Ostrava 2019 AUTOREFERÁT BIOLOGICKÁ RIZIKA PŘI KOMPOSTOVÁNÍ BIOODPADŮ Katedra environmentálního inženýrství geologická fakulta VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ - TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA Hornicko -

(1)

VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ - TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA Hornicko - geologická fakulta

Katedra environmentálního inženýrství

BIOLOGICKÁ RIZIKA PŘI KOMPOSTOVÁNÍ BIOODPADŮ

AUTOREFERÁT

Autor: Ing. Jaroslav Mudruňka

Školitel: doc. Dr. Ing. Radmila Kučerová

Studijní program: Inženýrská ekologie

Obor: Ochrana životního prostředí v průmyslu

Ostrava 2019

(2)

Abstrakt

Stále rostoucí objem biologicky rozložitelných odpadů vyžaduje komplexní přístup k problematice jejich využití nebo odstranění. Jako optimální způsob jejich zpracování se jeví kompostování, při němž však dochází k masivnímu množení autochtonních mikroorganismů, které mohou kontaminovat okolní složky životního prostředí. Biologická rizika vznikají především při transportu bakterií, plísní a jejich spor vzduchem. Nicméně velmi závažné je i riziko jejich přenosu pomocí hmyzu, například řádu dvoukřídlých (Diptera), jehož dospělci nacházejí v zakládce kompostu nejenom vhodný zdroj potravy, ale i místo ke kladení vajíček a vývoji larev. Patogenní mikroorganismy pocházející z biologicky degradabilních bioodpadů, jakož i ze zrajících substrátů při jejich kompostování, a posléze přenášené hmyzem, mohou pak ohrozit člověka, zvířata i rostliny vyvoláním závažných infekčních onemocnění, alergií a produkcí toxických látek.

Disertační práce popisuje výzkum přítomnosti vybraných druhů dvoukřídlého hmyzu (Diptera) ve dvou průmyslových kompostárnách v Ústeckém kraji a na dvou domácích kompostovištích. Na těchto lokalitách byla v období duben až říjen 2016 a 2017 prováděna podrobná detekce hmyzu s následnou entomologickou klasifikací imag a vyhodnocením jejich výskytu pomocí výpočtu frekvence. Přitom byla sledována závislost přítomnosti hmyzu a četnosti jednotlivých druhů na stávajících meteorologických podmínkách. Dále byly prováděny laboratorní mikrobiologické analýzy přítomnosti biopatogenů na tělech či v tělech odchycených hmyzích dospělců. Za tímtéž účelem byly rovněž odebrány a v laboratoři analyzovány vzorky zrajících substrátů. V druhém roce dotčeného výzkumu byl také částečně realizován návrh opatření k zabránění průniku, přežívání a vývoji hmyzu. Výsledky výzkumu potvrdily předpoklad zvýšeného výskytu hmyzu v blízkosti kompostovaných biologicky rozložitelných odpadů, jakož i přítomnosti závažných mikrobiálních patogenů v substrátech i rizika jejich přenosu pomocí tohoto hmyzu.

Klíčová slova:

Biologicky rozložitelné odpady; kompostování; hmyz; mikrobiální patogeny; průmyslová kompostárna; domácí kompostoviště.

(3)

Abstract

The ever-increasing amount of biodegradable waste requires a complex approach to the question of its usage or removal. Composting seems to be the optimum way of processing, however there is a massive replication of autochthonous microorganisms which may contaminate various environmental layers. Biohazards mainly appear during transportation of airborne bacteria, fungi and their spores. Nonetheless, insect-transmitted bacteria (e.g. dipterous insect – Diptera) are also a significant threat as the adults find not only a suitable food source in compost but also a place for laying eggs and larval growth.

Pathogenic microorganisms originating from biodegradable biowaste, as well as from maturing substrates during their composting process, may endanger humans, animals and plants with serious infectious diseases, allergies and toxic substances production.

The dissertation describes a research of presence of chosen Diptera species at two industrial composting plants in Ustecky region and at two home composting units.

A detailed detection of insect with the following entomological classification of imagoes and evaluation of their appearance with the help of frequency calculation was done at these locations between April and October 2017. At the same time, the relation between presence of insect and frequency of individual species at the existing meteorological conditions was observed. Also, laboratory microbiological analyses were carried out to detect the presence of biopathogens on bodies or in bodies of the caught adult insects.

For the same purpose, samples of maturing substrates were taken and analysed in a laboratory. In the second year of the research, a design of measures to prevent insects from penetrating, surviving and developing was partially implemented. The research results confirmed the assumption of increased presence of insect near composting biodegradable waste, as well as presence of serious microbial pathogens in substrates and also the risk of their transmission via this insect. Simultaneously, possibilities of elimination of the hazards using simple technical measures (covering composting backfills with breathable fabric) were implied.

Key words:

Biodegradable waste; composting; insect; microbial pathogens; industrial composting plant; home composting unit.

(4)

Čestné prohlášení a souhlas s publikováním

“Prohlašuji, že jsem celou disertační práci vypracoval samostatně, podle pokynů školitele, s použitím uvedené litaratury a v souladu se Směrnicí děkana č. 1/2010 disertační práce a autoreferát a v souladu se Studijním a zkušebním řádem pro studium v doktorských studijních programech Vysoké školy báňské – Technické university Ostrava.

V souladu § 47a zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a o změně a doplnění dalších zákonů, souhlasím s publikováním textu své práce na webové stránce HGF VŠB – TU Ostrava.”

V Ostravě, únor 2019 Ing. Jaroslav Mudruňka

(5)

Motivace

Kompostování biologicky rozložitelných odpadů je zcela oprávněně pokládáno za zřejmě nejoptimálnější způsob jejich zpracování a využití. Jde o metodu využívající schopnosti polymikrobiálních společenstev rozkládat biodegradabilní materiály za vzniku humusu. Vzhledem k rychle se snižující kvalitě orné půdy je aplikace finálních substrátů z kompostování jako přírodního hnojiva velmi žádoucí. Při nakládání s bioodpady, jakož i při jejich kompostování, je vždy přítomna široká škála patogenních mikroorganismů, které mohou být příčinou ohrožení zdraví a někdy i života nejenom lidí, ale i zvířat a rostlin. Jejich transport do složek životního prostředí se může dít mnoha způsoby (vzduchem apod.), přičemž významným vektorem jejich šíření je přenos na povrchu těl či v tělních orgánech různých druhů dvoukřídlého hmyzu (Diptera). Proto je potřebné realizovat monitoring výskytu druhů této hmyzí čeledi v průmyslových kompostárnách i na domácích kompostovištích s cílem získat komplexnější informace o tomto závažném environmentálním a biologickém riziku.

Moje poděkování patří především zaměstnancům dotčených průmyslových kompostáren a majitelům domácích kompostovišť, kteří mi byli po dva roky více než nápomocni při praktickém provádění výzkumu a kteří mi vždy projevovali neobyčejnou míru laskavé vstřícnosti. Rovněž pracovníkům mikrobiologické laboratoře, kteří bez nároku na odměnu věnovali svůj volný čas laboratorním analýzám vzorků hmyzu i subtrátů, velice upřímně děkuji. Děkuji také vážené paní doc. Dr. Ing. Radmile Kučerové, mé školitelce, vážené paní doc. Ing. Daně Vrublové, Ph.D., vedoucí Institutu kombinovaného studia Hornicko-geologické fakulty VŠB-TUO v Mostě a všem mým váženým kolegyním a kolegům z Mostu i z Ostravy, neboť bez jejich vzácného pochopení, trpělivosti i užitečných rad by všechna moje práce byla marná.

