Skupina půdní environmentální chemie a toxikologie v RECETOX 1 Jakub Hofman Eugenia Chaideftou | Publons http://www.brainwavezshow.com/wp-content/uploads/2015/05/team.png § 2 Čím konkrétně se zabýváme a co umíme §(Půdní) ekotoxikologie § § §(Půdní) environmentální chemie § § §Pesticidy v ŽP – osud a dopady § § §Kvalita a ochrana půd 3 Obsah obrázku červ Popis byl vytvořen automaticky Obsah obrázku země, tráva, hmyz, exteriér Popis byl vytvořen automaticky Arthrobacter | coryneforms-2 Agilent Technologies G6410B / 1200 Series HPLC - USA - Kitmondo QuEChERS (HyperSep Dispersive SPE) | Pragolab Obsah obrázku obloha, příroda, exteriér, písečné Popis byl vytvořen automaticky H2020 project SPRINT Sustainable Plant Protection Transition: A Global Health Approach call: SFS-04-2019-2020 - Integrated health approaches and alternatives to pesticide use A [2019] Integration of plant protection in a global health approach (RIA) https://ec.europa.eu/info/funding-tenders/opportunities/portal/screen/opportunities/topic-details/s fs-04-2019-2020 Societal Challenges Food security, sustainable agriculture and forestry, marine, maritime and inland water research and the bioeconomy Projekt SPRINT •vývoj a rozvoj postupů pro integrované hodnocení dopadů POR na ekosystémy, rostliny, zvířata a zdraví lidí •vývoj sady nástrojů - tzv. Global Health Risk Assessment Toolbox •hledání a hodnocení cest přechodu k udržitelnějšímu využívání POR ve spolupráci se stakeholdery www.sprint-h2020.eu SUSTAINABLE PLANT PROTECTION TRANSITION: A GLOBAL HEALTH APPROACH 5 Na tyto výzvy a potřeby spojené s používáním pesticidů v EU reaguje i projekt SPRINT SPRINT je mezinárodní projekt financovaný programem H2020 EU, který koordinuje univerzita ve Wageningenu a je do něj zapojeno 28 výzkumných institucí z 15 zemí. Jeho primárním cílem je hledat a rozvíjet postupy pro integrované hodnocení dopadů používání pesticidů na zdraví lidí, zvířat, plodin a ekosystémů. Dalším cílem je vývoj sady nástrojů pro hodnocení rizik, modelování výskytu a prioritizaci pesticidů – tzv Toolbox Cílem je také identifikovat a hodnotit cesty přechodu k udržitelnějšímu používání pesticidů a poskytnout EU politická doporučení. 6 Případové studie www.recetox.muni.cz/sprint 7 Obsah obrázku mapa Popis byl vytvořen automaticky Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Brouk se souvislou výplní Kráva se souvislou výplní Ryba se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní farmers neighbors animals cat field, earthworms, crop insects fish, water, sediment, benthos air consumers Kočka se souvislou výplní Mrak se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Brouk se souvislou výplní Mrak se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Kočka se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Brouk se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Brouk se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Brouk se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Brouk se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Brouk se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Kráva se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Brouk se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Kráva se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Kráva se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Kočka se souvislou výplní Mrak se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Brouk se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Brouk se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Kráva se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Rostlina se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Kráva se souvislou výplní Brouk se souvislou výplní Kuře se souvislou výplní Kuře se souvislou výplní Kuře se souvislou výplní Ovečka se souvislou výplní Ovečka se souvislou výplní Kuře se souvislou výplní Kočka se souvislou výplní Kuře se souvislou výplní Kočka se souvislou výplní Kuře se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Kuře se souvislou výplní Obsah obrázku savci, černá, hovězí dobytek, bílá Popis byl vytvořen automaticky Obsah obrázku rostlina, strom Popis byl vytvořen automaticky Obsah obrázku tráva, rostlina, špína, obklopený Popis byl vytvořen automaticky Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Muž se souvislou výplní Žena se souvislou výplní Obsah obrázku hmyz Popis byl vytvořen automaticky 8 30 pracovních dní v terénu, 10 tis. km naježděno po ČR 24 polí (půda, žížaly, plodiny) 10 polí s odběry hmyzu (3 kampaně) 2 pole s dlouhodobým odběrem ovzduší 3 potoky odběr zoobentosu, sedimentu a vody 5 rybníků a 1 řeka odběr ryb a vody 26 farmařících osob, 17 osob v sousedství, 24 osob kontrolních 1118 kryozkumavek s krví, 430 zkumavek s močí, 330 zkumavek se stolicí ... 