[ZD08]
Izpostavljenost srnjadi kovinam (svincu, kadmiju) in fluoridom
Objave: [ 2011 ]

Kazalec prikazuje izpostavljenost srnjadi kovinam (svincu (Pb), kadmiju (Cd)) in fluoridom ter odraža onesnaženost zraka in tal za območja z razpoložljivimi podatki v Sloveniji za različna obdobja od leta 1925 do 2008.

Srnjad je zelo primerna bioindikatorska vrsta za monitoring onesnaženja zraka in tal s kadmijem, svincem in fluoridi, saj je zaradi specifičnega načina prehranjevanja (rastlinojedi izbiralec z velikim številom prehranskih ciklov) izpostavljena znatnemu vnosu onesnažil iz okolja, v katerem živi. Poleg tega prostorsko stalen (teritorialen) način življenja in zelo majhno območje aktivnosti vrste zagotavljata, da posamezni osebki odražajo kakovost prostorsko omejenega življenjskega okolja.

Slika ZD8-1: Vsebnosti kadmija (mg/kg svežega vzorca; prikazane so mediane s kvartili in ekstremi) v ledvicah srnjadi iz Šaleške doline v letih 1998, 2005 in 2006

Vir: Pokorny, Zaluberšek, 2007. Srnjad kot bioindikator onesnaženosti okolja. ERICo Velenje.


Slika ZD8-2: Vsebnosti svinca (mg/kg svežega vzorca; prikazane so mediane s kvartili in ekstremi) v ledvicah srnjadi iz Šaleške doline v letih 1998, 2005 in 2006

Vir: Pokorny, Zaluberšek, 2007. Srnjad kot bioindikator onesnaženosti okolja. ERICo Velenje.


Slika ZD8-3: Trend spreminjanja vsebnosti svinca (mg/kg svežega vzorca; prikazane so mediane s kvartili in ekstremi) v rogovju srnjakov v štirih območjih v Sloveniji

Vir: Pokorny, Zaluberšek, 2007. Srnjad kot bioindikator onesnaženosti okolja. ERICo Velenje; podatkovne baze ERICo Velenje, 2009.


Slika ZD8-4: Trend spreminjanja vsebnosti svinca (mg/kg svežega vzorca; prikazane so mediane s kvartili in ekstremi) v rogovju srnjakov iz Šaleške doline

Vir: Podatkovne baze ERICo Velenje, 2009.


Slika ZD8-5: Trend spreminjanje vsebnosti fluoridov (mg/kg svežega vzorca; prikazane so mediane s kvartili in ekstremi) v rogovju srnjakov iz Šaleške doline

Vir: Podatkovne baze ERICo Velenje, 2009.


Slika ZD8-6: Prostorski prikaz stopnje zobne fluoroze (DLI) spodnjih čeljusti odrasle srnjadi, uplenjene v letu 2007 v posameznih loviščih Slovenije, s shematskim prikazom glavnih virov izpustov fluoridov

Vir: Jelenko in sod., 2009. Čeljusti srnjadi kot kazalec kakovosti življenjskega okolja in pripomoček za upravljanje s populacijami. ERICo Velenje; podatkovne baze ERICo Velenje.


- Upad vsebnosti kovin v vseh vzorcih ledvic in jeter srnjadi vseh starostnih kategorij iz vseh območij Slovenije pod zakonsko dopustne vrednosti, določene s Pravilnikom o onesnaževalcih v živilih (Ur. l. RS, 69/03) do leta 2015. Izjema je kadmij v ledvicah, za katerega velja omenjen cilj za kategoriji mladičev in enoletnih živali, v kategoriji odraslih živali pa lahko po letu 2015 dovoljene vsebnosti prekoračuje <75 % vzorcev ledvic.
- Upad vsebnosti svinca in fluoridov v vseh vzorcih rogovja srnjakov iz kateregakoli območja Slovenije pod normalne vsebnosti, značilne za neonesnažena oziroma zmerno onesnažena območja (svinec: 0,5 mg/kg; fluoridi: 300 mg/kg), in sicer do leta 2015.
- Zmanjšanje izpostavljenosti populacij srnjadi fluoridom povsod po Sloveniji do leta 2015, in sicer je cilj merljiv kot upad povprečne stopnje zobne fluoroze odrasle srnjadi v vseh loviščih v kategorijo 0 (ni fluoroze) ali 1 (rahla fluoroza).

