hladinu bez predpokladaného škodlivého účinku).

         Pri výbere látok nebezpečných pre vodné prostredie s predpokladanou akumuláciou v riečnych sedimentoch bol použitý ako vstupný zoznam látok vyrábaných, alebo dovážaných do SR v objemoch vyšších ako 1000 ton ročne. Tento zoznam vychádza z výsledkov Inventarizácie chemických látok v SR, ktorá sa uskutočnila na základe uznesenia vlády SR č. 487/93 pod gesciou MŽP SR. Kompletný zoznam 712 inventarizovaných látok bol uverejnený účelovou publikáciou MŽP SR “Inventarizácia chemických látok v SR (stav k 1.1.1995)”. Ako podmienka pre výber prioritných látok boli použité nasledujúce kritériá:

1. Predpoklad bioakumulácie: logPow (t. j. logaritmus rozdeľovacieho koeficientu oktanol/voda) je väčší ako 3, resp. BCF (biodegradation probability process) je väčší než 1000 (u organických látok); K_d (koeficient rozdelenia sediment - voda) je väčší než 100 l/kg (u anorganických látok)
2. Predpoklad perzistencie vo vodnom prostredí: polčas rozpadu (rozkladu) vo vodnom prostredí je väčší než 7 dní, resp. látka je ťažko biologicky rozložiteľná.

1. Predpoklad bioakumulácie: logPow väčší ako 3, resp. BCF je väčší než 1000 (u organických látok)
2. Predpoklad perzistencie vo vodnom prostredí: polčas rozpadu (rozkladu) vo vodnom prostredí viac než 7 dní, resp. látka je ťažko biologicky rozložiteľná.

        Účelom tejto časti Metodiky je návrh postupov pri hodnotení rizík vyplývajúcich zo znečistenia riečnych sedimentov špecifickými chemickými látkami v povodiach SR. a USA, Hodnotenie rizík z celoslovenského pohľadu je založené na odhade koncentrácii príslušných toxických látok v sedimente (PEClocal_sed) a ich porovnania s koncentráciami týchto látok bez predpokladaného škodlivého účinku (PNEC), alebo na porovnaní koncentrácii špecifických toxických látok v príslušných sedimentoch s ich limitnými koncentráciami (uvedenými v prílohe Metodiky podľa novelizovanej holandskej normy). Výstupom takéhoto hodnotenia je relatívne rizikové skóre (RQ), ktoré je priamo využiteľné pre účely stanovovania priorít a zacielenia pozornosti na predpokladané problémové miesta v konkrétnych povodiach. Látky s určeným vysokým rizikovým skóre by sa v budúcnosti mali stať predmetom hodnotenia aktuálnych rizík v miestnych podmienkach a prípadne stanovenia opatrení na zamedzenie ich emisií do ohrozených recipientov, resp. následných remediačných aktivít. Hodnotenie rizík pre znečistené sedimenty sa skladá z dvoch častí: Hodnotenie expozície a Hodnotenie účinkov.
 

        Hodnotenie expozície

        Hodnotenie rozsahu expozície je ovplyvnené dvoma kľúčovými faktormi, ktorými sú rozsah emisií a osud látky po jej uvoľnení do životného prostredia. Metodológia uvedená v Metodike vychádza zo všeobecných princípov uvedených v technickom návode (TGD, EC) pre hodnotenie rizík nových a existujúcich chemických látok (EC Technical Guidance Document, 1996).
 
 
        Hodnotenie účinkov - PNEC/SQC

        Pre určenie hodnôt PNEC (Koncentrácie bez predpokladaného škodlivého účinku) sa odporúča použiť extrapolačné metódy vychádzajúce z rovnovážnych modelov rozdeľovania v systéme sediment - voda - biota. Tento model je založený na predpoklade, že chemické látky majú tendenciu rozdelovať sa medzi vodnú fázu a pevnú fázu (sediment) v závislosti na vlastnostiach chemickej látky (napr. jej rozpustnosti vo vode atď.) a charakteristík sedimentu (obsah organickej hmoty, zrnitostné zloženie sedimentov atď.). Distribúcia je vyjadrená hodnotou rozdeľovacieho distribučného koeficientu (K_d). Ak vychádzame z predpokladu, že organizmy žijúce v sedimentoch sú primárne vystavené pôsobeniu chemických látok rozpustených v pórovej vode a že citlivosť organizmov žijúcich v sedimentoch je rovnaká ako citlivosť pelagických organizmov, potom SQC (Kritéria kvality sedimentov) môžu byť odvodené od kritérií kvality vôd (WQC). Koncentrácie znečisťujúcej látky v intersticiálnej vode (vodnej fáze obklopujúcej každú časticu sedimentu) sú odhadované na základe použitia rovnovážnych rovníc.