18 krav a 18 slepic přes 200 dotazníků Laboratorní studie ekotoxicity a toxicity •zaměření na směsi látek z reálných scénářů Immagine che contiene oggetto, circuito Descrizione generata automaticamente Immagine che contiene interni, sedendo, piccolo, tavolo Descrizione generata automaticamente 9 A picture containing grass, beverage, food, tea Description automatically generated A group of fish swimming in the water Description automatically generated with low confidence A picture containing indoor, mincer Description automatically generated Toolbox 10 Obsah obrázku mapa Popis byl vytvořen automaticky https://prezi.com/p/edit/3hrprgye_u6i/ Hledání a hodnocení cest přechodu •workshopy národní a mezinárodní •konzultace, zpětná vazba, doporučení •sdílení zkušeností, pohledů a informací • •… aby výzkum projektu •neztratil kontakt s realitou •reagoval na reálné potřeby a problémy •reflektoval různorodé pohledy a zájmy • Obsah obrázku interiér, zeď, strop, osoba Popis byl vytvořen automaticky Farm to Fork řetězec 11 H2020 project PAPILLONS Plastic in Agricultural Production: Impacts, Lifecycles and LONg-term Sustainability (project 101000210) Call: SFS-21-2020: Emerging challenges for soil management B. [2020]: Emerging challenges for soil management: use of plastic in agriculture (RIA) Societal Challenges Food security, sustainable agriculture and forestry, marine, maritime and inland water research and the bioeconomy https://www.papillons-h2020.eu Did you know? Why? §increased yields §earlier harvests §less reliance on pesticides §frost protection §water conservation §more efficient use of farm land §higher quality of crops §lower irrigation costs ... § Obsah obrázku několik, zelenina Popis byl vytvořen automaticky plastics are used intensively in European agriculture Improve production efficiency (in the short-term) Did you know? §agricultural plastics (APs) are of environmental concern o0.7-1 Mt/y waste from APs in Europe 1 onon-degradable APs represent over 90% of the current applications 2 § §micro(nano)plastics - MNPs oduring use and end-of-life APs degrade and generate fragments – MNPs o+ polymer micro-encapsulation of agrochemicals (controlled-release) or seed coatings (5 – 40 kt/y 3) o+ inputs from biosolid application (40-430 kt/y 4) o+ illegal practices (AP waste disposed of in fields, landfills, buried in the soil or illegally burnt) 5 § § 14 1 https://doi.org/10.1177/0734242X13507968 2 https://doi.org/10.1111/j.1757-837X.2010.00061.x 3 Papillons proposal review 4 https://doi.org/10.1021/acs.est.6b04140 5 https://doi.org/10.1038/s41598-018-36172-y Obsah obrázku zelenina Popis byl vytvořen automaticky However, we believe that: Todays plasticulture cause soil pollution Insufficient knowledge on long-term environmental sustainability Soil is a non-renewable resource and conventional plastic pollution in soil is poorly reversible Policies and practices must have a consideration on long-term holistic sustainability assessment Spatial surveys Planned research tasks Mesocosms experiments Field-scale experiments Lab experiments Spatial surveys §Matrix: (un)contaminated soil (laboratory or field contaminated) §Test organisms: Caenorhabditis elegans §Evaluated result: number of juveniles per an adult §Endpoints: ECx, LOEC, NOEC §Test validity criteria: Survival of adults ˃ 80%, less than 10% of males in the controls, more than 30 juveniles per an adult in controls §Norms (only reproduction test): ISO 10872 (2008), ASTM E 2172 – 01 (2010) § 1 mm Caenorhabditis elegans Obsah obrázku dezert Popis byl vytvořen automaticky Obsah obrázku mikroskop Popis byl vytvořen automaticky Obsah obrázku dezert Popis byl vytvořen automaticky Obsah obrázku dezert Popis byl vytvořen automaticky Obsah obrázku dezert Popis byl vytvořen automaticky F3 generation F4 generation 10 juveniles used for 1st generation test 4 days Obsah obrázku dezert Popis byl vytvořen automaticky F2 generation F1 generation Obsah obrázku dezert Popis byl vytvořen automaticky 4 days 4 days 4 days •10 juveniles for 2nd generation test •Bengal rose •dH2O •Microscope •10 juveniles for 3rd generation test •Bengal rose •dH2O •Microscope •10 juveniles for 4th generation test •Bengal rose •dH2O •Microscope •Bengal rose •dH2O •Microscope Multigeneration test with nematodes 2 mm Multigeneration test with enchytraeids §Matrix: (un)contaminated soil (laboratory or field contaminated) §Test organisms: Enchytraeus crypticus, E. albidus §Evaluated result: number of juveniles per an adult §Endpoints: ECx, LOEC, NOEC §Test validity criteria: Survival of adults ˃ 80%, more than 10 juveniles per an adult in controls §Norms (only reproduction test): ISO 16387 (2004), OECD 220 (2004) § Obsah obrázku text Popis byl vytvořen automaticky •Bengal rose •Ethanol •dH2O •Photocamera F2 generation 28 days •10 adults used for 2nd generation test •Bengal rose •Ethanol •dH2O •Photocamera F1 generation Obsah obrázku interiér, plavidlo, kontejner, plast Popis byl vytvořen automaticky 28 days 10 adults used for 1st generation test Enchytraeus crypticus Agricultural plastics additives 18 §what additives are used dominantly in APs ? §how to prioritize them ? §how to analyze them ? §what data are missing ? §do they contribute to MNPs toxic effects ? §etc etc § §what to analyze in the samples of EU survey ? §what to apply and analyze in the field / microcosm / single species tests ? § HE project BENCHMARKS Building a European Network for the Characterisation and Harmonisation of Monitoring Approaches for Research and Knowledge on Soils (project 101000210) Call: Research and Innovation and other actions to support the implementation of a mission in the area of Soil health and Food Topic: Validating and further developing indicators for soil health and functions (HORIZON-MISS-2021-SOIL-02-02) Očekávané výstupy §harmonizovaný a cenově efektivní rámec pro měření půdního zdraví – vývoj sady robustních indikátorů a souhrnného indexu půdního zdraví §podpora harmonizovaného půdního monitoringu a reportování v Evropě §významné zvýšení kapacit pro monitoring půdního zdraví s cílem hodnotit dopady způsobů hospodaření a politických opatření §podpora rozvoje politik a tvorby stimulů pro udržitelné hospodaření na půdě díky jasnému prokazování vztahů mezi půdním zdravím, půdními funkcemi a ekosystémovými službami 20 § 21 projekt BENCHMARKS 22 Díky za pozornost jakub.hofman@recetox.muni.cz 23