(6)

OBSAH

Čestné prohlášení a souhlas s publikováním Motivace

1 ÚVOD A CÍL PRÁCE ... 1

2 BIOLOGICKÉ RIZIKOVÉ FAKTORY... 3

3 METODICKÉ PŘÍSTUPY ... 4

3.1 Sledování meteorologických podmínek ... 4

3.2 Metodika odchytu a určování hmyzu... 4

3.3 Metodika vzorkování kompostových substrátů ... 6

3.4 Metodika analýz vzorků hmyzu a substrátů ... 6

4 VÝSLEDKY REALIZOVANÝCH ZKOUMÁNÍ A ANALÝZ... 7

4.1 Výsledky detekce a determinace dvoukřídlého hmyzu (Diptera) ... 7

5.2 Výsledky laboratorní identifikace mikrobiálních patogenů ... 13

5 DISKUSE ... 18

6 ZÁVĚR ... 23 SEZNAM BIBLIOGRAFICKÝCH CITACÍ

SEZNAM VLASTNÍCH PRACÍ SEZNAM OBRÁZKŮ A TABULEK

(7)

2019 1

1 ÚVOD A CÍL PRÁCE

Na celém světě je každoročně produkován více než milion tun bioodpadů, které představují závažný problém z hlediska ekonomického i environmentálního a které mohou být příčinou vzniku závažných biologických rizik (Castaldi et al., 2008; Adams, Frostick, 2009). Pro zpracování biologicky rozložitelných se jeví jako optimální způsob jejich kompostování, jehož finální produkty mohou být s úspěchem využívány jako vynikající organická hnojiva na ornou půdu (Lee et al., 2004; Sharholy et al., 2008; Gabhane et al., 2012). Kompostování bioodpadů však s sebou obecně přináší nebezpečí rozšiřování mikroorganismů, které jsou prokazatelně považovány za lidské, zvířecí nebo i rostlinné patogeny (Lemunier et al., 2005). Přítomnost mikrobiálních patogenů musí být vždy sledována nejenom ve finálních kompostárenských substrátech, nýbrž je nutno vyhodnocovat i možná rizika jejich šíření během celého zpracovatelského procesu. Kromě zajištění hygieny pracovního prostředí v kompostárnách je proto potřebné provádět i opatření vedoucí k eliminaci možného průniku biopatogenů do okolí (Pascual et al. 1997;

Bhattacharyya et al. 2001; Smith, Hughes 2004).

V kompostovaných bioodpadech, vykazujících zvýšený obsah materiálů, které snadno podléhají biologické degradaci, se v masivní míře rozmnožují a přežívají různé druhy autochtonních mikroorganismů (Jacobs, 1998; Tuomela et al., 2000). Během shromažďování těchto odpadů, jejich transportu, třídění a dalších pracovních úkonů se počty patogenů mohou velice rychle měnit, vzrůstat v závislosti na teplotě a vlhkosti a posléze dosáhnout takových koncentrací, že se mohou stát reálným environmentálním rizikem (Awashti et al., 2014). Dotčené riziko může vzniknout zejména při transferu bakteriálních či plísňových spor prouděním vzduchu. Nicméně velmi závažné je i nebezpečí šíření biopatogenů do složek životního prostředí jejich přenosem na tělech nebo v ústním ústrojí hmyzu, například řádu dvoukřídlých (Diptera), neboť jeho dospělí jedinci nalézají ve zpracovávaném odpadu i v kompostu vhodná místa pro snůšku svých vajíček, jakož i vítaný zdroj potravy. Mikroorganismy pocházející z biologicky degradabilních bioodpadů, jakož i ze zrajících substrátů při jejich kompostování, přenášené hmyzem, mohou ohrozit člověka, zvířata i rostliny přímo vyvoláním infekčních onemocnění, alergií anebo nepřímo produkcí toxických látek.

V biologicky rozložitelném odpadu, jakož i ve zrajícím substrátu, lze také velmi často nalézt i larvy hmyzu v různém vývojovém stadiu, včetně kukel, což může mít také za následek infestaci lidského nebo zvířecího organismu s následkem vzniku myiázy, respektive pseudomyiázy. Rovněž „wellfare“ zaměstnanců kompostáren, obyvatel okolních sídel v jejich blízkosti nebo nedaleko od domácích kompostovišť a rovněž tak ustájených hospodářských zvířat může být při zvýšeném výskytu hmyzu ovlivněna velmi negativním způsobem.

Disertační práce se zabývá průzkumem a vyhodnocením výskytu a životní aktivity vybraných druhů dvoukřídlého hmyzu (Diptera) na stanovištích, kde se shromažďuje a kompostováním zpracovává biologicky rozložitelný odpad a zároveň i přítomností

(8)

2019 2 některých mikrobiálních patogenů na tělech a v tělech odchycených hmyzích dospělců, jakož i ve zrajících substrátech i ve finálních produktech kompostování z hlediska možnosti vzniku biologických rizik při jejich šíření do okolních složek životního prostředí pomocí sledovaného hmyzu. Samotný výzkum byl prováděn od dubna 2016 do října téhož roku a poté opět od dubna do října roku 2017 ve dvou průmyslových kompostárnách v Ústeckém kraji, z nichž v jedné je kromě běžného biologicky rozložitelného komunálního odpadu zpracováván i tzv. gastroodpad, v druhé pak i odpady ze zemědělství a na dvou domácích kompostovištích (poblíž zemědělské usedlosti a na zahradě rodinného domu).

Hlavním cílem disertační práce je provedení podrobné detekce výskytu nejčastějších druhů dvoukřídlého hmyzu (Diptera) v areálech a v blízkém okolí sledovaných průmyslových kompostáren a domácích kompostovišt a zjištění možností přenosu některých patogenních mikroorganismů na jejich tělech anebo prostřednictvím jejich sacího, lízavě-sacího či trávicího ústrojí.

V návazné spojitosti s výše deklarovaným hlavním cílem práce jsou stanoveny i tyto cíle dílčí:

vypracování podrobné literární rešerše na téma biologických a environmentálních rizik při nakládání a kompostování biologicky rozložitelného odpadu;

entomologická determinace detekovaných druhů dvoukřídlých (Diptera)

a následně vyhodnocení jejich výskytu pomocí vhodně zvoleného statistického výpočtu (frekvence);

laboratorní mikrobiologická analýza přítomnosti biopatogenů na tělech či v tělech odchycených hmyzích jedinců, jakož i ve vzorcích kompostových substrátů.

