4. metodika

91
4. METODIKA

Upload: merrill-peterson

Post on 03-Jan-2016

39 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

4. METODIKA. Globální používání dusíkatých hnojiv 1961 - 2001. Globální používání fosforečných hnojiv 1961 - 2001. Depozice dusíků z atmosféry. Produkce chemikálií vzhledem k HDP 1991 - 1999. 4.1. HODNOCENÍ RIZIKA. Riziko a nejistota jsou spojeny s jakoukoliv lidskou aktivitou - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: 4. METODIKA

4.METODIKA

Page 2: 4. METODIKA

Globální používání dusíkatých hnojiv 1961 - 2001

Page 3: 4. METODIKA

Globální používání fosforečných hnojiv 1961 - 2001

Page 4: 4. METODIKA

Depozice dusíků z atmosféry

Page 5: 4. METODIKA

Produkce chemikálií vzhledem k HDP 1991 - 1999

Page 6: 4. METODIKA

4.1. HODNOCENÍ RIZIKA

Page 7: 4. METODIKA

Riziko a nejistota

Riziko a nejistota jsou spojeny s jakoukoliv lidskou aktivitou

Jsou základními faktory na jakémkoliv stupni rozhodovacího procesu

Page 8: 4. METODIKA

Základní pojmy

Nejistota = nedostatek perfektní znalosti s možností chyb a pochybností na výstupu řešení

Selhání = výskyt nežádoucího výstupu

Riziko = pravděpodobnost selhání

Úspěch = výskyt požadovaného výstupu

Spolehlivost = pravděpodobnost úspěchu

Page 9: 4. METODIKA

Nebezpečnost x riziko

Nebezpečnost (Hazard): je vlastnost látky způsobovat škodlivý účinek na zdraví člověka nebo jiných organismů je to vlastnost „vrozená“ – látku nelze této vlastnosti zbavit ale projeví se pouze tehdy, došlo-li k expozici

Page 10: 4. METODIKA

Nebezpečnost

Vlastnosti, které činí látku nebezpečnou: výbušnost hořlavost toxicita korozivita dráždivost karcinogenita mutagenita nebezpečnost pro životní prostředí

Page 11: 4. METODIKA

Nebezpečnost

Příklady velkých chemických havárií:1974 anglické Flixborough – výbuch cykllohexanu – 28 osob zemřelo, 89 těžce zraněno

1976 italské Seveso – únik dioxinu – 30 osob zraněno, 220 000 evakuováno, dlouhodobé následky

1994 indický Bhopál – únik metylisokyanidu – 2000 úmrtí, 200 000 dalších postižení

Page 12: 4. METODIKA

Nebezpečnost x riziko

Nebezpečnost (Hazard): je vlastnost látky způsobovat škodlivý účinek na zdraví člověka nebo jiných organismů je to vlastnost „vrozená“ – látku nelze této vlastnosti zbavit ale projeví se pouze tehdy, došlo-li k expozici

Riziko (Risk): je pravděpodobnost, se kterou za definovaných podmínek expozice skutečně dojde ke škodlivému účinku numericky se pohybuje v intervalu /0; 1/ riziko se rovná nule – pouze v případě, že expozice nenastává

Page 13: 4. METODIKA

Přijatelnost rizika

Při určování přijatelné úrovně rizika vstupují do procesu následující podmínky: prahová podmínka – malé riziko se ignoruje podmínka status quo – nevyhnutelné riziko, nelze měnit podmínka regulační – důvěryhodnost institucí určujících limity podmínka dobrovolného zisku – riziko podstoupené s cílem určitého zisku

Page 14: 4. METODIKA

POSTOJ VEŘEJNOSTI K RIZIKU

Veřejnost má tendenci přeceňovat riziko v případech, když:

-se jedná o novou nebo složitější technologii(genetické inž., jader. energetika x přehrady, automobil.)

