RECETOX, Masaryk University, Brno, CR holoubek@recetox.muni.cz; http://recetox.muni.cz Ivan Holoubek CHEMIE ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ IV Vybrané typy environmentálních polutantů (04/01) Persistentní organické polutanty (POPs) Persistentní, bioakumulativní a toxické látky (PBTs) Persistentní toxické látky PTS Definice, osud, modelování osudu a distribuce Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 2 Koloběh chemických látek v prostředí Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 3 Organické sloučeniny v prostředí Přírodní Antropogenní Degradabilní Persistentní Těkavé Netěkavé Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 4 PBTs - základní charakteristika  P - degradace v prostředí je pomalá nebo prakticky zanedbatelná - persistence;  mohou se vyskytovat v plynné fázi nebo v kondenzovaných stavech (sorbované nebo rozpuštěné) za environmentálních podmínek - semi-volatilita;  B - mají tendenci ke kumulaci v tukových tkáních různých organismů - bioakumulace;  T - mají potenciálně škodlivé účinky na volně žijící organismy a lidskou populaci ve stopových množstvích - toxicita. Legislativa, mezinárodní konvence - POPs - persistentní organické polutanty Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 5 PBTs (POPs) jsou:  Multifázové látky  Vyznačují se dlouhou dobou života  Jsou „nepolapitelné“  Organismy na vyšších trofických úrovních jsou nejzranitelnější vůči působení těchto látek PBTs - základní charakteristika Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 6  POPs jsou přítomny v prostředí a biotě jako komplexní směsi – v mnoha případech neznámého složení  Třídy POPs – různé strukturní typy – společné/různé typy toxických účinků  Toxické interakce - aditivní/ne-aditivní, synergismus/antagonismus  Různé typy mechanismů účinků  Přírodní/dietární chemické látky Typy POPs v prostředí Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 7 Persistentní, s tendencí k bioakumulaci, toxické PCBsPCBs (P = 0 to 10)(P = 0 to 10) HCBHCBDDTDDT and metabolitesand metabolites ClCl ClCl ClCl ClCl ClCl ClCl ClCl ClCl ClCl ClCl ClCl ClCl  -HCH-HCH -HCH-HCH PCDFs (P = 4 to 8) ClClPP OO OO OO ClCl PP PCDDsPCDDs (P = 4 to 8)(P = 4 to 8) benzobenzo[[aa]]pyrenepyrene ClCl66 ClCl PP ClClClCl CClCCl33 -HCH-HCH ClCl ClCl ClCl ClCl ClCl ClCl 1 2 3 4 5 6 7 89 10 Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 8 Persistent Toxic Substances CCl Cl CCl3 H  Persistent  Bio-accumulative  Toxic  Transboundary movement  POPs a subgroup Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 9 Persistent  Resists degradation in the environment  Other chemicals, even though degrading faster in the environment, are persistent due to continuous release Persistent Toxic Substances Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 10 Properties of persistent organic pollutants (POPs) Persistency: Half time in water  2 months Half time in soil  6 months Half time in sediments  6 months Air - half time  2 days Bioacumulation: Biological concentration factor for water biotop > 5000 Log Kow  5 Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 11 Bio-accumulative  Concentrates in fatty tissue (lipophilic)  Bio-accummulation factor in animals dependent on the Log Kow – a measure of the affinity of chemicals to lipids  Chemicals to be included – Log Kow > 3 but molecular weight < 1 000 Daltons  Chemical accummulates up the food chain Effects of POPs Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 12 Toxicity  Chemicals show chronic toxicity properties including : developmental, reproductive, carcinogenic, immunotoxic and neurotoxic activities in humans and wildlife  ADI values are compared to NOEL/LOEL values to establish risk from exposure  Substances with acute toxicity and with