(9)

2019 3

2 BIOLOGICKÉ RIZIKOVÉ FAKTORY

Do procesu kompostování vstupuje nepřeberné množství různorodých biologicky rozložitelných materiálů rostlinného i živočišného původu, včetně tzv. gastroodpadů a kalů z čistíren odpadní vody, jakož i exkrementů hospodářských, domácích i volně žijících zvířat. Je naprosto zřejmé, že všechny tyto odpady mohou být kontaminovány velkým množstvím patogenních mikroorganismů, které mohou být přímo vylučovány infikovanými zvířaty nebo které mohou do kompostu proniknout druhotně. Z toho důvodu i finální substráty mohou být kontaminovány různými biopatogeny, a to např. Clostridium perfrigens, které jsou sice běžnou součástí půdní mikroflóry, ale které mohou příležitostně způsobit onemocnění zvířat i lidí (Jones et al., 2003). Aplikace kompostů v zemědělství nebo v zahradnictví může případně zvýšit riziko přenosu různých chorob celou řadou rozdílných mechanismů. Nejzřejmější z nich je přímý kontakt člověka při manipulaci s kompostem nebo zvířat, jež se pasou na plochách, na nichž byl kompost použit jako hnojivo. Po požití kontaminovaných plodin mohou propuknout enteritická onemocnění, přičemž zdroji znečištění mohou být nejenom komposty samotné, ale také výluhy z kompostů (Cody et al., 1999; Hillborn et al., 1999; Olsen et al., 2002).

Vzhledem k tomu, že rozkládající se biodegradabilní materiály vykazují velmi příhodné životní podmínky pro hmyz (Insecta), lze nalézt nespočet hmyzích druhů právě v prostorách kompostáren i poblíž kompostovišť na zahradách a v blízkosti lidských obydlí. Zřejmě nejpočetnější skupinou hmyzu, s jejímiž příslušníky v různých vývojových stadiích je možno se při kompostování bioodpadů setkat, je řád dvoukřídlých (Diptera).

Některé jeho druhy přilétají na zakládku kompostu pouze za potravou, přičemž mohou na svých tělech nebo ve svém lízavě-sacím ústrojí přenášet rozličné patogenní mikroorganismy nebo mohou druhotně kontaminovat kompost transferem těchto biopatogenů z vnějšího prostředí. Mnohé hmyzí taxony však prodělávají v čerstvém bioodpadu i ve zrajícím substrátu kompletní vývoj. Jejich larvy pak mohou u člověka nebo u zvířat vyvolat závažné projevy myiázy anebo případně pseudomyiázy (Orszagh, Pont, 1991; Chroust, 2003; Stejskal, Fajfrlík, 2016).

Na území našeho státu bylo popsáno více než sto deset čeledí dvoukřídlých (Diptera), přičemž výskyt a význam výkalnicovitých (Scatophagidae), mouchovitých (Muscidae), bzučivkovitých (Calliphoridae), slunilkovitých (Fannidae), masařkovitých (Sarcophagiadae) a v posledku i octomilkovitých (Drosophilidae) lze v rámci prováděného výzkumu označit jako nejvíce relevantní, neboť jak ze způsobu jejich rozmnožování, tak i na základě znalostí o jejich oblíbené potravě a dalších informací o jejich životních projevech, lze předpoklad o jejich běžném výskytu poblíž kompostových zakládek považovat za velmi oprávněný (Laštůvka, 2004; Jedlička et al., 2009; Khan et al., 2013;

Žďárek, 2013).

(10)

2019 4

3 METODICKÉ PŘÍSTUPY

Pro zjištění reálného výskytu některých hmyzích druhů řádu (Diptera) z hlediska možnosti vzniku biologického rizika přenosu mikrobiálních patogenů do okolních složek životního prostředí byl od 1. dubna 2016 do 31. října 2016 a od 1. dubna 2017do 31. října 2017 prováděn entomologický monitoring v areálech dvou průmyslových kompostáren a na dvou domácích kompostovištích v Ústeckém kraji. Dotčené kompostárny se od sebe odlišují jednak objemem i složením zpracovávaného bioodpadu, což v podstatě platí i pro kompostoviště (jedno je umístěné na zahradě vilové čtvrti a druhé se nachází na pozemku přilehlém k zemědělskému statku).

3.1 Sledování meteorologických podmínek

V průběhu prováděného výzkumu byly do příslušných tabulek v deníku vzorkování zapisovány údaje o meteorologických podmínkách na řešených stanovištích, které byly získávány jednak vlastním pozorováním (v případě dešťových srážek a stavu oblačnosti) a rovněž měřením (teplota vzduchu). Teplota vzduchu byla měřena pomocí standardních teploměrů, s přihlédnutím k doporučení, která jsou uvedena v Návodu pro pozorovatele meteorologických stanic z Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ, 2014).

3.2 Metodika odchytu a určování hmyzu

Na monitorovaných lokalitách byly po dobu prováděného výzkumu průběžně a pravidelně umísťovány vhodné lapací prostředky. Vzhledem k nejednotnosti návodů a doporučení k praktickým postupům při entomologickém vzorkování, které jsou popisovány v odborné literatuře (Speight, Castella, 2001; Snyder et al., 2006; Kundrata, 2012; Lamarre et al., 2012), byla zvolena komparace dvou typů pastí. Prvními byly papírové lepové pomůcky různého provedení (Muskaset-lepové karty, výrobce Propher, s. r. o., ČR nebo Klasické mucholapky, výrobce f. Moudrý, ČR aj.), které sloužily k odchytu létajících imag. Na každém stanovišti byly tyto lepové karty a pásy rozvěšovány na pěti místech a byly denně vyměňovány za nové. Lapený hmyz byl z nich poté pinzetou opatrně odstraňován a vkládán do plastové vzorkovnice. Mimoto bylo na povrch zakládek pro lapání po zemi lezoucích jedinců umísťováno pět mělkých plastových misek bílé a žluté barvy, jelikož pro zkoumané hmyzí druhy dvoukřídlých (Diptera) jsou tyto barvy velmi lákavé. Misky byly naplňovány čerstvou vodou, do níž bylo přidáváno několik kapek čtyřprocentního formaldehydu a detergentu. Obsah misek byl vyměňován každý den, přičemž odchycení hmyzí jedinci byli entomologickou pinzetou vyňati a poté, pokud byli ještě živí, byli usmrceni v chemické smrtičce s náplní vaty namočené v amoniaku a vloženi do nádobky pro uchovávání entomologických vzorků. Všechny vzorkovnice byly vždy řádně popsány (místo a čas odběru, počet získaných hmyzích imag).

(11)

2019 5 Poté byla prováděna jejich entomologická identifikace s cílem specifikovat jejich taxonomické zařazení. Mrtvé exempláře hmyzu byly po jednom pokládány na bílý savý papír a mírným proudem horkého vzduchu z fénu osušeny (Obrázek 1). Tímto zákrokem bylo dosaženo toho, že jejich tělní ochlupení znovuzískalo přirozeně původní zbarvení. Každý hmyzí jedinec byl prozkoumán pomocí entomologické lupy, přičemž pak s použitím určovacích klíčů (Javorek, 1978; Doskočil, 1977; Buchar a kol., 1995; Chvála, 1997; Pokorný, 2004) bylo provedeno přesné určení čeledi, rodu a druhu hmyzu s respektováním zásad faunistické nomenklatury deklarovaných a doporučených na webových stránkách www.biolib.cz - Biological Library (Anon., 2018). K výzkumu bylo vybráno osm druhů z různých čeledí dvoukřídlých (Diptera), jejichž předpokládaný výskyt v blízkosti kompostvaných bioodpadů bylo možno z hlediska řešené problematiky považovat za nejvíce relevantní. Jednalo se o výkalnici hnojní (Scatophaga stercocaria), mouchu domácí (Musca domestica), bzučivku obecnou (Calliphora vicina), bzučivku zelenou (Lucilia sericata), slunilku pokojovou (Fannia scalaris), masařku obecnou (Sarcophaga carnaria) a octomilku obecnou (Drosophila melanogaster).