        Metóda rovnovážneho rozdeľovania je limitovaná na tie chemické látky, ktorých vlastnosti zodpovedajú vyššie predloženému modelu. Distribučné koeficienty ťažkých kovov nekorelujú totiž len s obsahom organickej hmoty v pevných časticiach, ale taktiež s ďalšími sorpčne aktívnymi povrchmi. Pre chemické látky, ktoré majú tendenciu absorbovať sa na častice, je možné odhadnúť kritériá kvality sedimentov (SQC) pri použití nasledujúcej rovnice: SQC = K_d * WQC = K_oc x f_oc * WQC. Tento prístup odporučilo pracovné stretnutie expertov OECD v roku 1991 (OECD 1992) pre vypracovávanie kritérií kvality sedimentov a v súčasnosti sa za týmto účelom používa v US EPA (EPA 1992), Európskej Komisii (1996), Holandsku (van der Weiden et al. 1994) a Skupinou pre manažment a monitoring znečisťovania morí vo Veľkej Británii (MPMMG) vytvorenej britským ministerstvom poľnohospodárstva, rybolovu a potravín (MAFF 1993, Rowlatt & Webster 1992).

        Národný inštitút pre verejné zdravie a ochranu životného prostredia (RIVM) v Holandsku použil tento prístup pri určení maximálne prípustných koncentrácií (MPC) špecifických toxických látok. Koncentrácii MPC zodpovedá MTC (maximálne prípustné riziko) pre ekosystém, pri ktorom je zabezpečená 95 % ochrana druhov organizmov v ňom žijúcich. Pod NRC (zanedbateľným rizikom) zas možno chápať takú koncentráciu toxických látok v ekosystéme (označovanú ako TV - cieľová hodnota), pri ktorej je zabezpečená ochrana > 95% všetkých druhov organizmov. Z hľadiska kvality sedimentov koncentrácia znečisťujúcich látok označená ako IV (intervenčná hodnota) vyvoláva v ekosystéme závažné riziko (SR), u ktorého je zabezpečená len 50% ochrana všetkých druhov organizmov žijúcich v danom ekosystéme. V prípade, že koncentrácia znečisťujúcich látok prekročí stanovenú koncetráciu IV je potrebné okamžite začať uskutočňovať remediačné opatrenia. Spomínaný prístup - v zjednodušenej forme zobrazený v priloženej schéme - bol prevzatý aj do predloženej Metodiky.
 
 
        Hodnotenie rizík na lokálnej úrovni

        Principiálny prístup k hodnoteniu rizík znečistených sedimentov “na tvári miesta” (lokálnej úrovni - Site Specific Risk Assessment) je možné definovať ako trojzložkový: fyzikálno-chemická analýza, meranie ekotoxicity a hodnotenie biologickej kvality. Fyzikálno-chemická analýza poskytuje informácie o štruktúre sedimentov, celkovom obsahu znečisťujúcich látok a umožňuje samotnú identifikáciu znečisťujúcich látok. Analytické meranie však samo osebe má niekoľko nedostatkov, z ktorých môžeme spomenúť tri najvýznamnejšie, t. j. nie je možné: analyzovať stovky chemických indivíduí, ktoré sa potenciálne môžu vyskytovať naviazané v znečistených sedimentoch, priamo odhadnúť synergické či antagonistické účinky zmesí týchto látok a posúdiť biologickú dostupnosť pre organizmy žijúce v predmetnom prostredí.

Z týchto dôvodov je nevyhnutné súčasne sledovať aj účinky na živé organizmy v ekotoxikologických testoch. Stanovuje sa toxický účinok a schopnosť bioakumulácie škodlivých látok v tkanivách živých organizmov pri akútnom a toxickom pôsobení. Za týmto účelom sú odporúčané pre použitie modelové organizmy ako reprezentanti trofických úrovní vodných ekosystémov. Testované organizmy v laboratórnych podmienkach sú vystavené celkovému pôsobeniu prítomných chemických zmesí so všetkými interakciami, ktoré sa v danom prostredí uplatňujú. Slabým miestom je možnosť testovania len na niekoľko málo vhodných zástupcoch širokej škály organizmov žijúcich vo vodnom prostredí a určité rozdiely v podmienkach testov, ktoré vytvárajú statickejšie podmienky vystavenia organizmov škodlivým látkam.

Treťou sledovanou úrovňou je biologická kvalita sedimentov hodnotená na základe biologickej diverzity, výskytu fyziologických deformácií či rôznych saprobných indexov. Tento komplex parametrov je priamym ukazovateľom kvality prostredia v ktorom sa príslušné organizmy vyskytujú.
 

