6

Prednáška 6

2. Organické kontaminanty

-Každoročne sa na trh dostáva 1000 až 1500 nových organických zlúčenín.
- Aplikácie väčšiny z nich predstavujú skutočne významný prínos pre spoločnosť, avšak
zároveň sú spojené s rizikom nežiaducich vedľajších účinkov.

-Organická látka je považovaná za vážny a

nebezpečný kontaminant, ak spĺňa

nasledujúce kritéria (HUTZINGER a kol., 1978):
- veľká priemyselná produkcia,
- také použitie, pri ktorom je predpokladaný únik do životného prostredia,
- vysoká perzistencia,
- bioakumulácia,
- toxicita
- vo všeobecnosti môžeme povedať, že xenobiotiká (cudzorodé chemické látky schopné
vyvolať otravy).
- xenobiotiká sa nachádzajú v životnom prostredí v podstatne nižších koncentráciách ako
väčšina anorganických kontaminantov a ich detekovanie bolo možné až v 60-tych rokoch 20.
storočia s rozvojom inštrumentálnych metód v organickej analytickej chémii, predovšetkým
plynovej chromatografie a hmotnostnej spektrometrie.
-medzi organické látky, ktoré spĺňajú všetky uvedené kritéria, patria predovšetkým
polyaromatické uhľovodíky (PAU) a chlórované organické látky, najmä:
polychlórované bifenyly (PCB) a chlórované fenoly (CP).
-všetky tieto látky na základe Zákona č. 127/2006 Z.z. (Zákon o perzistentných organických
látkach) patria k nebezpečným škodlivinám, t.j. disponujú takými vlastnosťami, ktoré môžu
byť príčinou poškodenia zdravia ľudí, alebo poškodenia životného prostredia a v Zákone č.
220/2004 Z.z. (Zákon o ochrane poľnohospo-dárskej pôdy) sú definované ako organické
kontaminanty.
- v 90-tých rokoch 20. st. boli v ŽP detekované ďalšie xenobiotiká (polychlórované
dibenzo-p-dioxíny (PCDD) a dibenzo-p-furány (PCDF), ktoré patria medzi halogénované
aromatické zlúčeniny.

2.1 Zdroje organických kontaminantov v pôde

Pesticídy

 pesticídy (fytofarmaceutiká) sú organické zlúčeniny, ktoré sa cielene aplikujú v

poľnohospodárstve s cieľom ochrániť pestovanú rastlinnú produkciu proti škodlivým
činiteľom, ako sú živočíšni škodcovia, buriny a hubovité choroby.

 najvýznamnejšími skupinami pesticídov sú zoocídy, herbicídy a fungicídy.
 zo zoocídov sú najdôležitejšie insekticídy, ktoré sa používajú proti hmyzu na

poľnohospodárskych plodinách, hospodárskych zvieratách i človeku. Herbicídy sa
používajú proti burinám v kultúrnych rastlinách a fungicídy sú určené proti

fytopatogénnym hubám. Pesticídy sa v poľnohospodárstve používali od nepamäti, ale
až v 20. storočí sa vo veľkom meradle začali využívať syntetické organické zlúčeniny.

 symbolom tejto éry je DDT, zlúčenina s vynikajúcimi insekticídnymi účinkami.
 až o niekoľko desaťročí sa však zistilo, že mnohé predovšetkým chlórované aromáty,

medzi ktoré zaraďujeme aj DDT sú odolné voči biologickej degradácií, majú vysokú
akumulačnú schopnosť v tukoch a mnohé ich metabolity sú vysoko rizikové pre
biologický svet vrátane človeka.

 z uvedeného dôvodu bola aplikácia DDT u nás zakázaná v roku 1976 a mnohé ďalšie

pesticídy na báze chlóroaromátov začiatkom 90-tych rokov. V súčasnosti patria
medzi najrozšírenejšie pesticídy organické zlúčeniny na báze fosforu, ktoré na
rozdiel od chlórovaných uhľovodíkov sa oveľa rýchlejšie rozkladajú a tým nezaťažujú
životné prostredie. Pre všetky poživatiny v súčasnosti existujú prísne limity
maximálnych dovolených koncentrácií rezíduí pesticídov, ktoré sa prísne
monitorujú.

2.2 Ostatné zdroje organických kontaminantov

 väčšina organických kontaminantov patrí medzi zlúčeniny, ktoré sú cudzie

životnému prostrediu (xenobiotiká), sú to látky vyrobené človekom. Medzi
najzávažnejšiu skupinu perzistentných organických polutantov v pôde patria aj
polychlórorované bifenyly (PCB).