Obrázek 1 Mrtvý exemplář odchyceného imaga

Pro konečné vyhodnocení a porovnání výsledků monitoringu a detekce hmyzu byl zvolen výpočet frekvence výskytu, to znamená procentuálního vyjádření počtu imag dvoukřídlých (Diptera) podle determinovaných druhů na sledovaném stanovišti za jeden den. V tomto specifickém případě byla použita Rovnice (1), sloužící k výpočtu frekvence výskytu (Losos a kol., 1984; Begon et al., 1997):

𝐹 = ^𝑆^𝑑

𝑆𝑣𝑑 ∙ 100 [%] (1)

s tímto významem použitých symbolů:

F frekvence (četnost) výskytu, v %;

Sd počet odchycených jedinců vybraného druhu na jednom stanovišti v jednom dni;

Svd celkové množství odchycených jedinců všech druhů na všech stanovištích za celé sledované období.

Výsledné výpočty frekvence výskytu jednotlivých druhů pro všechny zkoumané lokality byly vždy zaznamenávány do tabulek, na jejichž základě bylo posléze provedeno

(12)

2019 6 celkové vyhodnocení. V případě zvýšeného výskytu dvoukřídlého hmyzu (Diptera) byly exempláře odchycených hmyzích imag uchovávány ve vzorkovnicích v chladničce při teplotě 2˗8 °C a poté byly hromadně (za celý proběhlý týden) odvezeny do laboratoře.

V ostatních dnech byli mrtví dospělci odstraněni spálením.

3.3 Metodika vzorkování kompostových substrátů

Postupy a provádění odběru vzorků kompostových substrátů a nakládání s nimi jsou stanoveny v technických normách, metodických návodech, potažmo jejich zásady deklaroval i zákonodárce v platných legislativních předpisech. Na všech stanovištích byly tedy vzorky zrajících substrátů řádně odebírány na předem stanovených odběrných místech dle daného plánu vzorkování a při splnění praktických podmínek realizace vzorkování (ÚTN, 1991; Sbírka zákonů ČR, 1998; Sbírka zákonů ČR, 2001; ÚTN, 2006; MŽP ČR, 2008; ES, 2009; ÚTN, 2011; Király et al., 2016; ÚTN, 2016). Vzorky substrátů ze zakládek kompostů byly na jednotlivých zakládkách odebírány a odváženy do téže laboratoře k mikrobiologickým analýzám v tytéž dny jako vzorky hmyzu.

3.4 Metodika analýz vzorků hmyzu a substrátů

Při realizaci analýz byly dodržovány pokyny a zásady uvedené v interních dokumentech dotčené laboratoře (laboratorní příručky a standardní operační postupy), jakož i podle metodik a postupů, popsaných v příslušných normách a metodických pokynech. (ÚTN, 1995; ÚTN, 1997; ÚTN, 2000; Sbírka zákonů ČR, 2001; SZÚ, 2001;

Sbírka zákonů ČR, 2005; Bencko a kol., 2009; Sbírka zákonů ČR, 2008; ÚTN, 2008;

ÚTN, 2009; ÚTN, 2010; Sbírka zákonů ČR, 2016; ÚTN, 2017a; ÚTN, 2017b; ÚTN, 2017c; ÚTN, 2018).

Kvalita kultivačních půd, souprav pro diagnostiku a všech spotřebních materiálů používaných při realizaci analýz byla garantována jejich jednotlivými výrobci. Dotčená laboratoř pak zajišťovala kontrolu kvality na základě platných interních dokumentů a směrnic (o jištění kvality a o externí kontrole kvality). V rámci zajištění preventivních bezpečnostních zásad byly dodržovány obecně platné zásady prací s biologickými materiály, jež mohou být zdrojem přenosu infekčních onemocnění.

(13)

2019 7

4 VÝSLEDKY REALIZOVANÝCH ZKOUMÁNÍ A ANALÝZ

Prakticky prováděná detekce hmyzu spolu s odběry vzorků kompostových substrátů na jednotlivých lokalitách domácích kompostovišť a průmyslových kompostáren a posléze i realizace mikrobiálních analýz na laboratorním pracovišti poskytla velké množství podrobných údajů, na jejichž podkladě bylo možno definovat jisté konkrétní výsledky.

4.1 Výsledky detekce a determinace dvoukřídlého hmyzu (Diptera)

Ze všech dospělých jedinců hmyzu (Insecta), kteří byli odchyceni na zkoumaných lokalitách v průběhu dubna až října v letech 2016 a 2017, byli následně vyselektováni a posléze determinováni dospělci osmi vybraných druhů čeledi dvoukřídlých (Diptera), přičemž souhrnné počty detekovaných a identifikovaných imag jsou uvedeny v Tabulce 1 a 2. Na všech sledovaných lokalitách bylo v průběhu prováděného průzkumu celkem odchyceno a identifikováno 17 310 dospělých exemplářů zkoumaných druhů dvoukřídlých (Diptera), z toho 11 142 imag v dubnu až říjnu 2016 a 6 168 imag v dubnu až říjnu 2017.

Tabulka 1 Souhrnné počty determinovaného hmyzu v roce 2106

Legenda k Tabulce 1: A – výkalnice hnojní (Scatophaga stercocaria); B – moucha domácí (Musca domestica); C – bzučivka obecná (Calliphora vicina); D – bzučivka zelená (Lucilia sericata); E – slunilka pokojová (Fannia scalaris); F- masařka obecná (Sarcophaga carnaria); G - octomilka obecná (Drosophila melanogaster); H – bodalka stájová (Stomoxys calcitrans).

Jednoznačně nejpočetněji byli v roce 2016 klasifikováni dospělci mouchy domácí (Musca domestica), a to na všech zkoumaných stanovištích. Naopak nejméně bylo odchyceno bodalek stájových (Stomoxys calcitrans) a rovněž i výkalnic hnojních (Scatophaga stercoraria).

Duben - říjen 2016

Lokalita Hmyzí druhy

A B C D E F G H

Kompostoviště I 35 1 604 557 338 632 154 2 31 Kompostoviště II 0 933 232 101 318 173 143 0 Kompostárna I - hala 13 635 282 216 156 279 483 29 Kompostárna I – venkovní areál 69 1 172 37 251 171 359 4 52

Kompostárna II 57 806 508 138 8 155 0 9

Celkem exemplářů 174 5 150 1 616 1 044 1 285 1 120 632 121

(14)

2019 8

Tabulka 2 Souhrnné počty determinovaného hmyzu v roce 2107

Legenda k Tabulce 2: A – výkalnice hnojní (Scatophaga stercocaria); B – moucha domácí (Musca domestica); C – bzučivka obecná (Calliphora vicina); D – bzučivka zelená (Lucilia sericata); E – slunilka pokojová (Fannia scalaris); F- masařka obecná (Sarcophaga carnaria); G - octomilka obecná (Drosophila melanogaster); H – bodalka stájová (Stomoxys calcitrans).