Srnjad je zaradi specifičnega načina prehranjevanja (rastlinojedi izbiralec z velikim številom prehranskih ciklov) in prostorsko stalnega načina življenja (zelo majhno območje aktivnosti) izpostavljena znatnemu vnosu onesnažil iz okolja, v katerem živi določen osebek. Srnjad je zaradi tega zelo primerna bioindikatorska vrsta za monitoring onesnaženja zraka in tal s kadmijem, svincem in fluoridi. V organizem srnjadi vnesena onesnažila se kopičijo v notranjih organih (kadmij zlasti v ledvicah in jetrih) ali kosteh (svinec in fluoridi). Nekatera med njimi povzročajo v določenih tkivih različne histološke, anatomske in patološke odzive (npr. pojav zobne fluoroze kot specifičen kazalec izpostavljenosti fluoridom).

V Sloveniji je srnjad od vseh kovin najbolj izpostavljena kadmiju. Vsebnosti kadmija v ledvicah in jetrih odražajo vnos tega elementa v telo vzorčenega osebka v njegovem celotnem življenjskem obdobju zaradi dolgega (večletnega) zadrževanja kadmija v mehkih tkivih sesalcev. Čeprav vsebnosti kadmija v notranjih organih srnjadi ne dosegajo koncentracij, ki bi neposredno prizadele zdravstveno stanje živali, bi lahko bil v posameznih primerih ogrožen razmnoževalni potencial posameznih osebkov oziroma celo subpopulacij. Vsebnosti kadmija v ledvicah odrasle srnjadi so visoke povsod po Sloveniji, v letu 1998 je bila s tem elementom izmed petih raziskovalnih območij najbolj obremenjena srnjad na Pokljuki. Najvišja izmerjena vsebnost kadmija v ledvicah srnjadi v Sloveniji je bila 76,0 mg/kg, in sicer leta 1997 v Zgornji Mežiški dolini. V zadnjem desetletju se je izpostavljenost srnjadi kadmiju rahlo povečala (slika ZD08-1).

Nasprotno so vsebnosti svinca v notranjih organih srnjadi primerljive z drugimi evropskimi državami. Vsebnost svinca v jetrih in ledvicah izkazuje kratkoročno oz. nekajdnevno izpostavljenost temu elementu zaradi njegovega hitrega izločanja iz mehkih tkiv (do 40 dni). V letu 1998 so bile vsebnosti svinca v večini analiziranih vzorcev ledvic in jeter povsod po Sloveniji pod zakonsko dopustnimi vsebnostmi glede primernosti za prehrano ljudi, v letu 2006 pa so bili v Šaleški dolini kot izbranem modelnem območju s svincem neonesnaženi vsi analizirani vzorci notranjih organov (slika ZD08-2).

Vsebnosti svinca in fluoridov v rogovju srnjakov zaradi značaja rogovja (kostna tvorba), nagnjenosti svinca in fluoridov k trajnemu odlaganju v kosteh ter ciklične vsakoletne narave rasti rogovja odražajo izpostavljenost osebkov onesnaženju v obdobju rasti rogovja v posameznem letu, t.j. v obdobju november–april. Pri srnjadi se po zaužitju fluoridov večji del le-teh (cca. 50 %) absorbira v kri (skozi želodec in tanko črevo), nato pa se izredno elektronegativni fluoridni ioni povezujejo s kalcitnimi, zaradi česar se 97 do 99 % absorbiranih fluoridov kopiči v kostnih tkivih in zobovju organizma, kjer povzročajo različne patološke spremembe (npr. osteofluoroza, zobna fluoroza). V času tvorbe rogovja se del fluoridov, ki so se predhodno nakopičili v skeletu, resorbira iz okostja in prenese v rogovje, kjer se kopiči skupaj s fluoridnimi ioni, ki so bili v tem času v telo vneseni s hrano. Podobni procesi potekajo tudi v primeru svinca.