 PCB sú skupinou aromatických chlórovaných syntetických chemikálií, ktoré sa

nevyskytujú prirodzene v životnom prostredí, ale sa vyrábajú chloráciou bifenylu.

 PCB tvoria dva spojené benzénové kruhy, v ktorých niektoré atómy vodíka sú

nahradené atómami chlóru.

 tieto látky našli široké uplatnenie vďaka svojím vynikajúcim vlastnostiam, ako je

termostabilita, nehorľavosť, chemická inertnosť, nekorozivosť a dobrá schopnosť
elektroizolácie.

 využívali sa pri výrobe kondenzátorov a transformátorov, v chladiarenských a

hydraulických kvapalinách, ako súčasť mazadiel, prípravkov na impregnáciu dreva, v
náteroch a farbách.Vo všeobecnosti skládky odpadov sú považované za najzávažnejší
zdroj znečistenia životného prostredia polychlórovanými bifenylmi na Slovensku.

 uniká, alebo už z nich uniklo, asi 52 % polychlórovaných bifenylov.
 v oblasti okolia bývalého výrobcu výrobkov založených na báze PCB možno za zdroj

kontaminácie celého environmentu (poľnohospodársku pôdu nevynímajúc)
považovať aj odvádzací kanál z tohto chemického podniku, priľahlú rieku Laborec,
ale aj vodnú nádrž Zemplínska Šírava.

 v sedimente týchto tokov a nádrže sa nachádza až niekoľko ton vysoko nebezpečného

kontaminantu. Vysoké koncentrácie PCB boli zistené predovšetkým pri ekologických
haváriách, pri ktorých preniklo do prostredia značné množstvo PCB. Existuje aj
diaľkový transport PCB atmosférou vo forme pár, alebo aerosolovej disperzie, pričom
dochádza k všeobecnej distribúcií týchto látok.

 hladina PCB je vyššia v blízkosti urbanistických a priemyselných lokalít.

 ďalšou skupinou chlóroaromátov, ktoré sú vážnymi kontaminantami životného

prostredia sú chlórofenoly (CP). Fenol a jeho chlórderiváty patria medzi bežné
polutanty vodných zdrojov a pôdy, pričom ich pôvod býva rozmanitý. Chlórované
fenoly a najmä pentachlórfenol (PCP) patrili medzi široko používané biocídy v
priemyselných odvetviach a v poľnohospodárstve už od roku 1920. Chlórfenoly boli
všestranne používané najmä vďaka rozpustnosti v organických rozpúšťadlách, ako aj
v roztokoch sodných solí.

 chlórované fenoly sa v dôsledku svojich vynikajúcich vlastností intenzívne využívajú

v mnohých odvetviach priemyslu i poľnohospodárstva viac ako 50 rokov.

 v chemickom priemysle sa využívajú ako antiseptické a selektívne rozpúšťadlá pre

minerálne oleje. Používajú sa aj ako intermediáty pri výrobe herbicídov a farbív.
Určité množstvá CP sa namerali aj vo vzduchu, v dažďových a snehových zrážkach.

 v životnom prostredí sa chlórofenoly hojne vyskytujú ako medziprodukty degradácie

pesticídov (lindén, pentachlórobenzén, hexachlórobenzén, dichlórofenyl-octová
kyselina) a ďalších aromatických látok

 z tohto dôvodu boli chlórované fenoly v značných koncentráciách zistené v pôde,

vode, sedimentoch, ale i ľudských tkanivách

 najväčšie využitie medzi chlórofenolmi má pentachlóro-fenol (PCP). Ešte v

nedávnej minulosti sa intenzívne využíval ako všestranný herbicíd, fungicíd a
insekticíd, pri ochrane dreva a pestovaní ryže.

 v dôsledku svojej toxicity a veľkého rozšírenia v životnom prostredí patrí medzi

najviac študované fenoly a z tohto dôvodu sa často využíva pre štúdium vplyvu
pôdnych vlastností na jeho účinnú elimináciu z rôznych pôdnych typov.

 monochlórfenoly sa v súčasnosti používajú ako medziprodukty vo výrobe farbív a pri

výrobe viac chlórovaných fenolov, 4-chlórfenol sa používa na výrobu farbiva
quinizarínu a fungicídov chlorophenesinu a dichlorophenu, 2,4-dichlórfenol sa
používa vo veľkých množstvách na výrobu kyseliny 2,4-dichlórfenoxy-octovej.

 z trichlórovaných izomérov je významný 2,4,5-trichlór-fenol, ktorý sa používa pri

výrobe herbicídu kyseliny 2,4,5-trichlóroctovej.