V druhém roce výzkumu se projevil podstatný úbytek u všech sledovaných druhů s výjimkou masařek obecných (Sarcophaga carnaria), jejichž množství zůstalo prakticky stejné. Pokles počtů odchycených dospělců lze vysvětlit případně nastalými změnami v druhovém složení kompostovaných materiálů, rozdílnými meteorologickými podmínkami, v některých případech i částečně prováděnými ochrannými zásahy na kompostových zakládkách, jakož i mnoha dalšími faktory, které mohou ovlivnit životní aktivity hmyzu. Na základě provedených výpočtů frekvence přítomnosti jednotlivých druhů podle Rovnice (1) na daných stanovištích v jednotlivých měsících s přihlédnutím k meteorologickým podmínkám, zejména k atmosférické teplotě a oblačnosti, jakož i v závislosti na druhové skladbě zpracovávaných a kompostovaných biologicky degradabilních odpadů a některých dalších podružných činitelích bylo možno vystihnout určité zákonitosti výskytu zkoumaného hmyzu.

Jako příklad lze uvést výsledné grafy s křivkami hodnot frekvence výskytu vybraných druhů hmyzu a teplot vzduchu na lokalitě kompostárny I a kompostoviště I za měsíc červenec 2016 a 2017.

Červenec 2016 se vyznačoval velmi vysokými teplotami a jen několika deštivými dny, kdy však teplota vzduchu poklesla.

Duben - říjen 2017

Lokalita Hmyzí druhy

A B C D E F G H

Kompostoviště I 28 669 248 120 506 177 0 8 Kompostoviště II 0 692 340 164 274 150 98 0 Kompostárna I - hala 0 429 69 31 15 108 97 9 Kompostárna I – venkovní areál 18 481 136 89 43 148 0 9

Kompostárna II 7 491 355 104 3 47 0 5

Celkem exemplářů 53 2 762 1 148 508 841 630 195 31

(15)

2019 9

Obrázek 2 Graf frekvence výskytu hmyzu-kompostárna I (hala) - 7/2016

Obrázek 3 Graf frekvence výskytu hmyzu-kompostárna I (venkovní areál) - 7/2016 Legenda k Obrázku 2 a 3:

výkalnice hnojní (Scatophaga stercoraria); moucha domácí (Musca domestica);

bzučivka obecná (Calliphora vicina); bzučivka zelená (Lucilia sericata);

slunilka pokojová (Fannia scalaris); masařka obecná (Sarcophaga carnaria);

octomilka obecná (Drosophila melanogaster); bodalka stájová (Stomoxys calcitrans);

maximální teplota vzduchu; minimální teplota vzduchu.

V kryté hale kompostárny I nebyl sice zjištěn výskyt výkalnice hnojní (Scatophaga stercoraria), ale v jejím okolí na volných hromadách přivážených bioodpadů

(16)

2019 10 bylo jisté malé množsví jejích dospělců přece jenom odchyceno. V kompostárenské hale se během celého měsíce však celkem vyrovnaně objevovaly mouchy domácí (Musca domestica), avšak vně haly byly výkyvy ve frekvenci jejich výskytu opravdu obrovské podle aktuálního stavu počasí, kdy při dešti nebyl odchycen ani jeden exemplář, zatímco za slunných dní jich byly i desítky. Také přítomnost obou sledovaných druhů bzučivek (Calliphora vicina a Lucilia sericata) vykazovala značné rozdíly mezi halou a venkovním areálem. Zajímavým se jevil nárůst počtu dospělců slunilky pokojové (Fannia scalaris) koncem první a v polovině třetí dekády, kdy docházelo ke změnám počasí od bouřek k jasnu, nicméně se stále vysokými teplotami. Neobvyklé vychýlení směrem vzhůru z vcelku rovnoměrného zastoupení masařek obecných (Sarcophaga carnaria) mezi detekovaným hmyzem v hale na konci měsíce se ve venkovním prostoru nijak neprojevilo.

Také octomilky obecné (Drosophila melanogaster) byly v hale nacházeny v podstatě denně (na povrchu pásové hromady se nacházelo několik míst s patrným kvašením bioodpadů), přičemž v prvních dvou týdnech jejich počty daleko převyšovaly množství jiných druhů hmyzu, avšak v okolí haly nebyly detekovány vůbec. Překvapivě ale několik málo jedinců bodalky stájové (Stomoxys calcitrans) bylo nalezeno v hale, nikoliv však ve venkovních prostorách kompostárny (Obrázek 2 a 3).

Obrázek 4 Graf frekvence výskytu hmyzu-kompostoviště I - 7/2016 Legenda k Obrázku 4:

Na kompostovišti I se výkalnice hnojní (Scatophaga stercoraria) vyskytovala pouze v nízkých počtech a nepravidelně, a to očividně vždy, když byl do zakládky ložen

(17)

2019 11 čerstvý hnůj. Mouchy domácí (Musca domestica) se také na této lokalitě objevovaly v počtech velmi značných, ovšem jednak vyjma dnů deštivých a naopak dnů s tzv. tropickými teplotami nad 30 °C. V množstvích přibližně o polovinu až dvě třetiny menších byly odchytávány i bzučivky obecné (Calliphora vicina), jakož i bzučivky zelené (Lucilia sericata). Slunilky pokojové (Fannia scalaris) se na kompostovišti či v jeho blízkosti objevovaly prakticky průběžně po celý měsíc, přičemž velice pozoruhodný byl jejich nadměrný výskyt 19. a 20. 7. Naopak v průběhu července 2016 bylo na daném místě odchyceno jen velmi málo masařek obecných (Sarcophaga carnaria), a to zřejmě kvůli nedostatku takových druhů odpadů v zakládce, které by byly pro tento hmyz atraktivní.

Ačkoliv se bodalky stájové (Stomoxys calcitrans) do poloviny měsíce nepodařilo odchytit, na sledované lokalitě se vyskytovaly zcela jistě, neboť v druhé půli července byly již detekovány téměř denně (Obrázek 4).

Červenec 2017 se z hlediska meteorologického projevil coby naprosto typicky letní, neboť jeho dny se vyznačovaly vysokými, někdy i tzv. tropickými teplotami nad 30 °C; po celý měsíc bylo spíše polojasno a střídavě oblačno, přičemž dešťových srážek spadlo pouze málo. Za deštivých dní však došlo i k významnějším poklesům teplot, kdy jejich denní maxima někdy nepřekročila ani 18 °C (dne 12., 24., 25. 7.).