continuous release/exposure to be considered Effects of POPs Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 13 Chloracne Left: 4 months after The Seveso accident Right: 5 years later Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 14 14 Viktor Yushchenko (Before and After) Chloracne Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 15 Nejběžnější známé účinky:  Ovlivnění AHH receptorů  Neurotoxicita  Imunotoxicita  Endokrinní disruptory - estrogeny/antiestrogeny - antiandrogeny - thyroidní hormonn Účinky POPs Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 16 Expoziční cesty pro člověka a nehumánní organismy (van Leeuwen and Hermens 1995) Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 17 POPs v prostředí POPs primárně emitované do atmosféry z různých zdrojů podléhají v atmosféře transformačním reakcím a mohou být transportovány na značné vzdálenosti, především sorbované na tuhé částice. Z atmosféry jsou odstraňovány suchou a mokrou atmosférickou depozicí, její pomocí se dostávají do vody a půdy. Vodním sloupcem se postupně dostávají do sedimentů. Atmosférickou depozicí, vodou či půdou se mohou dostat do živých organismů všech typů a v nich se významně kumulovat. Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 18 Transport a distribuce POPs v prostředí jsou určeny řadou fyzikálně-chemických vlastností a to se odráží v hodnotách charakteristik, jako jsou:  rozpustnost ve vodě,  tenze par,  Henryho konstanta,  rozdělovací koeficient n-oktanol-voda (KOW)  sorpční koeficient pro organickou složku půdy či sedimentu (KOC). POPs v prostředí Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 19 Trendy v PCBs kontaminaci Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 20 Trendy v environmentálních hladinách POPs Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 21 Výměnné procesy vzduch – půda - trendy Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 22 Global historical usage of total PCBs by latitude (in tonnes) 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000 -90 -60 -30 0 30 60 90 PCB použití Množství v půdách (Meijer et al., 2003) Globální historické použití PCBs podle latitud a latitudální množství v půdách Kevin Jones Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 23 Globální PCBs emise Kevin Jones Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 24 Vzdálenost Koncentrace “Hot spot” Zředění Disperse Degradace Typický gradient znečištění Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 25 PBTs – dálkový transport Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 26 Migrační procesy POPs Wania, F., Mackay, D. 1996 Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 27 Podobnosti PBTs vzhledem k transportním mechanismům  persistence zvyšuje svůj relativní význam pro transport ve vztahu k transformacím řídícím osud kontaminantu  distribuční charakteristiky vedou k významné přítomnosti v různých environmentálních složkách (ovzduší, voda, půda) Atmosférický transport (plynná fáze, tuhé částice, oblačná voda) Transport pomocí migratorních zvířat Transport oceány (rozpuštěná fáze, částice) Transport řekami (rozpuštěná fáze, částice) Antropogennní transport (produkty, odpady) Frank Wania Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 28 “grass-hopping” high latitudes deposition > evaporation low latitudes evaporation > deposition mid latitudes seasonal cycling of deposition and evaporation long range atmospheric transport degradation and permanent retention long range oceanic transport Teplotní gradienty jsou v prostoru v kombinaci s atmosférickým mísením a zajišťují přednostní transport z teplejších do chladnějších regionů na globální i regionální úrovni Protože rychlosti depozice a vypařování jsou teplotně závislé, poskakování (hopping) je