Dusičnany, dusitany a pesticídy vo vodách

Dusičnany a dusitany sú prirodzenou súčasťou kolobehu dusíka v prírode. Rastliny vyžadujú tieto látky pre svoj vývin. Ich zvýšený výskyt býva zväčša dôsledkom ľudskej činnosti. Napríklad kumulácia dusičnanov v spodnej vode v dôsledku dlhodobého používania dusíkatých hnojív v poľnohospodárstve. Pri nadmernom príjme sa dusičnany môžu v zažívacom trakte človeka meniť na nebezpečnejšie dusitany. Približne tretina studní na Slovensku má vodu, v ktorej je prekročená bezpečná hranica koncentrácie jednej z týchto látok. T.j. 50 mg/l pre dusičnany a 0,5 mg/l pre dusitany.

Zatiaľ čo dusičnany sú v prírode nevyhnutné pre rozvoj rastlín, tak pesticídy sú umelo vytvorené látky za účelom ničenia škodcov, ktorý by mohli napadnúť pestovanú plodinu. Používanie pesticídov je v súčasnosti štandardná metóda na zabezpečenie úrody v poľnohospodárstve. Problém je v tom, že látky, ktoré ničia neželané organizmy, väčšinou neprajú ani ostatným živočíchom. Dokonca aj v prípade, keď tieto látky neprekračujú vo vodách stanovené limity, tak mnohé z nich sa môžu hromadiť v tukových zásobách vyšších organizmov. K najväčšiemu hromadeniu týchto látok dochádza u živočíchov na vrchole potravinovej pyramídy, medzi ktorých patrí aj človek (tzv. bioakumulácia). 

​Šokujúce výsledky 3-ročného merania kvality podzemnej vody ČHMÚ! ​Vyše 40% monitorovaných zdrojov podzemnej vody v Čechách je zamorených pesticídmi.

1. Dusičnany a dusitany

Dusík a jeho kolobeh v prírode

Dusičnany a dusitany sú súčasťou kolobehu amoniaku a dusíka v prírode, ktorý poháňajú tzv. nitrifikačné a denitrifikačné baktérie. Tvoria sa pri rozklade organických zvyškov z mŕtvych tiel rastlín a fekálií zvierat. To, čo dážď nesplaví do vodných tokov, rastliny využijú na syntézu aminokyselín a tvorbu DNA. Prinajmenšom posledných 50 rokov do kolobehu dusíka v čoraz väčšej miere zasahuje aj človek. Vyššia koncentrácia dusičnanov a dusitanov býva v okolí poľnohospodárskych objektov (zvieracie farmy, hnojiská, dusíkaté hnojivá na poliach, atď.) alebo priemyselných odpadových vôd ako aj čističiek odpadových vôd (ČOV).

Niektoré látky obsiahnuté v minerálnych dusíkatých hnojivách:

Dusičnan sodný

Dusičnan vápenatý

Dusičnan amónny

Dusičnany v dusíkatých hnojivách.

Pravidelné hnojenie dusíkatými hnojivami znižuje kvalitu rastlinných produktov a zvyšuje ich náchylnosť na choroby. Dusičnany sa hromadia v plodinách – obilniny, ovocie, zelenina – predovšetkým, keď nemajú ideálne podmienky alebo dostatok času pre svoj vývoj. Nadbytok dusičnanov sa hromadí v pôde a je postupne vyplavovaný pri dažďoch. Tieto látky sa potom dostávajú do riek, podzemných vôd a studní.

Dusičnany v zdrojoch pitnej vody

Z prieskumov kvality pitnej vody v domácnostiach vyplýva, že obsah dusičnanov býva spravidla pod limitnými hodnotami (pozri napr. → RÚVZ Trenčín). Výnimočne sa v niektorých kohútikoch koncentrácia dusičnanov blíži k hornej hranici limitu 50 mg/l. V týchto prípadoch treba zvýšenú opatrnosť venovať pri príprave dojčenskej stravy, kedy je limit dusičnanov iba 10 mg/l. Ten býva zväčša dodržaný v balených vodách, príp. špeciálnych balených vodách pre dojčatá.