Obrázek 5 Graf frekvence výskytu hmyzu-kompostárna I (hala) - 7/2017 Legenda k Obrázku 5:

(18)

2019 12 Hala kompostárny I byla i měsíci červenci 2017 vydatně navštěvována mouchami domácími (Musca domestica), které zde i za deště nalézaly příhodně kryté a suché útočiště (například dne 25. 7.). V prvních dvou týdnech bylo na mucholapkách v hale nalezeno i několik jedinců octomilky obecné (Drosophila melanogaster), které tam byly přilákány zápachem kvasících tzv. gastroodpadů v zakládce. V podstatě denně a zejména při slunečném počasí byly venku i uvnitř haly odchytávány masařky obecné (Sarcophaga carnaria), právě tak jako imaga obojích bzučivek (Calliphora vicina, Lucilia sericata), i když vždy jen po několika málo exemplářích. Po celý měsíc však nebyly na tomto stanovišti detekovány žádné výkalnice hnojní (Scatophaga stercoraria) ani bodalky stájové (Stomoxys calcitrans), pro něž na této lokalitě nebyly vytvořeny vhodné životní podmínky, neboť v zakládce se nenacházel tou dobou žádný čerstvý hnůj a ani dobytek se na okolních pozemcích v průběhu července nepásl (Obrázek 5 a 6).

Obrázek 6 Graf frekvence hmyzukompostárna I (venkovní areál) - 7/2017 Legenda k Obrázku 6:

(19)

2019 13

Obrázek 7 Graf frekvence výskytu hmyzu-kompostoviště I - 7/2017 Legenda k Obrázku 7:

Na kompostovišti I se výjimečně objevila výkalnice hnojní (Scatophaga stercoraria), avšak nicméně vždy pouze po jednom či dvou dospělcích, což lze vysvětlit neatraktivností povrchu zakládky po jeho pokusném přikrývání prodyšnou technickou tkaninou. Tato skutečnost spolu se skladbou kompostovaných bioodpadů (absence kvasících materiálů) byla také zcela jistě příčinou toho, že po celý měsíc nebyl na tomto stanovišti odchycen ani jeden dospělec octomilky obecné (Drosophila melanogaster).

Naopak mouchy domácí (Musca domestica) se po celý měsíc vyskytovaly velmi hojně, přičemž jejich největší počty byly sledovány v první dekádě (v těch dnech nebyla ještě zakládka zakrývána textilií). Rovněž slunilky pokojové (Fannia scalaris), jichž množství ve dnech s tzv. tropickými teplotami, a to zejména v podvečerních hodinách, převyšovalo i počty much, se po celý měsíc na daném stanovišti objevovaly zcela běžně. Jen málo četně však přilétaly masařky obecné (Sarcophaga carnaria) a také bzučivek obecných (Calliphora vicina), jakož i bzučivek zelených (Lucilia sericata) bylo odchyceno daleko méně než imag druhů předcházejících. Jediná bodalka stájová (Stomoxys calcitrans) byla detekována dne 31. 7. (Obrázek 7).

4.2 Výsledky laboratorní identifikace mikrobiálních patogenů

Všechny biopatogeny, zjištěné v izolacích kultur ze vzorků odchyceného hmyzu a substrátů za oba dva roky jsou uvedeny v Tabulce 3, 4, 5 a 6. Z údajů v tabulkách je

(20)

2019 14 vidět, že ve vzorcích hmyzu i substrátů byla v roce 2016 prokázána přítomnost i závažných patogenů, jako např. Salmonella sp. (kompostoviště I) nebo raritních druhů (např. Vibrio vulfinicus nebo Raoultella ornithinolytica). Také ve vzorcích substrátů ze sledovaných lokalit byl v roce 2017 identifikován velký počet mikrobiálních patogenů, které by při nadměrné koncentraci mohly být příčinou vzniku závažných environmentálních rizik.

Nicméně Salmonella sp. nebyla již ani v jednom vzorku nalezena.

Tabulka 3 Mikrobiální patogeny ve vzorcích hmyzu - 2016

Datum Rok 2016

Kompostárna I

31. 5. Acinetobacter baumannii, Aeromonas hydrophila, Bacillus sp., Clostridium perfrigens, Escherichia coli, Providencia stuartii, Serratia fonticola

25. 6. Bacillus sp., Clostridium perfrigens, Escherichia coli, Enterobacter amnigenus, Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa

19. 7. Bacillus sp., Clostridium perfrigens, Escherichia coli, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa

26. 8. Acinetobacter baumannii, Bacillus sp., Burkholderia cepacia, Enterobacter amnigenus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Raoultella ornithinolytica, Serratia fonticola

Kompostárna II

31. 5. Acinetobacter baumannii, Bacillus sp., Campylobacter jejuni, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Proteus sp., Oligella urelytica, Pseudomonas aeruginosa, Raoultella ornithinolytica

25. 6. Bacillus sp., Burkholderia cepacia, Campylobacter jejuni, Citrobacter farmeri, Clostridium perfrigens, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Morganella morganii, Proteus sp.

19. 7. Acinetobacter baumannii, Bacillus sp., Clostridium perfrigens, Enterococcus sp., Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Morganella morganii, Pseudomonas aeruginosa, Proteus sp.

26. 8. Aeromonas sp., Bacillus sp., Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Pseudomonas aeruginosa, Proteus sp.

Kompostoviště I

31. 5. Acinetobacter baumannii, Bacillus sp., Citrobacter farmeri, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Oligella urelytica, Ochrobactrum anthropi, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa, Salmonella sp.

25. 6. Aeromonas sp., Bacillus sp., Burkholderia cepacia, Citrobacter farmeri, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Morganella morganii, Ochrobactrum anthropi, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa, Salmonella sp.

19. 7. Bacillus sp., Citrobacter farmeri, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Oligella urelytica, Providencia stuartii, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa, Salmonella sp.

26. 8. Acinetobacter baumanii, Bacillus sp., Enterococcus sp., Escherichia coli, Morganella morganii, Ochrobactrum anthropi, Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa

Kompostoviště II

31. 5. Acinetobacter baumanii, Bacillus sp., Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp.

25. 6. Bacillus sp., Burkholderia cepacia, Enterobacter amnigenus, Pseudomonas aeruginosa, Serratia sp., Vibrio vulfinicus

19. 7. Bacillus sp., Enterobacter amnigenus, Pseudomonas aeruginosa, Serratia sp., 26. 8. Bacillus sp., Burkholderia cepacia, Enterobacter amnigenus, Providencia stuartii

(21)

2019 15

Tabulka 4 Mikrobiální patogeny ve vzorcích hmyzu - 2017

Datum Rok 2017

Kompostárna I

21. 6. Aeromonas sp., Clostridium perfrigens, Bacillus sp., Escherichia coli, Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa

18. 7. Bacillus sp., Clostridium perfrigens, Escherichia coli, Enterobacter amnigenus, Leclercia adecarboxylata, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa

24. 8. Bacillus sp., Campylobacter jejuni, Burkholderia cepacia, Escherichia coli, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa

27. 9. Bacillus sp., Campylobacter jejuni, Enterobacter amnigenus, Escherichia coli, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa, Raoultella ornithinolytica

Kompostárna II

21. 6. Acinetobacter baumannii, Bacillus sp., Campylobacter jejuni, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa

18. 7. Bacillus sp., Campylobacter jejuni, Citrobacter farmeri, Clostridium perfrigens, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata 24. 8. Acinetobacter baumannii, Bacillus sp., Citrobacter farmeri, Enterococcus sp.,

Escherichia coli, Providencia stuartii, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa

27. 9. Aeromonas sp., Bacillus sp., Campylobacter jejuni, Citrobacter farmeri, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa, Raoultella ornithinolytica

21. 6. Aeromonas sp., Bacillus sp., Burkholderia cepacia, Campylobacter jejuni, Citrobacter farmeri, Clostridium perfrigens, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Ochrobactrum anthropi, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa, Salmonella sp.