řízeno sezónními, periodickými teplotními změnami Frank Wania LRT chování „Multi-Hop“ PBTs (HCB) Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 29 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 Pokles těkavosti Poklesrozpustnostivevodě 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 log KOA logKAWRozdělovacíkoeficientvzduch-voda Rozdělovací koeficient oktanol-vzduch Klasifikace PBTs dle rozdělovacích vlastností Plynná fáze vodná rozpuštěná fáze organická rozpuštěná fáze KOA KAW KOW Frank Wania Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 30 semi-volatile chemicals reversibly depositing with Earth’s surface (“multi-hop”) mostly exchange with ocean mostly exchange with terrestrial environment chemicals too volatile to deposit, even in cold regionsno hop mostly exchange with terrestrial environment mostly exchange with ocean semi-volatile chemicals reversibly depositing with Earth’s surface multi-hop chemicals so involatile to be deposited irreversibly single hop Transportní chování jako funkce rozdělovacích vlastností chemicals so water soluble to undergo oceanic LRT no hop required CBzs PCBs PCDD/Fs HCHs PAHs Phthalates PBDEs Atrazine Partitioning Properties of Selected Chemicals DDT/DDE 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 log KOA logKAW air-waterpartitioncoefficient octanol-air partition coefficient Frank Wania Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 31 Transportní chování PBTs v různých regionech  Klimatu (teplota, srážky, rychlost větru, variabilita)  Vzdušných a oceánických proudění  V pokrytí povrchu (distribuce země/oceán, pokrytí zemského povrchu, topografie)  Charakteristik hydrologického cyklu Rozdíly v transportním chování mezi jednotlivými regiony jsou způsobeny variacemi: Zatímco relativní význam různých transportních mechanismů se může lišit pro jednotlivé regiony, základní mechanismy a principy LRT jsou platné globálně. Frank Wania Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 32 Vliv výměny vzduch-povrch a degradace  Atmosférická depozice vzrůstá s vyšší rychlostí srážek, nižší teplotou, vyšší zatěží atmosférickými částicemi, vyšší rychlost větru a atmosférické turbulence, vysoká retenční kapacita a drsnost povrchu  Vypařování vzrůstá s vyšší teplotou, vyšší rychlostí větru, snížením retenční kapacity povrchového materiálu  Atmosférická degradace vzrůstá s koncentrací OH radikalů degradace Vypařování nebo emise depozice Frank Wania Region-specifické vlivy na atmosférický transport Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 33 Potenciál pro atmosférický transport v regionech Nižší zeměpisné šířky Pro PBTs, které reagují rychle s OH, atmosférický LRT je v nižších zeměpisných šířkách zcela omezen. Látky přežívající déle atak OH radikálu za koncentrací v nižších zeměpisných šířkách, mohou mít vysoký potenciál pro rychlé cykly opakovaných skoků. Vyšší zeměpisné šířky Nízký potenciál pro vypařování (nízká T, pokrytí sněhem/ledem), nízká degradace (tma, zima) a depozice (malé srážky, omezené množství aerosolů, silná stratifikace) Střední zeměpisné šířky Pokud je LRT limitován účinnou degradací (relativně reaktivní, relativně těkavé) atmosférický LRT je vyšší v zimě, zatímco pro látky, u kterých je LRT limitován účinnosti depozice (relativně pomalé reakce, semivolatilní) nastane opačný případ. Frank Wania Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 34 Region-specifické vlivy na oceánický transport Vlivy oceánických proudů Regionálně, v povrchových vrstvách oceánů jsou řízen geostrofickými větry  Existují velmi omezené experimentální důkazy pro mořský transport PBTs v nižších zeměpisných šířkách  Množství důkazů velkoplošného transportu HCHs v severních vodách Frank Wania Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 35 Vlivy usazování částic a degradace  Degradace v oceánické vodě je závislá na teplotě (hydrolýza), přítomnosti a aktivitě mikroorganismů (biodegradace), a intenzitě slunečního záření (fotooxidace). To předpokládá, že degradace je pomalejší ve vyšších zeměpisných šířkách a vyšší v teplejších, slunečných mořích s vysokou biologickou aktivitou.  