  • Metabolizmus detí do 6 mesiacov života ešte nie je plne prispôsobený k spracovaniu dusičnanov, preto treba zvýšenú opatrnosť venovať výberu pitnej vody, ak ju chceme použiť k príprave dojčenskej stravy.

Z analýzy vzoriek studničnej vody Úrad verejného zdravotníctva na Slovensku deklaroval, že v približne 30% prípadov bol prekročený limit dusičnanov (50 mg/l) a v zhruba 10% bol prekročený limit pre dusitany (0,5 mg/l). Najviac ohrozené boli práve oblasti so zvýšenou poľnohospodárskou činnosťou a tam, kde nie je vybudovaná kanalizácia a ČOV.

​Ktoré oblasti sú najviac ohrozené dusičnanmi?

​Najohrozenejšie sú oblasti s intenzívnym poľnohospodárstvom. Intenzívne hnojenie dusíkatým hnojivami je už desaťročia bežnou praxou, preto vo väčšine ​vôd v blízkosti poľnohospodárskych oblastí sú aj zvýšené hodnoty dusičnanov a dusitanov.

Naopak, najmenej dusičnanov sa vyskytuje v​o vodách vyššie položených horských oblastí, dostatočne vzdialených od poľnohospodársky využívaných plôch.

Dusičnany a dusitany v tele človeka

Dusičnany sú v istých množstvách prirodzenou zložkou potravy a vody. V potravinárskom priemysle sa používajú tiež ako aditívum (E249, E250, E251 a E252) kvôli ich antibakteriálnym a antioxidačným vlastnostiam (mäsové výrobky, konzervy, tvrdé syry). Za normálnych okolností sú nadbytočné dusičnany v tele zachytené obličkami a vylúčene močom. Prípustná dávka, ktorú je telo schopné bezpečne vylúčiť, bola organizáciou WHO stanovená na 5 mg na 1 kg telesnej hmotnosti na deň. To predstavuje 250-500 mg pre dospelého jedinca. Najviac dusičnanov sa nachádza v zelenine (50-3000 mg/kg), potom v mäse a tvrdých syroch (150-300 mg/kg). Pre vodu bol stanovený limit obsahu dusičnanov na 50 mg/l.

Časť dusičnanov v tráviacom trakte sa mení na dusitany. Denne dospelý jedinec spotrebuje 2,5-5 mg dusitanov na celkovú váhu tela. Podľa vedeckých štúdií takéto množstvo pôsobí priaznivo na kardiovaskulárny systém. Na druhej strane, pri nadmernom množstve dusitanov a nevhodnej životospráve (málo vitamínov a veľa tukov) dochádza v žalúdku k ich transformácii na karcinogénne nitrozamíny. Vysoký obsah dusitanov je predovšetkým v údeninách (do 6 mg/kg) a tvrdých syroch (do 2 mg/kg). Vo vode je akceptovateľný obsah dusitanov do 0,5 mg/l.

Metabolizmus detí do 6 mesiacov ešte nie je plne prispôsobený k spracovaniu dusičnanov. Tie sa vo zvýšenej miere menia na dusitany, ktoré sa viažu na krvný hemoglobín. Tým sa obmedzuje prenos kyslíka v tele, a to môže viesť k dýchavičnosti alebo zlyhaniu srdca. Zvýšenú opatrnosť treba preto venovať výberu pitnej vody, ak ju chceme použiť k príprave dojčenskej stravy. Pre dojčatá je limit obsahu dusičnanov 10 mg/l a dusitanov 0,1 mg/l.​​

Ako odstrániť z vody dusičnany?

Na úpravu väčšieho množstva vody s vyšším obsahom dusičnanov alebo dusitanov odporúčame centrálnu úpravňu vody využívajúcu princíp výmeny iónov. Iónovýmenná metóda čistenia odstráni z vody aj amoniak, organické znečistenie a zmäkčí vodu. Pri menšom množstve vody určenej na pitie postačí reverzná osmóza do kuchyne. Tá účinne odstraňuje z vody stovky kontaminantov (zákal, chlór, pesticídy, zvyšky liekov, ťažké kovy, železo, mangán, amoniak atď.), ako aj vodný kameň.

Pozrite si naše riešenia

pre odstránenie dusičnanov a dusitanov z vody.