18. 7. Bacillus sp., Burkholderia cepacia, Citrobacter farmeri, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Morganella morganii, Oligella ureolytica, Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella sp.

24. 8. Aeromonas sp., Bacillus sp., Campylobacter jejuni, Citrobacter farmeri, Clostridium perfrigens, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Morganella morganii, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa, Serratia fonticola

27. 9. Acinetobacter baumanii, Bacillus sp., Enterococcus sp., Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Ochrobactrum anthropi, Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa,

21. 6. Bacillus sp., Burkholderia cepacia, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa

18. 7. Bacillus sp., Burkholderia cepacia, Clostridium perfrigens, Enterobacter amnigenus, Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa

24. 8. Acinetobacter baumannii, Aeromonas sp., Bacillus sp., Clostridium perfrigens, Enterobacter amnigenus, Pseudomonas aeruginosa

27. 9. Bacillus sp., Enterobacter amnigenus, Escherichia sp., Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa, Raoultella ornithinolytica, Serratia fonticola

(22)

2019 16

Tabulka 5 Mikrobiální patogeny ve vzorcích substrátů - 2016

Datum Rok 2016

Kompostárna I

31. 5. Acinetobacter baumannii, Aeromonas hydrophila, Aeromonas sobria, Bacillus sp., Enterobacter sp., Enterococcus sp., Escherichia coli, Providencia stuartii

25. 6. Aeromonas hydrophila, Bacillus sp., Citrobacter farmeri, Escherichia coli, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa

19. 7. Bacillus sp., Campylobacter sp., Citrobacter farmeri, Escherichia coli, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Ochrobactrum anthropi, Pseudomonas aeruginosa

26. 8. Bacillus sp., Campylobacter jejuni, Burkholderia cepacia, Enterobacter amnigenus, Escherichia coli, Oligella ureolytica, Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa

Kompostárna II

31. 5. Bacillus sp., Burkholderia cepacia, Campylobacter sp., Clostridium perfrigens, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Morganella morganii, Providencia stuartii, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa

25. 6. Bacillus sp., Citrobacter farmeri, Clostridium perfrigens, Enterobacter sp., Enterococcus sp., Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Morganella morganii, Proteus sp.

19. 7. Aeromonas hydrophila, Bacillus sp., Campylobacter sp., Enterococcus sp., Escherichia coli, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa, Raoultella ornithinolytica

26. 8. Aeromonas sp., Bacillus sp., Burkholderia cepacia, Campylobacter jejuni, Clostridium perfrigens, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa

31. 5. Acinetobacter baumannii, Bacillus sp., Burkholderia cepacia, Campylobacter jejuni, Citrobacter farmeri, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Oligella ureolytica, Ochrobactrum anthropi, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa, Salmonella sp.

25. 6. Bacillus sp., Burkholderia cepacia, Campylobacter jejuni, Citrobacter farmeri, Clostridium perfrigens, Enterobacter amnigenus, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa 19. 7. Bacillus sp., Enterobacter amnigenus, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa

26. 8. Aeromonas hydrophila, Bacillus sp., Burkholderia cepacia, Campylobacter jejuni, Citrobacter farmeri, Clostridium perfrigens, Enterobacter amnigenus, Leclercia adecarboxylata, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa

31. 5. Acinetobacter baumanii, Bacillus sp., Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Pseudomonas aeruginosa

25. 6. Aeromonas sp., Bacillus sp., Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa

19. 7. Bacillus sp., Enterobacter amnigenus, Enterococcus species, Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Pseudomonas aeruginosa

26. 8. Acinetobacter baumanii, Bacillus sp., Enterococcus sp., Escherichia coli, Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa

(23)

2019 17

Tabulka 6 Mikrobiální patogeny ve vzorcích substrátů - 2017

Datum Rok 2017

Kompostárna I

21. 6. Aeromonas sp., Bacillus sp., Campylobacter jejuni, Escherichia coli, Proteus sp., Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa

18. 7. Bacillus sp., Campylobacter jejuni, Escherichia coli, Enterobacter amnigenus, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa, Ochrobactrum anthropi

24. 8. Bacillus sp., Clostridium perfrigens, Escherichia coli, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Pseudomonas aeruginosa, Providencia stuartii

27. 9. Bacillus sp., Enterobacter amnigenus, Escherichia coli, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa, Providencia stuartii

Kompostárna II

21. 6. Acinetobacter baumannii, Bacillus sp., Clostridium perfrigens, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Pseudomonas aeruginosa 18. 7. Bacillus sp., Campylobacter jejuni, Clostridium perfrigens, Enterobacter amnigenus,

Enterococcus sp., Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Pseudomonas aeruginosa 24. 8. Acinetobacter baumannii, Bacillus sp., Campylobacter jejuni, Citrobacter farmeri,

Clostridium perfrigens, Enterococcus sp., Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Proteus sp., Providencia stuartii, Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa

27. 9. Aeromonas sp., Bacillus sp., Clostridium perfrigens, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Pseudomonas aeruginosa, Raoultella ornithinolytica

21. 6. Bacillus sp., Campylobacter sp., Citrobacter farmeri, Burkholderia cepacia, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Proteus sp., Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa

18. 7. Aeromonas sp., Bacillus sp., Burkholderia cepacia, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa 24. 8. Acinetobacter baumannii, Aeromonas sp., Bacillus sp., Campylobacter sp., Enterobacter

amnigenus, Leclercia adecarboxylata, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa

27. 9. Bacillus sp., Campylobacter sp., Citrobacter farmeri, Clostridium perfrigens, Enterobacter amnigenus, Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata, Morganella morganii, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa

21. 6. Aeromonas sp., Bacillus sp., Burkholderia cepacia, Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Ochrobactrum anthropi, Proteus sp., Pseudomonas aeruginosa

18. 7. Bacillus sp., Burkholderia cepacia, Campylobacter sp., Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Morganella morganii, Oligella ureolytica, Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa

24. 8. Aeromonas hydrophila, Bacillus sp., Enterobacter amnigenus, Enterococcus sp., Escherichia coli, Morganella morganii, Pseudomonas aeruginosa, Serratia fonticola 27. 9. Acinetobacter baumanii, Bacillus sp., Camplobacter sp., Clostridium perfrigens,

Enterococcus sp., Escherichia coli, Ochrobactrum anthropi, Proteus sp., Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa

(24)