Vsebnosti svinca v rogovju srnjakov vse od šestdesetih let prejšnjega stoletja v vseh območjih z razpoložljivimi podatki (Šaleška dolina, Postojnsko, Poljanska dolina, Zgornja Mežiška dolina) izrazito in kontinuirano upadajo, kar kaže na zmanjševanje onesnaženosti okolja s tem elementom. K temu je pripomogel kombiniran vpliv uvedbe neosvinčenega bencina in izvedbe nekaterih sanacijskih ukrepov na velikih virih izpustov (sliki ZD08-3 in ZD08-4). Identičen trend je bil ugotovljen z uporabo rogovja srnjakov ali jelenov tudi v drugih evropskih državah (Nemčija, Avstrija, Poljska, Češka, Švedska, Anglija). Pri tem je bila onesnaženost okolja s svincem v Sloveniji v primerljivih obdobjih praviloma manjša kot drugod po Evropi. Izjema je Zgornja Mežiška dolina, kjer so bile v obdobju največjih izpustov (sedemdeseta in osemdeseta leta prejšnjega stoletja) izmerjene do sedaj najvišje vsebnosti svinca v rogovju srnjakov ali jelenov kjerkoli v Evropi, vendar se je v zadnjih dveh desetletjih tudi v tem območju izpostavljenost srnjadi svincu drastično zmanjšala (slika ZD08-3).

Z zmanjševanjem izpustov iz velikih točkovnih virov se v zadnjih treh desetletjih kontinuirano in izrazito zmanjšuje tudi izpostavljenost srnjadi fluoridom. V nasprotju s svincem, za katerega je značilen transport na velike razdalje, so fluoridi v okolju lokalnega izvora. V primeru Šaleške doline vsebnosti fluoridov v rogovju zelo dobro odražajo zmanjševanje izpustov iz Termoelektrarne Šoštanj, ki so dosegli višek v osemdesetih letih prejšnjega stoletja. Izpusti na tem območju in posledično vsebnosti fluoridov v rogovju srnjakov so močno upadli v zadnjih desetletjih, še posebej pa po letih 1995 in 2000, ko so bile na šoštanjsko termoelektrarno nameščene naprave za čiščenje dimnih plinov (slika ZD08-5).

Bistveno zmanjšanje izpostavljenosti srnjadi fluoridom potrjuje tudi upad stopnje zobne fluoroze v zadnjem desetletju, saj je le-ta v Šaleški dolini v obdobju 1998–2007 v povprečju upadla za eno kategorijo, t.j. iz zmerne v rahlo fluorozo. Stopnja zobne fluoroze (DLI: dental lesion index) predstavlja vsoto (DLI = 0–30) vizualnih ocen sprememb/poškodb treh stalnih predmeljakov in treh meljakov (vsak na 6–stopenjski skali) spodnjih čeljusti srnjadi zaradi izpostavljenosti fluoridom v času rasti in razvoja zob, t.j. v prvih 18-ih mesecih življenja. V primerjavi z Nemčijo in Češko, kjer so proučevanju zobne fluoroze srnjadi v preteklosti namenjali največ pozornosti, je bila le-ta v letu 2007 v Sloveniji v splošnem precej manjša. Pojavnost, pogostnost in jakost zobne fluoroze so bile v letih 2007 in 2008 zelo velike na Dravsko-Ptujskem polju in v Halozah (Halozah (t.j. potencialno vplivno območje tovarne aluminija Talum v Kidričevem), na pomembnejšem deležu čeljusti pa je bila fluoroza zaznana tudi v okolici nekaterih drugih lokalnih virov izpustov (Zasavje, Primorska, Celjska kotlina, Škofjeloško hribovje). Drugod po Sloveniji se zobna fluoroza pri srnjadi pojavlja le sporadično in z zelo majhno jakostjo.