2. Pesticídy a ich chemické rezíduá

Pesticídy a ich kolobeh v prírode

Pesticídy sú syntetizované látky používane na likvidovanie buriny (herbicídy) a neželaných škodcov (insekticídy), príp. proti chorobám rastlín alebo pri skladovaní plodín (napr. fungicídy). Značná časť z aplikovaných insekticídov a herbicídov nezasiahne cieľového škodcu a prechádza ďalej do prostredia. V prírode sa tieto látky rozkladajú zväčša niekoľko mesiacov až niekoľko rokov, výnimočne viac.

Pesticídy v poľnohospodárstve.

Zvýšená koncentrácia pesticídov v riekach býva v jarných mesiacoch, pričom tie trvácnejšie možno namerať aj v zimnom období. K znečisťovaniu vôd dochádza ako pri výrobe pesticídov, tak pri ich aplikácií a následnom splavovaní dažďom.

Jednoduché organizmy si dokážu časom vytvoriť rezistenciu voči opakovane používanému pesticídu, preto je potrebné neustále vyvíjať nové látky alebo metódy ničenia škodcov. Jednou z vyvíjaných metód sú genetický modifikované plodiny odolné voči špecifickému pesticídu, čo umožňuje použiť vyššiu dávku účinnej chemikálie proti škodcom.

Pesticídy a ich rezíduá v riekach

Pri silnejších zrážkach sú pesticídy zmývané z polí a sú splavované do vodných ekosystémov, kde spôsobujú nadmernú záťaž. Kým nie sú tieto látky baktériami ako tak zneutralizované, tak dochádza k likvidácii malých organizmov. Herbicídy spôsobujú odumieranie vodných rastlín a v extrémnych prípadoch môže dôjsť až k úhynu rýb v priľahlých riekach. Nemožno vylúčiť ani nelegálnu aplikáciu zakázaných pesticídov, ktoré sú buď lacnejšie alebo majú vyššiu účinnosť.

Výskyt pesticídov a ich rezíduí je dnes v európskych riekach a podzemnej vode už realitou. Okrem aktívnych látok sa do vôd dostávajú aj tzv. chemické rezíduá, t.j. produkty rozpadu alebo premien pesticídov v prírodnom prostredí. Monitoruje sa iba časť pesticídov, ktoré sa môžu legálne používať. Kontrola sa sústreďuje predovšetkým na potraviny. Z nezávislých chemických rozborov vôd Dunaja (CEPTA, o.z.) sú na území Slovenska prítomné napr. tieto pesticídy: kyselina dichlorfenoxyoctová (2,4-D), mecocrop (MCPP), dichlorprop (2,4-DP) a metolachlor. Tieto látky sa dostávajú samozrejme aj do spodných vôd a možno ich detegovať v rozsahu jednotiek až desiatok ng/l, pričom norma určuje limit pre jeden typ pesticídu do 100 ng/l.

Niektoré organické látky používane v pesticídoch:

Kyselina dichlorfenoxyoctová (2,4-D)

Mecocrop (MCPP)

Bentazon

​Ktoré ​podzemné vody sú najviac ohrozené pesticídmi?

​​Podľa výsledkov 3-ročného ​merania kvality podzemných vôd ​v ​500 ​vrtoch štátnej monitorovacej siete ČHMÚ, sú podzemné vody v ČR zamorené pesticídmi najmä v oblastiach pestovania biopalív​ repky olejnej, kukurice a cukrovej repy. Naopak, oblasti kde sa pestujú obiloviny, zamorenie podzemných vôd pesticídmi nie je až také vyrazné.

Šokujúce výsledky merania kvality podzemných vôd ČHMÚ:

Vyše 50% monitorovaných podzemných vôd je zamorených pesticídmi. Pri 40% vrtoch výsledky preukázali prekročenie zákonom stanoveného limitu na obsah pesticídov, v niektorých prípadoch bol limit prekročený až 100-násobne. Na mnohých miestach je v podzemnej vode koktail 10 až 20 rôznych pesticídov. ​Oficiálne výsledky merania kvality vody Českého Hydrometeorologického Ústavu.

