Níže jsou popsány dílčí cíle předkládaného projektu.
a) Komplexní zhodnocení kontaminace půd České republiky pesticidními látkami: Zhodnocení bude provedeno na základě monitoringu různých druhů půd, které budou odebrány z cca 45 lokalit. Lokality budou vybrány ve spolupráci s Ústředním kontrolním a zkušebním ústavem zemědělským (ÚKZÚZ). Budou charakterizovány základní vlastnosti jednotlivých půdních vzorků a bude stanovena koncentrace účinných pesticidních látek a jejich metabolitů (pro stanovení bude použita multireziduální analytická metoda zahrnující cca 400 látek). Na základě získaných výsledků bude vytvořena specializovaná mapa s odborným obsahem, ve které budou vyznačena místa s pozitivními nálezy pesticidních látek, a to nejen v půdách, ale i v okolních povrchových vodách a případně i v příslušných drenážních vodách. Dále bude zjištěný výskyt pesticidních látek v půdách porovnán s výskytem pesticidních látek, zejm. pak perzistentních metabolitů, v podzemních vodách, jejichž monitoring v rámci celé České republiky zaštiťuje Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ).
b) Ověření využitelnosti denitrifikačních bioreaktorů pro souběžné odstranění dusičnanů a pesticidních látek z vod odtékajících ze zemědělsky obhospodařovaných ploch: Denitrifikační bioreaktory představují remediační technologii s potenciálem eliminovat znečištění pocházející ze zemědělské činnosti, a to přímo v místě jeho vzniku. Vzhledem k tomu, že jejich povrch bývá zatravněn, mohou denitrifikační bioreaktory plnit taktéž funkci remízků, které jsou v zemědělské krajině velmi žádoucí, neboť podporují přirozené predátory škůdců.bude provedeno Cílem poloprovozního testování s cílem, je ověřit účinnost této remediační technologie a získat podklady pro návrh provozního zařízení. Poloprovozní testování proběhne na dvou lokalitách. První byla zvolena na základě výsledků předchozích realizovaných projektů v CHKO Moravský kras. Druhá bude vybrána na základě výsledků monitoringu pesticidních látek v půdách a bude-li to možné i s ohledem na ochranu vodních zdrojů. Poloprovozní bioreaktor bude realizován formou plastové nádrže naplněné dřevní štěpkou a osazené čerpadly napájenými solárním panelem. Jedno čerpadlo bude sloužit k čerpání surové vody do bioreaktoru, druhé k rozstřikování upravené vody na přilehlý pozemek během náběhové fáze, kvůli zamezení vnosu organických látek vyluhovaných z dřevní štěpky do recipientu. Po skončení pokusů bude zařízení demontováno a odstraněno bez jakéhokoliv zásahu do krajiny.
c) Podpoření degradace pesticidů biostimulací/bioaugmentací: V prostoru reaktoru lze počítat s několika dekontaminačními mechanismy, z nichž nejvýznamnější budou zejména dva, a to sorpce a mikrobiální rozklad. V případě druhého zmíněného mechanismu je celkovým záměrem kompletní mineralizace nežádoucích molekul kontaminantů pomocí mikrobiálního metabolismu. Na místech dlouhodobě kontaminovaných pesticidními látkami v biodostupné podobě, se obvykle přirozeně vyskytují degradéři takových sloučenin z řad bakterií, kvasinek apod. Častými omezeními pro správný rozvoj jejich funkce však bývá: a) nedostatečně vysoká koncentrace pesticidních látek, která neumožní aktivaci příslušných metabolických drah jejich rozkladu, b) příliš nízké zastoupení (početní) degradační mikroflóry, c) omezení z hlediska nevhodných fyzikálně-chemických podmínek (biodotupnost, vodní aktivita, pH, teplota, osmotický tlak, nedostatek makro a mikronutrientů, primárního uhlíkatého substrátu, absence terminálního akceptoru elektronů apod.). Z hlediska biotechnologického je tedy cílem projektu provoz reaktoru za takových podmínek, aby se maximálně usnadnily procesy přirozené bioatenuace a případně podpořit tyto mechanismy bioaugmentací či biostimulací (přídavkem vhodně sestaveného biostimulačního či bioaugmentačního činidla), což znamená aktivně zasáhnout jak do fyz.chem. kompozice reaktoru, tak do přirozené mikroflóry.
Předkládaný projekt představuje pilotní projekt ověřující využitelnost denitrifikačních bioreaktorů pro simultánní odstranění dusičnanů a pesticidních látek pocházejících ze zemědělské činnosti. Na předkládaný projekt by bylo možné ve spolupráci s Výzkumným ústavem meliorací a ochrany půdy (VÚMOP) následně navázat, a to s cílem navrhnout reálná opatření v podmínkách České republiky.
Projekt je podpořen agenturou TAČR reg. č.: SS06020006