Podatki za Slovenijo

Cilji so povzeti po:
- Kierdorf, U. / Kierdorf, H., 2005. Antlers as biomonitors of environmental pollution by lead and fluoride: a review. Eur. J. Wildl. Res., 51:137-150.
- Pravilnik o o onesnaževalcih v živilih. 2003. Ur. l. RS št. 69/03.
- Tataruch, F. / Kierdorf, H., 2003. Mammals as biomonitors. V: Markert, B. A. / Breure, A. M. / Zechmeister, H. G. (eds.). Bioindicators & biomonitors: principles, concepts and applications. Elsevier Science, Amsterdam, str. 737-772.
- Zemek, F. / Herman, M. / Kierdorf, H. / Kierdorf, U. / Sedlacek, F., 2006. Spatial distribution of dental fluorosis in roe deer (Capreolus capreolus) from North Bohemia (Czech Republic) and its relationships with environmental factors. Sci. Total Environ., 370:491-505.
Izvorna baza podatkov oz. vir:
Za prikaz kazalca so uporabljeni podatki, pridobljeni v sklopu večjega števila raziskovalnih projektov, ki so v obdobju 1998–2010 potekali na Inštitutu za ekološke raziskave ERICo Velenje, in sicer kot aplikativni projekti, sofinancirani s strani Javne agencije za raziskovalno dejavnost RS (L1-3427-1007-01: »Rogovje kot akumulacijski in odzivni bioindikator onesnaženosti okolja«, 2001-2004; L7-0026-1007-08: »Čeljusti srnjadi kot kazalec kakovosti življenjskega okolja in pripomoček za upravljanje s populacijami«, 2008-2011) oziroma gospodarskih družb, kot sta Termoelektrarna Šoštanj d.d. (projekt »Srnjad kot bioindikator onesnaženosti okolja«, 1998–2006) oziroma Rudnik Žirovski vrh d.d. (projekt »Izdelava analize vsebnosti težkih kovin v tkivih srnjadi v okolici Rudnika Žirovski vrh«, 2005-2006).
Skrbnik podatkov:
ERICo Velenje, Inštitut za ekološke raziskave d.o.o. Kontaktna oseba: doc. dr. Boštjan Pokorny.
Datum zajema podatkov za kazalec: junij 2011 (obdobje 1920 – 2007)
Metodologija in frekvenca zbiranja podatkov za kazalec:
Za meritve vsebnosti Cd in Pb v notranjih organih srnjadi so bili vzorci zbrani naključno v sklopu rednega odstrela srnjadi v izbranih loviščih v posameznem letu. Podatki so predstavljeni za leto 1998 (Šaleška dolina, Zgornja Mežiška dolina, Zasavje, Pokljuka in Kočevsko), 2005 in 2006 (samo Šaleška dolina).
Tudi za meritve vsebnosti Pb in fluoridov v rogovju so bili vzorci zbrani naključno, z metodo vrtanja rogovja srnjakov, uplenjenih v daljših časovnih obdobjih v izbranih loviščih. Zbiranje podatkov je bilo sicer občasno, a so – upoštevaje retrospektivni pristop – podatki dejansko zbrani za vsako leto posebej za več desetletij nazaj. Podatki so predstavljeni za Zgornjo Mežiško dolino (2004: retrospektivno za obdobje 1925–2003); Postojnsko (2005: za obdobje 1970–2004; samo Pb); Poljansko dolino (2006: za obdobje 1930–2005; samo Pb) ter Šaleško dolino (2003, 2005, 2008: za obdobje 1961–2007).
Pri določanju zobne fluoroze so bile v oceno stopnje zobne fluoroze vključene čeljusti vse odrasle srnjadi, uplenjene ali poginule v vseh slovenskih loviščih v letu 2007 (skupaj 14.631 vzorcev). Za leto 2007 so podatki na voljo za celotno Slovenijo, za leto 2008 za okolico Kidričevega, za Šaleško dolino pa za celotno obdobje 1997–2008. Podatki za celotno Slovenijo so na voljo le za eno leto, a s tendenco vsakoletnega zajemanja podatkov v prihodnosti.