• súčasná technológia umožňuje realizovať dekontamináciu znečistených sedimentov rádovo desiatkami postupov, s rôznym stupňom efektivity ich vyčistenia a rôznym finančným zaťažením. V zmysle konzultácií s pracovníkmi RISA v Holandsku, ako aj US EPA sa neodporúča vo všetkých prípadoch realizovať dekontamináciu sedimentov ležiacich v intervale limitných koncentrácií MPC - IV a remediačné opatrenia sa majú realizovať jedine u sedimentov, u ktorých je prekročená koncentrácia IV
• v prípade, že sediment spadá do intervalu hodnôt MPC - IV treba hľadať alternatívny spôsob nakladania s týmito sedimentami. Holandský prístup naznačuje, že sedimenty ležiace v tomto intervale limitných koncentrácií možno v závislosti od testovacej hodnoty (TV), z ktorej sú následne odvodené triedy kvality sedimentov 2 - 3 (pozri tabuľku): spätne uskladniť do riečisk sladkovodných tokov (trieda sedimentov 3), resp. uskladniť do Severného mora (prísnejšia trieda sedimentov 2) s  tým, že nápravné opatrenia budú slúžiť na elimináciu zdrojov znečistenia spôsobujúcich kontamináciu sedimentov a vôd v príslušnom povodí a súčasne sa využije reprodukčná schopnosť prírody a ekosysténov s tým, že nové vrstvy aktívnych sedimentov vznikajúce po takomto opatrení časom prestanú byť kontaminované a budú ležať v intervale hodnôt v blízkosti MPV. Tým, že tieto nové vrstvy sedimentov budú postupne prekrývať relikné riečne sedimenty s koncentráciami toxických látok v intervale TV, bude sa postupne zabezpečovať oživovanie príslušného ekosystému.

1. Uplatniť holandský prístup so stanovením interných testovacích hodnôt TV platných v SR s možným využitím týchto sedimentov podľa bodu 2 (pozri nižšie). Dekontamináciu sedimentov riešiť len u skupiny sedimentov s hodnotami kontaminantov prevyšujúcimi stanovenú hodnotu IV. Hodnoty TV platné v SR doporučujeme stanoviť v zmysle legislatívnych noriem uvedených v bode 2 (pozri nižšie), prípadne iných pripravovaných a už schválených noriem
1. Využiť takto kontaminované sedimenty ako pôdny substrát, ak koncentrácie toxických látok v sedimentoch (v intervale TV) ležia v intervale hodnôt uvedených v Rozhodnutí MP SR č. 531/1994 - 540, prípadne ak sú splnené podmienky uvedené v Metodike priamej aplikácie stabilizovaných čistiarenských kalov a dnových sedimentov na pôdu (schválenej MP SR 20.12. 1995)
1. Prípadne v rámci legislatívnych možností MŽP SR vypracovať Návrh metodického pokynu na hodnotenie nepoľnohospodárskych pôd (napr. pôdy v rekreačných územiach, lesných pôd, pôd pre mestkú zeleň a pod.) s “menej” prísnymi limitnými koncentráciami toxických látok pre každý typ takejto pôdy (v porovnaní s Rozhodnutím MP SR č. 531/1994 - 540), čím bude možné znížiť množstvo toxických sedimentov ležiacich v intervale koncentrácií toxických látok TV

• doporučuje sa uskutočniť verifikáciu údajov o požadovaných koncentráciách toxických látok v riečnych sedimentoch SR uvedených v Geochemickom atlase SR, časť riečne sedimenty pre účely navrhovanej Metodiky. Ak údaje obsiahnuté v tejto databáze budú postačujúce (napr. z pohľadu zrnitostného zloženia sedimentov, obsahu OH a pod.), potom z takto odvodených výsledkov bude možné odvodiť základné skríningové zhodnotenie kvality sedimentov v celoslovenskom meradle
• realizovať pilotnú štúdiu v problematike hodnotenia kvality riečnych sedimentov, v rámci ktorej by sa overil vplyv požadovaných koncentrácií toxických látok uvedených v Geochemickom atlase SR, časť riečne sedimenty na biodiverzitu vodných/bentických organizmov v nich žijúcich - pri zohľadnení fyzikálno-chemických, ekotoxikologických a biologických ukazovateľov povrchových vôd v príslušných povodiach a jednotlivých regiónoch SR.

        Vystavený Návrh metodiky nájdete na Internete na adrese: http :// www.sazp.sk/SAZP/OS/UEIM/OE/metodika.html. V prípade záujmu o diskusiu konkrétny príspevok pošlite na adresu: era-1@sazp.sk, alebo web stránky: http://www.sazp.sk. Výstupom predpokladanej diskusie bude odborný seminár zorganizovaný za gescie MŽP SR, kde budú prediskutované získané pripomienky, ktoré sa zapracujú do predmetnej Metodiky. Takto pripomienkovaná Metodika bude predložená následne MŽP SR na záverečné konanie. Diskusia k predloženej téme trvá do 15. IV. 1998.
 

RNDr. Juraj Bebej, CSc.
Ing. Henrieta Martoňáková,
SAŽP CEEV, Banská Bystrica

Ing. Peter Rončák, CSc.
SHMÚ, Bratislava