- je jednotlivcem neovlivnitelné (průmyslové znečišťování X kouření)

- jeho rozložení je místně nespravedlivé (odpor k výstavbám spaloven)

- je nedostatečná informovanost

- se neberou v úvahu morální a etická hlediska

Page 15: 4. METODIKA

ANALÝZA PROSPĚCHU A RIZIKA

Koeficient přijatelnosti = společenský prospěch (b)(2) společenské riziko (r)

Základní varianty

2 b r příklady

1 velký velký malé RTG v lékařství, letecká doprava,..

2 velmi

malý

velmi

malý

velmi

velké

zbrojní průmysl

jaderné zbraně (2 0)

3 malý velký ještě větší tepelné a jaderné elektrárny

4 nejistý velký velký genetické inženýrství

Page 16: 4. METODIKA

Limity

Limity: dané jednou hodnotou

dané sérií hodnotA – pozadíB – sledováníC – akce

studiemi – hodnotí celkové riziko

Page 17: 4. METODIKA

Náklady na snižování rizikaVliv nákladů na snižování rizika

NÁKLADY NA SNIŽOVÁNÍ RIZIKA

RIZIKO

PRIMÁRNÍ RIZIKO

SEKUNDÁRNÍ RIZIKO

CELKOVÉ RIZIKO

minimum

Page 18: 4. METODIKA

4.2. ZÁKLADNÍ

KLASIFIKACE

Page 19: 4. METODIKA

Základní etapy hodnocení rizika

Identifikace nebezpečnosti

Hodnocení expozice Identifikace účinku(-ů)

Charakterizace rizika

Interpretace

Page 20: 4. METODIKA

Klasifikace metod

Hlediska klasifikace: taxonomické zařazení modelového organismu biotická organizační úroveň metody biologické disciplíny (biochemické, anatomické místo provedení časová náročnost opakovatelnost zařazení toxikantu aj.

Page 21: 4. METODIKA

Klasifikace metod

Rozdělení podle použití modelových nebo reálných

systémů

BIOSYSTÉM

modelový přirozený

TOXIKANT

modelový A

toxikologické testy

B

terénní pokusy

přirozený C

transplant.

pokusy

D

terénní studie

bioindikace

Page 22: 4. METODIKA

4.3. EKOTOXIKOLOGICKÉ

TESTY

Page 23: 4. METODIKA

Příklad standardizovaného testu

Řasový test toxicity ISO 8692 (ČSN EN 28692) metoda stanovení toxických účinků sloučenin na růst planktonních sladkovodních řasPostup: vzorek je po sterilizaci naočkován zkušebním organismem a potřebnou dobu kultivován modelové organismy: Raphidocelis subcapita, Chlorella kessleri, Scenedesmus subspicatus, S. quadricauda, Chlamydomonas reinhardtii testuje se koncentrační řada zkoumané látky a inokulum inhibice se měří jako snížení růstu nebo růstové rychlosti v poměru ke kontrolní kultuře za stejných podmínek s použitím probitové analýzy se stanoví hodnota EC50

Page 24: 4. METODIKA

VZTAH DÁVKA X ÚČINEK

Page 25: 4. METODIKA

Typy křivek dávka-odpověď

bazální nízká vysoká saturovaná DÁVKA

ÚČINEK

Typ I – Hormesis model, počáteční stimulace, bez adaptace

Page 26: 4. METODIKA

Typy křivek dávka-odpověď

bazální nízká vysoká saturovaná DÁVKA

ÚČINEK

Typ II – Hormesis model, počáteční stimulace, mírné přizpůsobení organismu

Page 27: 4. METODIKA

Typy křivek dávka-odpověď

bazální nízká vysoká saturovaná DÁVKA

ÚČINEK

Typ III – pozitivní vliv v nízkých i vysokých dávkách, může se jednat o adaptaci, nebo špatný design testu

Page 28: 4. METODIKA

Typy křivek dávka-odpověď

bazální nízká vysoká saturovaná DÁVKA

ÚČINEK

Typ IV – sigmoidní křivka, nejčastější typ v testech, z části mezi nízkými a vysokými koncentracemi lze odhadnout EC50

