V polovině loňského roku byla dokončena obsáhlá studie EK, která úzce souvisí se zpracováním biodegradabilních odpadů, i s celkovou evropskou odpadovou politikou. Zejména se v ní diskutuje o klasifikaci a výskytu toxických látek v různých typech kompostu a posuzuje se vliv vzorkovacích a analytických metod na naměřenou koncentraci polutantů.
V současnosti se kvalita kompostu hodnotí především podle dvou koncepcí. První z nich je hodnocení rizik založené na koncepci "úrovně s nepozorovatelným škodlivým efektem" (NOAEL). V tomto případě jde o hodnocení rizik podle nařízení "US EPA Part 503 Risk Assessment" (USA) pro používání jímkových kalů. Tento dokument dovoluje roční zatížení Cd, uvolňovaného z kalu, na 1900 g/ha a zvyšování koncentrace Cd v půdách o 0,63 mg Cd/kg půdy/rok. Z půdy se stává "výlevka pro potenciálně nebezpečné látky" (potencial toxic element, PTE) tak dlouho, dokud se v potravinovém řetězci neobjeví nebezpečí.
Naopak v Evropě jsou prosazovány přístupy zaměřené na zachování bezpečnosti půd. Takovou koncepcí je "látková bilance/neakumulační koncepce" (NNA). Preventivní limitní hodnoty jsou v ní navrhovány tak, aby půdu chránily před budoucími škodlivými dopady. Při správné interpretaci zaručuje preventivní přístup zamezení růstu koncentrace PTE v půdách nad běžné hodnoty. Mezi typické rysy koncepce patří snížení vstupu polutantů na nulu a žádné změny v koncentracích přírodního pozadí (neakumulační koncepce) a princip import = export, tj. omezení příjmu polutantů z kompostu na úroveň (dočasně) tolerovatelného výdeje (rovnovážná bilance, koncepce kritického zatížení).
Omezující limity vyplývající z neakumulační politiky však mohou vést ke snížení množství aplikace kompostu na 2 až 3 t/ha/rok. Toto množství pro zemědělství představuje výrazné omezení tvorby humusu v zemědělských půdách, a to dokonce i při použití velmi kvalitního kompostu.
Nevýhodou obou koncepcí je, že výsledky často závisí na předpokládaném obsahu fosforu v organických hnojivech, jehož koncentrace značně kolísá, a to i v kompostu (0,4 - 1,2 % P2O5 v sušině). Koncepce neuvažují kontaminaci prostředí z difúzních zdrojů a neberou v úvahu geografické, sezónním a analytické odlišnosti. Nezabývají se také konkrétními vlivy aplikace na půdu z časového hlediska. Právě odhad vlivů za středně dlouhé období je pro předvídání environmentálních dopadů a zachování funkce půd klíčové.
Jako třetí, nová koncepce trvalého používání kompostu byla navržena tzv. koncepce "uvážených kroků", která podrobněji přezkoumává vliv akumulace PTE na půdu. Pro specifikaci vlivů jsou navrhovány tyto kroky:
Stanovení dávek hnojiv/půdních aditiv pro agrosystém (např. příslušné množství organické hmoty nebo rostlinných živin).
Určení polutantů s potenciálním škodlivým vlivem na agroekosystém, na životní prostředí nebo na potravinový řetězec.
Stanovení limitních faktorů, pokud jde o maximální aplikovatelné množství.
Odhad reakce prostředí v podobě akumulace polutantů z výsledků předchozího bodu.
Potenciální škodlivé vlivy polutantů jsou zjišťovány nezávisle "krok za krokem", což je vhodnější, než zvažování a hledání souvislostí mezi žádoucími a nežádoucími vlivy odvozených na základě bilančních rovnic (např. vztah mezi obsahem P a Cd). Tento přístup zaručuje zmapování všech účinků (pozitivních i negativních) vyvolaných aplikací organických hnojiv.