Metodologija obdelave podatkov:
Podatki o vsebnosti Cd in Pb v notranjih organih ter Pb in fluoridov v rogovju srnjadi so prikazani kot vsebnosti onesnažil na svežo težo vzorca, določene po kislinskem sežigu v mikrovalovni napravi z metodami induktivno sklopljene plazme z masnospektrometrično detekcijo (kovine) oz. z ionselektivno metodo (fluoridi). Prikazane so mediane s kvartili in ekstremi. Mediana je statističen izraz za srednjo vrednost po legi, t.j. vrednost, od katere ima polovica pridobljenih podatkov (rezultatov meritev) manjšo, polovica pa večjo vrednost. Kvartil je statističen izraz, ki predstavlja tisto vrednost po legi, od katere ima četrtina pridobljenih podatkov (rezultatov meritev) manjšo vrednost (spodnji kvartil) oziroma ima četrtina pridobljenih podatkov (rezultatov meritev) večjo vrednost (zgornji kvartil). Ekstrem je statističen izraz za minimalno oziroma maksimalno izmerjeno vrednost.
Stopnja zobne fluoroze je določena z makroskopskim pregledom stanja in poškodovanosti treh stalnih predmeljakov in treh meljakov na levi polovici spodnjih čeljusti, in sicer po ustaljenem točkovalnem sistemu za cervide (Kierdorf in sod., 1999).
Informacije o kakovosti:
- Prednosti in slabosti kazalca: Prednosti: podatki odražajo izpostavljenost osebkov ciljne vrste, zajeti podatki so specifični za ciljna onesnažila, metode zajemanja podatkov so zelo precizne in standardizirane, zajemaje podatkov je tudi v prihodnje enostavno in že utečeno. Slabosti: pridobivanje podatkov za nobeno izmed v kazalcu predstavljenih meritev ni uradno zahtevano, podatki niso uradno poročani.
- Relevantnost, točnost, robustnost, negotovost: Uporabljeni podatki so relevantni (odražajo izpostavljenost osebkov izbranim onesnažilom, so specifični za posamezno onesnažilo), upoštevaje uporabljene baze (standardizirane, verificirane in validirane metode) so tudi natančni. Meritve za ugotavljanje izpostavljenosti Pb in fluoridom omogočajo izjemno zanesljivost ugotavljanja trendov, saj temeljijo metode na enakosti (popolni primerljivosti) za vzorce iz različnih časovnih obdobij (retrospektivni pristop, zaradi česar ni potrebno uporabljati arhivskih podatkov), ugotovljeni trendi pa omogočajo tudi uporabo za izdelavo scenarijev in projekcij. Meritve za ugotavljanje zobne fluoroze so izjemne v smislu možnosti uporabe za prostorske primerjave, saj zagotavljajo zanesljive in natančne podatke o izpostavljenosti fluoridom na območju celotne Slovenije, in sicer tako v mezogeografskem merilu (na nivoju lovišč), kot tudi na mikrogeografskem nivoju, t.j. v celicah velikosti 1 km x 1 km.
- Skupna ocena (1 = brez večjih pripomb, 2 = z manjšimi pridržki, 3 = podatki z večjim zadržkom):
Relevantnost/primernost: 1
Točnost: 1
Časovna primerljivost: 2 (v primeru notranjih organov in čeljusti srnjadi je časovna primerljivost možna le za posamezna območja).
Prostorska primerljivost: 2 (v primeru notranjih organov in rogovja obstajajo podatki le za posamezna območja).