Page 29: 4. METODIKA

Typy křivek dávka-odpověď

bazální nízká vysoká saturovaná DÁVKA

ÚČINEK

Typ V – reakce málo citlivého biologického systému

Page 30: 4. METODIKA

Typy křivek dávka-odpověď

bazální nízká vysoká saturovaná DÁVKA

ÚČINEK

Typ VI – příklad změny mechanismu účinku v závislosti na koncentraci účinné látky

Page 31: 4. METODIKA

Typy křivek dávka-odpověď

bazální nízká vysoká saturovaná DÁVKA

ÚČINEK

Typ VII – toxický účinek při nízkých dávkách, ? špatný design testu

Page 32: 4. METODIKA

Kumulativní křivka

0 5 10 DÁVKA (mg/kg/den)

KUMULATIVNÍÚČINEK (%)

Základní metodický přístup – vyhodnocení kumulativních křivek dávka - odpověď

100

0

50

LD50

LD = letální dávkaLD50 = dávka, při které uhyne 50 % exponovaných jedinců

analogicky:LC letální koncentrace

Page 33: 4. METODIKA

Kumulativní křivka

Další pojmy:EC – efektivní koncentrace

NOEL No-observed-effect levelNOAEL No-observed-adverse-effect-level

LOEC Lowest-observable effect-concentration

Page 34: 4. METODIKA

4.4. TERENNÍ POKUSY

Page 35: 4. METODIKA

Terénní pokusyToxikant – modelovýBiosystém – přirozený

Experimenty v přírodních podmínkách pokusná pole (vodní nádrže) s různými dávkami toxikantů

Page 36: 4. METODIKA

4.5. TRANSPLANTAČNÍ

POKUSY

Page 37: 4. METODIKA

Transplantační pokusyToxikant – reálnýBiosystém – modelový

Experimenty v přírodních podmínkách přenesení organismů do prostředí s různou kontaminací

Page 38: 4. METODIKA

4.6.TERÉNNÍ STUDIE

Page 39: 4. METODIKA

Terénní studieToxikant – reálnýBiosystém – reálný

Analýza v přírodních podmínkách sledování vlivu toxikantů v reálných podmínkách

- chemické analýzy toxikantů v různém prostředí- vyhodnocení odpovídajících reakcí biosystémů

zvláštním případem jsou bioindikační metody

Page 40: 4. METODIKA

Analýza území

Mapa přírodních poměrů

SM-NAkumulace

podzemních vodKvětnatá

bučinaPřírodní subsystém (N)

Mapa využití území

SM-S

les

osídlení

pole

Ekonomický subsystém (S)

Page 41: 4. METODIKA

Odhad potenciálů území

Mapa odhadu expozice

K3

K2

K2

K1

K1

SM-K

Odhad expozice (K)

Mapa odhadu účinků

SM-E

E3

E2

E1

Odhad účinků (E)

Page 42: 4. METODIKA

Vzorkovací plán

Mapa odběrových míst

SM-A

SM-R

Mapa odhadu rizika

R3

R2 R1

VZORKOVACÍ PLÁN

CHARAKTERIZACE RIZIKA

Page 43: 4. METODIKA

Případová studieLIŠEJNÍKY

Page 44: 4. METODIKA

LIŠEJNÍKY

=

MODELOVÉ ORGANISMY

PRO HODNOCENÍ IMISNÍ ZÁTĚŽE

Page 45: 4. METODIKA
Page 46: 4. METODIKA
Page 47: 4. METODIKA
Page 48: 4. METODIKA