Pesticídy v tele človeka

​Pesticídy sú látky vyrobené s cieľom ničiť isté vybrané organizmy. Avšak životné systémy, ktoré majú tieto látky u škodcov ničiť − nervový a hormonálny − majú podobné fungovanie aj u ľudí. Väčšina pesticídov preto neprospieva ani zdraviu človeka, ktorý má navyše od jednoduchých organizmov evolučne nižšiu schopnosť sa na tieto látky adaptovať.

Účinné látky v pesticídoch podliehajú schvaľovaciemu procesu v rámci E.Ú., no v praxi sa ako problematická ukazuje metodika hodnotenia ich toxicity. Tá sa vyhodnocuje na dospelého, zdravého jedinca nezaťaženého pôsobením rezíduí po iných pesticídoch ani žiadnych ďalších škodlivín (napr. vedľajších produktov dezinfekcie vody, dusitanov, ťažkých kovov, atď.). Z toho vyplýva, že medzi citlivé skupiny treba jednoznačne zaradiť staré alebo choré osoby, taktiež tehotné alebo dojčiace matky a deti.

Výskumy na zvieratách ukazujú, že dlhodobé vystavenie týmto látkam v limitných množstvách vedie ku mutáciám až rakovine a tiež oslabuje plodnosť jedincov. Treba povedať, že tieto varovania sa týkajú predovšetkým potravín, kde sporadicky dochádza ku prekročeniu limitných hodnôt, a preto treba byť zo strednodobého hľadiska (roky) pozorný najmä pri ich výbere.

V zdrojoch pitnej vody sú merané koncentrácie pesticídov a ich rezíduí zväčša 100 až 1000-násobne nižšie ako stanovujú limity. Avšak tu si treba dať pozor z dlhodobého hľadiska (desiatky rokov), pretože niektoré pesticídy alebo ich rezíduá organizmus nevie alebo nestíha vylúčiť, usadzujú sa v ňom a ak sa tento proces lokalizuje, tak môže dôjsť ku vzniku ložiska rakoviny. Nie je výnimkou, že v jednej vzorke vody sa súčasne nachádza niekoľko druhov pesticídov a štandardne sa netestuje ich kombinačný efekt. Vpustením týchto látok do svojho tela sa tak zúčastňujeme biochemického experimentu na nás samotných.

Ako odstrániť z vody pesticídy?

Na odstránenie všetkých typov pesticídov na organickej báze sa úspešne používajú uhlíkové filtre. Aktívne uhlie odstráni z vody aj ostatné nebezpečné organické zlúčeniny, ako sú fenoly, benzény, vedľajšie produkty dezinfekcie alebo zvyšky liekov, čím sa podstatne zlepší chuť a vôňa vody. Navyše, uhlíkové filtre sú všeobecne ľahko dostupné a lacné.

Pozrite si naše riešenia

pre odstránenie pesticídov a ich chemických rezíduí z vody.

Normy dusičnanov, dusitanov a pesticídov vo vode podľa nariadenia vlády č. 354/2006 Z. z.:

  • Maximálny obsah dusičnanov vo vode (NO3-) - 50 mg/l
    Pre dojčatá je limit nižši, a to 10 mg/l.
  • Maximálny obsah dusitanov vo vode (NO2-) - 0,5 mg/l
    Pre dojčatá je limit nižši, a to 0,1 mg/l.
  • Maximálny obsah jednotlivého pesticídu* (PL) - 0,1 µg/l
    Aldrín, dieldrín, heptachlór, heptachlórepoxid - 0,3 µg/l
  • Maximálny obsah všetkých pesticídov (PLs) - 0,5 µg/l

* Na Slovensku monitorované pesticídy: Acetochlór (v súčasnosti zakázaný), alachlor, atrazín (už zakázaný), bentazon, carboxin, clopyralid, dicamba, endosulfán (zakázaný), 4-Deetylatrazín, deisopropylatrazín, desmedipham, diuron, ethofumesate, fluroxypyr, chloridazon, chlorpropham, chlorotoluron, isoproturon, metamitron, pendimethalin, phenmedipham, prometryn, simazín, terbutryn, terbuthylazine, MCPA, MCPB, MCPP (zdroj CEPTA).