2019 18

5 DISKUSE

Dotčený výzkum výskytu dvoukřídlého hmyzu (Diptera) ve dvou průmyslových kompostárnách a na dvou domácích kompostovištích v Ústeckém kraji byl realizován na základě poznatků získaných během studia literárních zdrojů, z nichž vyplynulo, že v naší republice nebylo ještě podobné zkoumání prováděno. Tato skutečnost je zapříčiněna zřejmě dosti značnou obtížností uskutečňování entomologických zkoumání na několika stanovištích souběžně, jelikož každá lokalita se jistými a někdy zcela zásadními faktory odlišuje, což v případě kompostáren I a II i kompostovišť I a II bylo při realizaci daného výzkumu potvrzeno více než nadmíru. Šlo především o materiálové složení vstupních bioodpadů, jejichž charakter se v průběhu sledovaných měsíců podstatně vzájemně lišil nejenom podle místa jejich původu, ale i dle způsobu sběru, shromažďování i předběžné úpravy atd. Vlastnosti kompostovaných surovin se obměňovaly i s přechody vegetačních období, kdy zjara převládaly odpady ze zeleně, z průřezu a podobné údržby stromů a keřů, zatímco v létě byla ve větším objemu zpracovávána posečená tráva, plevel apod. Připočetl-li se k tomu i reálný fakt, že v kompostárně I tvořil velice významnou část do zakládky ložených materiálů tzv. gastroodpad, a naopak v kompostárně II že se zpracovával chlévský hnůj, vyvstaly potíže s objektivním srovnáváním získaných údajů o závislosti výskytu hmyzu na vlastnostech kompostovaných bioodpadů zcela zřetelně. Právě tak tomu bylo, porovnal- li se charakter bioodpadů tlejících na kompostovišti I (hnůj, odpady ze zemědělství) a na kompostovišti II (biologicky degradabilní odpady pocházející pouze z domácnosti a ze zahrádky). Každý druh dvoukřídlých (Diptera) upřednostňoval jiné typy bioodpadů podle toho, jak byly či naopak nebyly atraktivním a vhodným prostředím pro kladení vajíček či vývoj larev, anebo zda kompostované odpady mohly či nemohly sloužit hmyzím dospělcům coby žádaný zdroj potravy.

Jednoznačným dokladem vztahu zjištěných hodnot frekvence výskytu hmyzu ke specifickým vlastnostem kompostovaných materiálů bylo zaznamenávání nepravidelné přítomnosti octomilky obecné (Drosophila melanogaster) na zkoumaných stanovištích.

V průběhu výzkumu se dospělci octomilky vyskytovali pouze nárazově a vždy jenom tehdy, když v materiálech zakládky kompostů docházelo ke kvasným procesům. Bylo tomu tak v kryté hale kompostárny I, kdy počátkem i koncem třetí dekády dubna 2016 množství odchycených exemplářů octomilek přesáhlo počty všech druhů. Podobný jev bylo možné pozorovat na kompostovišti II v průběhu druhého a čtvrtého týdne května 2016 po ložení kvasících odpadů z domácího zpracování ovoce na povrch zakládky.

Počátkem, a také i koncem června toho roku, pak počty detekovaných imag octomilek dosáhly zvýšených hodnot zejména na kompostovišti II v naprosto zřejmé souvislosti s bohatým přísunem kvasících odpadů z konzervování zeleniny v domácnosti. Rovněž v červenci 2016 se na témže sledovaném stanovišti octomilky vyskytovaly hojně, poněvadž do zakládky byl přidáván pro tento hmyz atraktivní bioodpad (nahnilé třešně a slívy). Naopak nevhodný charakter kompostovaných bioodpadů na tomto kompostovišti v srpnu 2016 zapříčinil podstatný pokles množství detekovaných octomilek. V září 2016

(25)

2019 19 byl v hale kompostárny I odchycen značný počet imag, i když na povrchu zakládky zrajícího kompostu se kromě několika desítek kusů hnijících jablek či odpadů z moštárny nenalézaly žádné jiné kvasící bioodpady. I tak se zde octomilky dokázaly velmi rychle a masivně rozmnožit. Podobná anomálie velkého množství zjištěných octomilek byla v hale téže kompostárny patrna i koncem října 2016, kdy byl do zakládky ložen nedostatečně hygienizovaný tzv. gastroodpad. Jako opačný příklad lze uvést stav výskytu sledovaného druhu v průběhu posledně jmenovaných dvou měsíců v kompostárně II, kde ve venkovních pásových hromadách úplně absentovaly bioodpady podléhající kvasným procesům, což bylo zcela jistě důvodem i naprosté nepřítomnosti octomilek.

V květnu následujícího roku se na lokalitě kompostoviště II objevily octomilky ve zvýšené míře pouze v posledním týdnu, kdy v zakládce docházelo ke kvašení vrstvy odpadů z kuchyně. Totéž bylo zaznamenáno ve třetí dekádě června 2017, protože na povrch zakládky byly vkládány odpady z domácího zavařování jahod, třešní apod. Také v hale kompostárny I se v několika posledních dnech téhož měsíce vyskytovalo více octomilek, než bylo obvyklé, jelikož na povrchu pásové hromady se nacházel kvasící bioodpad, i když v množství téměř mizivém. Na počátku i na konci července 2017 a stejně tak i v prvním týdnu srpnovém byly octomilky odchytávány poznovu u kompostoviště II, kdy v zakládce opět došlo ke kvasným procesům v loženém přezrálém ovoci. Podobný jev bylo možno pozorovat v hale kompostárny I ve dnech první červencové dekády a sporadicky pak i během celého srpna 2017. Ve zmíněné kompostárně docházelo k naprostému vymizení imag octomilek vždy po strojovém překopávání pásových hromad, neboť při této činnosti byl přítomný kvasící bioodpad z povrchu zakládky přesunut do jejích spodních vrstev, čímž se stal pro sledovaný hmyzí druh nedostupným.

Dalším důležitým činitelem, který měl zásadní vliv na přítomnost sledovaného hmyzu v blízkosti sledovaných kompostových zakládek, byly meteorologické podmínky.

Entomologové, zabývající se studiem životních projevů hmyzu, jako například Hoell et al. (1998), Ruppert et al. (2004), Gullan, Cranston (2009) nebo Resh, Cardé (2009) či Wiegmann, Yeates (2012) a další, ve svých studiích vždy popisovali závislost životních projevů hmyzu na aktuálním stavu počasí. Proto bylo při výzkumu v kompostárně I a II a na kompostovišti I a II realizováno i meteorologické pozorování, poněvadž bylo možno oprávněně očekávat, že hojnost hmyzu bude vyšší při vyšších teplotách vzduchu, jakož i při zvýšené intenzitě slunečního svitu, a naopak, že se hmyzí imaga při dešti a při nižších teplotách budou na monitorovaných stanovištích objevovat jen zřídkavě nebo na nich nebudou zjištěna vůbec.

Například mouchy domácí (Musca domestica) se v dubnu 2016 na obou kompostovištích a v areálech průmyslových kompostáren vyskytovaly dosti hojně, a to zejména v prvním týdnu, kdy převládalo slunečné počasí a denní teploty dosahovaly v odpoledních hodinách až 25 °C. To platilo i v případě masařek obecných (Sarcophaga carnaria). Právě tak se tou dobou objevovaly i slunilky pokojové (Fannia scalaris), i když právě ony zcela absentovaly kolem ve dnech okolo 20. 4., kdy teploty výrazně poklesly a dostavily se i vydatnější dešťové srážky. Převládala-li snížená oblačnost,