CHARAKTERISTIKA MODELOVÉHO ORGANISMU

fykobiont + mykobiont

Page 49: 4. METODIKA

Průřez stélkou

Page 50: 4. METODIKA

PŘÍČINY CITLIVOSTI K IMISÍM

(1) Zvýšený přístup imisí

(2) Anatomická stavba stélky

(3) Vodní režim

(4) Intenzita metabolismu

(5) Symbiotická podstata lišejníků

Page 51: 4. METODIKA

(1) Zvýšený přístup imisí

Page 52: 4. METODIKA

PŘEDMĚT LIŠEJNÍKOVÉ ANALÝZY

= integrace imisní zátěže

a) látkováb) koncentračníc) časová

Page 53: 4. METODIKA

HLAVNÍ METODICKÉ POSTUPY

1) Metody fyziologické

2) Metody morfologicko – anatomické

3) Metody floristické – chorologické

4) Metody fytocenologické

5) Metody chemicko-analytické

Page 54: 4. METODIKA

 1) Metody fyziologické

(a) pokles intenzity fotosyntézy, dýchání a čisté produkce,

(b) snížení obsahu chlorofylu a přítomnost feofytinu,

(c) stanovení pH a vodivosti lišejníkové stélky,

(d) redukce fosfatázové aktivity,

(e) metabolismus aminokyselin.

Page 55: 4. METODIKA

 2) Metody morfologicko - anatomické

VITALITA

1,0 stélky normálně vyvinuté

0,8 stélky zakrnělé, případně mírně poškozené

0,6 stélky s výraznými stopami poškození

0,4 stélky z velké části odumřelé

0,2 stélky zcela odumřelé

Page 56: 4. METODIKA

Parmelia sulcata

Page 57: 4. METODIKA

 3) Metody floristické – chorologické

• mapování rozšíření indikačních druhů• stupnice citlivosti indikačních druhů

Page 58: 4. METODIKA

Lecanora conizaeoides

Page 59: 4. METODIKA

Hypogymnia physodes

Page 60: 4. METODIKA

Parmelia exasperulata

Page 61: 4. METODIKA

Parmelia caperata

Page 62: 4. METODIKA

Pseudevernia furfuracea

Page 63: 4. METODIKA

Ramalina fraxinea

Page 64: 4. METODIKA

Usnea sp.

Page 65: 4. METODIKA

Skupina Citlivost k imisím DruhLecanora conizaeoidesLepraria sp.Bacidia chlorococcaLecidea scalarisHypogymnia physodesLecanora subfusca sp. agg.Parmelia sulcataParmelia saxatilisParmeliopsis ambiguaParmelia exasperatulaPlastismatia glaucaParmeliopsis hyperoptaCetraria chlorophyllaLecanora variaPseudoevernia furfuraceaEvernia prunastriRamalina farinacea

I silně toxitolerantní

II málo citlivé

III středně citlivé

IV velmi citlivé

Page 66: 4. METODIKA

 Rozšíření druhů v Liberecké kotlině

Hypogymnia physodes - značně toxitolerantní druh

Page 67: 4. METODIKA

 Rozšíření indikačních druhů v Liberecké kotlině

Parmelia saxatilis – středně citlivý druh

Page 68: 4. METODIKA

 Rozšíření indikačních druhů v Liberecké kotlině

Pseudevernia furfuracea - velmi citlivý druh

Page 69: 4. METODIKA

 4) Metody fytocenologické

výpočty syntetických indexů

Page 70: 4. METODIKA

(a) index IAP (Index of Atmospheric Purity)

1n (Q . f)

IAP = --------------

10

 n - celkový počet nalezených druhů lišejníků na

daném stromě

Q - ekologický index každého druhu lišejníku, udávající průměrný počet doprovodných druhů na všech stanovištích, kde se nacházel

f - hodnota abundance nebo frekvence podle odhadové stupnice

Page 71: 4. METODIKA

(b) Index L

1m q . f .v

m - počet indikačních druhů nalezených na daném stromě

q - ekologický index citlivosti druhu k imisím (vyšší q = vyšší citlivost)

f - kvantitativní zastoupení druhu podle odhadové stupnice

v - vitalita druhu podle odhadové stupnice

Page 72: 4. METODIKA

30 - 90

0 - 10 10 - 50

0 - 30

30 - 50

Index L

Page 73: 4. METODIKA

Rozsah indexu L v horských smrčinách v našich pohraničních pohořích v 80. letech 20. století.