Drugi viri in literatura:
- ARSO, 2009. Emisije snovi v zrak – emisije iz naprav (20.2.2009).
- Kierdorf, U. / Kierdorf, H., 1999. Dental fluorosis in wild deer: its use as a biomarker of increased fluoride exposure. Environ. Monit. Assess. 57:165-175.
- Kierdorf, U. / Kierdorf, H., 2005. Antlers as biomonitors of environmental pollution by lead and fluoride: a review. Eur. J. Wildl. Res., 51:137-150.
- Kierdorf, U. / Kierdorf, H., 2006. Roe and red deer antlers as bioindicators of pollution of deer habitats by lead and fluoride. Vet. Arh., 76:117-29.
- Jelenko, I. / Pokorny, B., 2010. Historical biomonitoring of fluoride pollution by determining fluoride contents in roe deer (Capreolus capreolus L.) antlers and mandibles in the vicinity of the largest Slovene thermal power plant. Sci. Total Environ., 409:430-438.
- Jelenko, I. / Bienelli Kalpič, A. / Pokorny, B., 2009. Čeljusti srnjadi kot kazalec kakovosti življenjskega okolja in pripomoček za upravljanje s populacijami. ERICo Velenje, DP-6/02/09, Velenje, 58 str.
- Jelenko, I. / Jerina, K. / Pokorny, B., 2010. Vplivi okoljskih dejavnikov na pojavljanje in prostorsko razporeditev zobne fluoroze pri srnjadi (Capreolus capreolus L.) v vzhodni Sloveniji. Zb. Gozd. Les., 92:21-32.
- Pokorny, B., 2003. Notranji organi in rogovje srnjadi (Capreolus capreolus L.) kot bioindikatorji onesnaženosti okolja z ioni težkih kovin. Doktorska disertacija, Biotehniška fakulteta, Oddelek za gozdarstvo in obnovljive gozdne vire, Ljubljana, 193 str.
- Pokorny, B., 2006a. Retrospektivni biomonitoring onesnaženosti ekosistemov Šaleške doline s svincem in fluoridi z uporabo rogovja srnjakov. Zb. Gozd. Les., 80:65-80.
- Pokorny, B., 2006b. Roe deer (Capreolus capreolus L.) antlers as an accumulative and reactive bioindicator of lead pollution near the largest Slovene thermal power plant. Vet. Arh., 76:131-42.
- Pokorny, B. / Ribarič-Lasnik, C., 2000. Lead, cadmium and zinc in tissues of roe deer (Capreolus capreolus) near the lead smelter in the Koroška region (northern Slovenia). Bull. Environ. Contam. Toxicol., 64:20-26.
- Pokorny, B. / Zaluberšek, M., 2007. Srnjad kot bioindikator onesnaženosti okolja. ERICo Velenje, DP-7/02/07, Velenje, 47 str.
- Pokorny, B. / Glinšek, A. / Ribarič Lasnik, C., 2004. Roe deer antlers as a historical bioindicator of lead pollution in the Šalek Valley, Slovenia. J. Atmos. Chem., 49:175-89.
- Pokorny, B. / Jelenko, I. / Kierdorf, U. / Kierdorf, H., 2009. Roe deer antlers as historical bioindicators of lead pollution in the vicinity of a lead smelter, Slovenia. Water Air Soil Pollut., 203:317-324.
- Tataruch, F. / Kierdorf, H., 2003. Mammals as biomonitors. V: Markert, B. A. / Breure, A. M. / Zechmeister, H. G. (eds.). Bioindicators & biomonitors: principles, concepts and applications. Elsevier Science, Amsterdam, str. 737-772.
- Zemek, F. / Herman, M. / Kierdorf, H. / Kierdorf, U. / Sedlacek, F., 2006. Spatial distribution of dental fluorosis in roe deer (Capreolus capreolus) from North Bohemia (Czech Republic) and its relationships with environmental factors. Sci. Total Environ., 370:491-505.

15. november 2011
Boštjan Pokorny, Ida Jelenko, ERICo Velenje, Inštitut za ekološke raziskave d.o.o.