Gravitační usazování závisí na mořské biologické produktivitě a je vyšší v pobřežních mořích a zálivech. Oceánický LRT je nejvýznamější ve vyšších zeměpisných šířkách, protože nízký výpar z vody, pomalé degradační rychlosti a omezené gravitační usazování budou zvyšovat dobu zdržení PBTs v chladných povrchových vodách. Degradace Vypařování Gravitační usazování Frank Wania Region-specifické vlivy na oceánický transport Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 36 Region-specifické vlivy transportu řekami  Rozpustnost ve vodě mnoha PBTs je příliš malá pro významný transport řekami v rozpuštěné fázi  Transport málo rozpustných PBTs je pak závislý na transportu koloidních nebo suspendovaných částic sedimentů  Závisí na hydrologickém režimu a charakteristikách povodí (relief, geologie, vegetační kryt a klima)  Vysoké zátěže řek suspendovanými částicemi sedimentů jsou spojeny s vysokými proudovými podmínkami, v určitých období na intenzitě odtoku a záplavách  PBTs transportované řekami budou eventuálně kontaminovat pobřežní sedimenty Frank Wania Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 37 Modelování osudu a distribuce Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 38 PBTs - výskyt v prostředí W A OP Objemová koncentrace v rovnováze OP >> W > A Objem environmentálních fází A > W >> OP Environmentální koncentrace A  W  OP KOA ~ 108 KOW ~ 106 KAW ~ 10-2 K= f(T) Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 39 Výskyt:  Vyšší koncentrace v okolí zdrojů  Klesá s rostoucí vzdáleností  výsledek zřeďování, disperze, degradace (PCDDs) (SOLUTION OF POLLUTION IS DILUTION)  Vyšší koncentrace PBTs daleko od zdrojů: - severní polární oblasti (PCBs, DDTs) - vyšší hladiny v organismech Eskymáků - PBTs ve vegetaci - vyšší hladiny na severu než v místech původního použití - -HCH - nárůst koncentrací podél pacifického pobřeží - od tropů k pólu - vyšší koncentrace ve vyšších nadmořských výškách PBTs - výskyt v prostředí Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 40 Srovnání hladin POPs v arktickém ekosystému Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 41 Transport POPs mimo EMEP region Látka Tok mimo, % roční emise B[a]P 30 PCBs 50 PCDD/Fs 60 -HCH 75 HCB 80 HCB 80% Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 42 Jaké je vysvětlení vysokých koncentrací a z toho plynoucí vysoké expozice ? (1) Vlivy rovnovážného rozdělení (2) Vlivy rychlých fázových změn (3) Dynamické a kinetické vlivy PBTs – dálkový transport Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 43 PBTs - rovnovážné rozdělení (1) Vlivy rovnovážného rozdělení Fáze 1 C1 = Z1 * f1 Fáze 2 C2 = Z2 * f2 rovnováha f1 = f2 Fáze ale mají různé hodnoty Z pak Z1 > Z2 C1 > C2 Fáze s vyšší Z má vyšší C Z = f(T) Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 44 PBTs - rychlé fázové změny (2) Vlivy rychlých fázových změn m = V * C = V * Z * f Když: mpo = mpřed a: Vpo ,< Vpřed a/nebo: Zpo < Zpřed pak: fpo > fpřed a: Cpo > Cpřed m = V * Z * f před po X Žádné nebo zanedbatelné ztráty Změna fázového složení, nárůst T, snížení V, malé ztráty, f roste Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 45 (2) Vlivy rychlých fázových změn  Bioobohacování v GIT  Sedimentace biogenních částic ve vodních ekosystémech  Metamorfóza sněhu  Rychlá mobilizace lipidických tkání PBTs - rychlé fázové změny Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 46 PBTs - dynamické vlivy (3) Dynamické a kinetické vlivy C = Z * f Dynamické vlivy vedoucí ke zvýšeným hladinám (advektivní transportní procesy) Ndo = Ddo * fdo Nven = Dven * f Dv >> Dvně Nv >> Nvně pak: C = Z * f ….je vysoká Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 47 PBTs - kinetické vlivy (3) Kinetické vlivy - základní principy vedoucí k vysokým vstupům a nízkým výstupům C = Z * f  Princip „nálevky“ (funneling) - látka je z větší oblasti soustředěna v malé lokalitě,  Princip filtrace (filtering) - látka dispergovaná v tekoucím mediu prochází porézním mediem a je oddělena,  Princip pumpy (pumping) - látka je aktivně transportována z jednoho místa do druhého proti odporu,  Princip záchytu (trapping) - látka je přinášena na místa, odkud se může dostat jen s obtížemi,  Princip zachování (preserving) - látka je přinášena na místo, kde je snížena schopnost reagovat (degradace). Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 48 PBTs - kinetické vlivy - příklady  Vzrůst depozice atmosférických kontaminantů v oblastech s vysokými srážkovými úhrny: Dálkový transport do určitých oblastí (funnelling) - depozice plynů a aerosolů (pumping) - průnik vegetací a půdou (filtering) - záchyt vegetací a půdou (trapping)  Biogenní fokusace: Kumulace v organismech, jejich migrace a rozšíření do jiných oblastí (pumping - funnelilng )  Jezera, povodí, sedimenty: Kumulace látek v sedimentech (funneling, trapping, preserving) - sedimenty hlavní rezervoáry PBTs Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 49 PBTs - dynamické vlivy - organismus Organismus Příjem potravou Příjem z A/W Metabolismus Vylučování Zřeďování růstem Přenos na potomstvo Další ztráty Filtering - povrch těla, žábry, membrány Pumping - GIT Preserving - omezený metabolismus - kumulace v lipidické fázi Trapping - záchyt mateřským organismem - přenos na potomstvo - plod, vajíčka, mateřské mléko Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 50 PBTs - fokusace v čase Dynamické účinky v prostoru a čase Dlouhé časové období Krátké časové období Ct = Zt * ft Dočasný rezervoár Cr = Zr * fr Recipient Ndo = Ddo * fdo Nven = Dven * fven Prostorová a časová fokusace prostřednictvím arktického ledu: Velké oblasti v Arktice kde led vzniká (Kara, Laptěvovo moře) a relativně malé, kde taje (Barentsovo moře, Buffinův záliv) - silné efekty: „funneling“ - dálkový přenos - studená kondenzace, sibiřské řeky, Pacific + „trapping“ - nízká T - nízký výpar - (depozice > kondenzace), velmi dlouhá doba zdržení, velmi stabilní vertikální stratifikace, malá primární produkce, bioobohacování Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 51 PBTs - lesní půdy Zvýšené hladiny PBTs v lesních půdách Vlivy rovnovážných rozdělení - lipidické kutikuly listů a jehličí mají vysoké hodnoty Z pro PBTs - záchyt. Dynamické vlivy - transfer PBTs z atmosféry do půd je ovlivňován několika dílčími kinetickými procesy: - filtering - záchyt (g) a (s) PBTs korunami stromů, - pumping - sezónní opad a splach korun a kmenů stromů transportuje PBTs zachycené nadzemní částí do půdy, - trapping - ztráty PBTs v půdách jsou omezené, lesní půdy jsou obecně méně „aktivní“ než zemědělské; povrchový splach a vymývání pod korunami stromů jsou omezeny díky ztrátám vody intercepcí a evapotranspirací. Vlivy rychlých fázových změn - po opadu - během přeměny čerstvých listů na surový humus dochází k redukci objemu a rozklad opadu snižuje zádrž PBTs koncentrace v surovém humusu mohou být až 10-krát vyšší než v jehličí na stejném místě. Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 52 Gaseous phase Aerosol phase Emissions Advection and diffusion Partitioning Gas Exchange Wet deposition Dry deposition of aerosol Underlying surface Soil: convective fluxes, diffusion, partitioning. Sea: transport by currents, turbulent diffusion, sedimentation. Atmosphere Degradation Vegetation: defoliation Out of the region Pover and LRTP evaluation for new substances Long-term trends and projections Concentration and deposition fields Country-to-cell matrix Output information Emissions Meteorological and geophysical data POP physicalchemical properties Input information EMEP MSC East Model distribuce POPs Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 53 Název modelu Reference Média Látky Vstupní data Typ modelu Level I D. Mackay (1991) Vzduch, voda, půda, sediment, suspendovaný sediment, ryby, aerosoly Vlastnosti látek a prostředí, emise Regionální Level II D. Mackay (1991) Vlastnosti látek a prostředí, emise Regionální Level III D. Mackay (2001) Vlastnosti látek a prostředí, emise Regionální CalTox T. McKone (1993) Vzduch, voda, sediment, 3 půdní vrstvy, vegetace Regionální ChemCAN CEMC, Kanada Vzduch, sladká voda, sediment, ryby, půda, vegetace, pobřežní vody Regionální data, vlastnosti látek, emisní data Regionální pro Kanadu, (24 regionů) Level III model Modelování osudu a transportu organochlorových látek v prostředí Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 54 Název modelu Reference Média Látky Vstupní data Typ modelu Soil Model A. Di Guardo et al. (1994) Různé typy půd, vzduch Pesticidy Vlastnosti látek a půd, dávka Reakce a degradace látek v půdě TaPL3 A. Beyer et al. (2000) Vzduch, voda, půda, sediment Vlastnosti látek a prostředí EVN-BETR K. Jones, A. Sweetman, Velká Británie Vzduch, vegetace, půda, povrchové vody, sediment, pobřežní vody PCBs, PAHs, PCDD/Fs, PBDEs, OCs Environmentální charakteristika Evropy, vlastnosti látek, kontaminace Pro celý evropský kontinent (54 regionů) ELPOS M. Matthies, Německo Vzduch, voda 65 pesticidů, 21 POPs, 23 prům. chemikálií Level III vícesložkový model HYSPLIT 4 P. Bartlett, USA Atmosféra POPs, HCB, PCBs, dioxiny Meteorologická data, vlastnosti látek Model atmosférického transportu ChemRange M. Scheringer (1996) Půda, povrch oceánů, troposféra Nepolární organické látky, těžké kovy Vlastnosti látek a prostředí Globální model MSCE-POP Viktor Shatalov, MSC-E Atmosféra, půda, mořská voda, vegetace, sediment PAHs, HCHs, PCBs, HCB, PCDD/Fs Fyz- chem.vlastnosti, meteorologická data, geofyzikální data, emise Regionální a hemisferický model Modelování osudu a transportu organochlorových látek v prostředí Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 55 Nejistoty modelových odhadů  Analýza nejistot – součást modelových odhadů  Jaká je únosná míra nejistoty?  Screening x detailní studie  Osud v jedné komponentě x více komponent Modelování osudu a transportu organochlorových látek v prostředí Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 56 Nejistoty modelových odhadů  Vstupní data – kvantifikace emisí a jejich prostorově-časová charakterizace  Fyzikálně-chemická data – omezené zdroje informací (validita údajů)  Data o transformaci v prostředí – údaje o rychlosti transformací (místně specifické podmínky), obecná znalost dějů (př. nepřímá fotolýza)  Data o procesech – znalost rozdělovacích koeficientů (sníh – okolí, atmosféra – rostlina,…)  Data o prostředí – údaje o fyzikálních a chemických vlastnostech prostředí (dynamika parametrů)  Hodnocení pro komplexní směsi (odpady) – heterogenita vlastností (nutné provádět extrapolace z typického zástupce ve směsi)  Validace výstupů z modelů – cross-validace (kalibrační data), srovnání s objektivní realitou Modelování osudu a transportu organochlorových látek v prostředí Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 57 All models are wrong…some are usefull Solution of pollution is not dilution Čím lépe matematické zákony popisují realitu, tím jsou méně přesné, a čím jsou přesnější, tím hůře popisují realitu. Albert Einstein