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Jizerské horyKrkonošeOrlické horyKralický SněžníkNovohradské hory

Page 74: 4. METODIKA

c) indikační kapacity

Page 75: 4. METODIKA

C = 1m q . f . V

m - počet indikačních druhů na daném stromě

q - ekologický index citlivosti každého indikačního druhu k imisím

f - hodnota určující kvantitativní zastoupení druhu

v - hodnota určující vitalitu druhu

Etapy ústupu:1. snižování vitality v2. snižování abundance f3. snižování počtu druhů q

Page 76: 4. METODIKA

abundance vitalita

(f) (v)„původní stav bez imisí“,stav bez dlouhodobých vlivů

CJ reálné modelové modelové stav bez krátko- a střednědobých vlivů

CK reálné reálné modelové stav bez krátkodobých vlivůsoučasný stav,CL je totožná s indexem L

CL reálné reálné reálné

zastoupení druhů (m,q)

charakteristika

CI modelové modelové modelové

Indikační kapacita

Definice jednotlivých lišejníkových indikačních kapacit

Page 77: 4. METODIKA

Modelové příklady dynamiky ústupu lišejníků

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

rovnoměrný ústup

*současný ústup na úrovni druhů, abundance i vitality

Page 78: 4. METODIKA

dlouhodobý ústup

*převažuje ústup na úrovni druhů

*předpoklad dlouhodobého působení imisí

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

Modelové příklady dynamiky ústupu lišejníků

Page 79: 4. METODIKA

Modelové příklady dynamiky ústupu lišejníků

střednědobý ústup

*převažuje ústup na úrovni abundance

0

2040

6080

100

CI CJ CK CL

Page 80: 4. METODIKA

Modelové příklady dynamiky ústupu lišejníků

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

krátkodobý ústup

*převažuje ústup na úrovni vitality

*předpoklad náhlého zvýšení imisní zátěže v nedávné době

Page 81: 4. METODIKA

Krkonošský národní park

Page 82: 4. METODIKA

Zadní Plech

Přední Planina

Slunečné údolí

Rýchory

Page 83: 4. METODIKA

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

1982

1987

1993

1997

ZADNÍ PLECH

Page 84: 4. METODIKA

1982

1987

1993

1997

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

PŘEDNÍ PLANINA

Page 85: 4. METODIKA

1982

1987

1993

1997

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

SLUNEČNÉ ÚDOLÍ

Page 86: 4. METODIKA

1982

1987

1993

1997

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

0

20

40

60

80

100

CI CJ CK CL

RÝCHORY

Page 87: 4. METODIKA

5) Metody chemicko-analytické

lišejníky jako materiál pro chemickou analýzu

Page 88: 4. METODIKA

Koncentrace Pb (mg/kg suš.) v lišejníku Hypogymnia physodes

1 Kamenec

2 Zadní Plech

3 Medvědín

4 Přední Žalý

5 Přední Planina

6 Rejdiště

7 Liščí jáma

8 Kulová hora

9 Prostřední hora

10 Černá hora

11 Kraví hora

12 Rýchory

LOKALITY

M 1:150 000

Page 89: 4. METODIKA

Koncentrace As (mg/kg suš.) v lišejníku Hypogymnia physodes

1 Kamenec

2 Zadní Plech

3 Medvědín

4 Přední Žalý

5 Přední Planina

6 Rejdiště

7 Liščí jáma

8 Kulová hora

9 Prostřední hora

10 Černá hora

11 Kraví hora

12 Rýchory

LOKALITY

M 1:150 000

Page 90: 4. METODIKA

Koncentrace Fe (mg/kg suš.) v lišejníku Hypogymnia physodes

1 Kamenec

2 Zadní Plech

3 Medvědín

4 Přední Žalý

5 Přední Planina

6 Rejdiště

7 Liščí jáma

8 Kulová hora

9 Prostřední hora

10 Černá hora

11 Kraví hora

12 Rýchory

LOKALITY

M 1:150 000

Page 91: 4. METODIKA

STANDARDIZACE PODMÍNEK

(1) Životní podmínky pro lišejníky

a) substrát

b) světelné poměry 

c) dostupnost vody

(2) Přístup imisí k lišejníkům