Limitní hodnoty
U kompostu používaného v zemědělství koncepce rozlišují kompost vyrobený z domovního bioodpadu, který zahrnuje i kuchyňský odpad (biowaste compost, BWC) a zelený kompost (GC), který vzniká z odpadu při údržbě zahrad a parků (tráva, ořezy stromů a keřů, listy atd.). Místní a sezónní rozdíly mezi BWC a GC kompostem se odvozují z různých systémů sběru a čistoty kompostovaných surovin a jejich účinek rovněž ovlivňují koncentrace v přírodním pozadí. Na základě těchto koncentrací v jednotlivých evropských zemích byl stanoven 90. percentil, který vystihuje průměrnou kvalitu kompostu, dosahovanou na jednoduchém kompostovacím zařízení.
Země v počáteční fázi separovaného shromažďování surovin vykazují od 10 do 50 % vyšší koncentrace PTE v BWC a GC kompostu. Údaje však mohou být zkresleny stále ještě omezenými daty, jež máme k dispozici, a poměrně nízkou spolehlivostí vzorkovacích/testovacích metod. Mnohdy také není možné rozlišit mezi kompostem vyrobeným pouze z bioodpadu a kompostem (i jen částečně) z odpadních kalů. V dosažitelných statistikách jsou často uváděny tyto suroviny společně jako "separované suroviny".
Tabulka nabízí srovnání výsledných koncentrací s navrhovanými limitními hodnotami z druhého návrhu pracovního dokumentu "Biological treatment of biowaste" (Biologické zpracování bioodpadu) a s průměrnými limitními hodnotami pro BWC kompost v evropských zemích. S ohledem na materiálové, regionální a časové zvláštnosti byla k hodnotě 90. percentilu evropského BWC kompostu (úroveň 1) přidána tolerance 50 %. Jako reprezentativní pro výše zmíněné země v počáteční fázi byl vybrán 90. percentil pro kompost ze Španělska (ES) a Velké Británie (UK) (úroveň 2).
Hodnoty pro úroveň 1 lze doporučit jako obecné limity pro trvalé a pravidelné používání kompostu v potravinářské i krmivářské produkci stejně jako v zahrádkářství.
Pro zaručení srovnatelnosti kompostu stabilizovaného či mineralizovaného a "mladého" (ve kterém se ještě nedošlo k redukci organické hmoty a PTE zde tudíž vykazují nižší koncentraci), bylo měření koncentrace PTE standardizováno na pevný obsah organické hmoty (např. 35 nebo 45 % v sušině). Standardizace nám poskytne spolehlivý nástroj pro zjišťování dodržování limitů i při velmi rozdílném stupni mineralizace kompostovaného materiálu. V každém případě je nárůst koncentrace PTE v půdách, zaviněný aplikací kompostu během 10 let, současnými analytickými prostředky velmi těžce zjistitelný.
Povolení přechodného období v délce 10-15 let pro použití kompostu na úrovni 2 v potravinářské a krmivářské produkci je z hlediska ochrany životního prostředí a půd přijatelné. Přechodné období je potřebné zejména pro země v počáteční fázi separovaného sběru, aby mohly zdokonalit systém sběru a řízení kvality během realizační fáze. Pomůže také zlepšit kvalitu odpadních kalů ze zpracování průmyslových a městských odpadních vod, používaných jako suroviny pro kompostování.
Zhodnocení potenciálních dopadů
Z praktického hlediska je možné jednorázově aplikovat maximálně takové množství, jako je součet průměrných ročních dávek za posledních 20 let. Jinými slovy: pro potřeby zúrodnění půd či pro revitalizaci degradovaných půd je maximální možná jednorázová dávka přibližně 200 t/ha, při zohlednění všech environmentálních aspektů (např. ochrana vod).
Pro jílovité půdy je tedy stále poměrně široký prostor ve využívání kompostu. Tato skutečnost nabývá na významu zvláště tam, kde lze doporučit zlepšení půdních vlastností.
Limitní faktor v pro aplikaci kompostu je v návrhu stále stanovován na základě dávek fosforu spíše, než na zatížení půdy PTE. Podobným způsobem (založeným na dávkách fosforu) jsou praktikována regulační opatření v zemích střední a severní Evropy.
Koncentrace Cu, Hg a Zn by měla být pravidelně měřena v písčitých půdách, které vykazují vysokou koncentraci v přírodním pozadí, po každých 100 až 150 tunách aplikovaného kompostu.
Výzkum a monitoring dosažitelnosti/rozpustnosti/pohyblivosti PTE ve zkušebních projektech na pozemcích hnojených kompostem, představují důležitý nástroj pro zhodnocení potenciálních dopadů vstupu kontaminantů prostřednictvím systému hnojení. Velkým přínosem by bylo založení společné výzkumné a monitorovací sítě, která zpracovává a vyhodnocuje již existující, ale i nové testy pozemků. Nové pozemkové testy zahrnují nejdůležitější klimatické, půdní, ale i správní podmínky pro lepší porozumění dynamice chování prvků a sloučenin v systému půda-rostliny-spodní voda. V každém případě pomalá akumulace, kterou způsobuje nedostatečná separace surovin a poměrně nízké limity, poskytuje příležitost k provedení dlouhodobého výzkumu, bez jakýchkoli závažných rizik.
Kompletní dokument ve formátu PDF (244 str.) je ke stažení na:
http://europa.eu.int/comm/environment/waste/compost/pdf/hm_finalreport.pdf.
Kritéria pro vytvoření kvalifikované prognózy
Půdní prahové hodnoty:
- Preventivní hodnoty uvedené v "German Soil Protection Ordinance" pro písčité a hlinité půd. Tyto hodnoty reprezentují v Evropě jeden z nejpřísnějších přístupů k ochraně půdy.
- Návrh Joint Research Centre (JRC, společné výzkumné středisko) pro kyselé až neutrální půdy (6 < pH < 7), který doporučuje přepracování EC Sewage Sludge Directive (nařízení EU pro jímkové kaly) na základě výzkumů týkajících se PTE v evropských půdách.
Koncentrace PTE v kompostu:
- Statisticky vážené průměry sedmi středních hodnot z daného území a 90. percentil těchto hodnot.
Výstupy PTE ze systému:
- Průměr celkového exportu těžkých kovů prostřednictvím sklizně (obilniny, kukuřice, cukrovka, brambory) a vyluhování vytvořeného podle německého schématu.
Rozsah:
- Odhad výše akumulace PTE za 100 a 200 let pro srovnání s přijatými prahovými hodnotami. Dostatečně dlouhé časové úseky jsou nezbytné pro určení a zhodnocení zdroje šíření kontaminace po zdokonalení technologie v průmyslovém procesu, při/po transportu atd.
Hloubka a hustota půdy:
- 20 a 30 cm při 1,5 g/cm3 znamená 3000, respektive 4500 tun/ha
Původní koncentrace PTE v půdách (koncentrace přírodního pozadí):
- Rozdíly mezi písčitými a hlinitými půdami jsou vytvořené na základě průměrných hodnot z celostátních průzkumů tří evropských zemí (Dánsko, Francie, Německo)
Roční aplikace kompostu:
- Je odvozena na základě nižší (30 kg/ha/rok) a vyšší (60 kg/ha/rok) dávky fosforu v podobě P2O5, obsaženého v BWC kompostu (0,65 % v sušině). To představuje 4,6, respektive 9,2 tun sušiny kompostu/ha/rok.
Stupeň mineralizace kompostu vpraveného do půdy:
- Někteří autoři odhadují, že procento organické hmoty z kompostu, které dlouhodobě zůstává v půdě, se pohybuje do 8 %. Pokud vezmeme v úvahu model preventivního přístupu, zůstává v půdě asi 6 % organické hmoty.
- Předpokládané množství organické hmoty v kompostu je 36 % (v sušině), které odpovídá mineralizaci 30 % celkového množství suché původní hmoty. Proto přírůstek půdní hmoty byl stanoven na 70 % z ročně dodané suché hmoty kompostu. Odhadované koncentrace PTE se vztahují k předpokládané hloubce půdy (20 nebo 30 cm) plus 70 % ročně aplikovaného kompostu. 70 % představuje 6,44 tun v případě aplikace kompostu 9,2 t/ha/rok.