 2,3,4,6-tetrachlórfenol je aj dnes komerčne dostupný a používa sa ako ochranný

konzervačný prostriedok

 veľké množstvo chlórovaných organických zlúčenín, vrátane chlórovaných fenolov sa

produkuje počas chemického bielenia chlórom. Nové spôsoby bielenia výrazne
znižujú hladinu chlórovaných fenolov.

 chlórfenoly sú analogicky tvorené počas chlorácie pitnej vody obsahujúcej humínové

látky. Vznikajú tiež počas horenia organického materiálu v prítomnosti chlóru,
napríklad spaľovaním mestských tuhých odpadov alebo počas horenia čerstvého
dreva, pričom unikajú do ovzdušia

 chlórfenoly sú teda globálne polutanty, ktoré boli nájdené aj v sedimentoch jazier

odľahlých od priemyselných centier. PCP bol nájdený v usadeninách slojov starších
ako 50 rokov pred započatím priemyselnej výroby, z čoho vyplýva, že vznikli
pravdepodobne pri lesných požiaroch. Okrem toho je zaujímavé, že niektoré
chlórfenoly sú biologického pôvodu, napríklad: 2,6-dichlórfenol je feromónom
kliešťov. Chlórfenoly nie sú teda výlučne antropogénneho pôvodu.

 chlórované aromáty predstavujú nebezpečné látky pre celý ekosystém. O ich

závažnom vplyve na zdravie ľudského organizmu, akútnych aj chronických
účinkoch, mutagénnych, karcinogénnych a teratogénnych účinkoch svedčia mnohé
práce a štúdie pojednávajúce o prítomnosti týchto polutantov v potravinách.

Polychlórované dibenzodioxíny (PCDD) a polychlórované dibenzofurány (PCDF)

 na rozdiel od CP, resp. PCB nikdy neboli komerčne vyrábané a do životného

prostredia sa dostávajú predovšetkým spaľovaním chlórovaných uhľovodíkov.

 tieto zlúčeniny predstavujú vedľajšie produkty a nečistoty pri syntéze chlórovaných

organických zlúčenín (chlórofenolov, pesticídov) a pri bielení buničiny v
papierenskom priemysle.

 napriek veľmi nízkym koncentráciám, v ktorých sa tieto zlúčeniny vyskytujú v

životnom prostredí, ich sledovaniu sa venuje veľká pozornosť, pretože patria medzi
najtoxickejšie organické zlúčeniny.

 veľkú skupinu organických polutantov predstavujú aj polyaromatické uhľovodíky

(PAU).

 tieto látky vznikajú pyrolýzou, resp. neúplným spaľovaním, môžu sa v nízkych

koncentráciách aj prirodzene nachádzať v životnom prostredí.

 hlavným prirodzeným zdrojom PAU sú prirodzené pyrolytické procesy, napr. lesné

požiare alebo emisie vulkánov, zmes PAU sa môže nachádzať aj pri náleziskách ropy.

 v podstatne väčšom množstve sa PAU dostávajú do životného prostredia z

antropogénnych zdrojov.

 vo všeobecnosti, všetky organické zlúčeniny, ktoré obsahujú uhlík a vodík môžu byť

potenciálnymi prekurzormi PAU.

 najtypickejšie antropogénne zdroje PAU sú: výroba koksu, priemyselná výroba

hliníka, spaľovanie tuhých palív v domácnostiach, resp. spaľovniach, elektrárne na
tuhé palivo.

 PAU sa môžu viazať na prachové častice vzduchu a tým sa prenášať na veľké

vzdialenosti za súčasného kontaminovania ďalších zložiek životného prostredia
(voda, pôda).

2.3 Chemické, fyzikálno-chemické a toxikologické vlastnosti vybraných organických
kontaminantov.

 Rozpustnosť vo vode je jednou z najdôležitejších chemických charakteristík

organických kontaminantov, pretože nám umožňuje odhadnúť:

 - chemickú mobilitu,
 - chemickú stabilitu, resp. rozklad,
 - chemickú akumuláciu,
 - chemickú bioakumuláciu,
 - chemickú sorpciu.

 rozpustnosť vo vode ovplyvňuje pohyblivosť daného kontaminantu v prostredí, ale

môže ovplyvňovať aj ďalšie degradačné alebo transformačné procesy, ako sú
hydrolýza, fotolýza a biodegradácia.

 hodnota rozpustnosti chlórofenolov je silne závislá od počtu atómov chlóru

viazaných na aromatickom jadre, pričom CP s nižším počtom atómov chlóru sú
rozpustnejšie.

 ďalšími dôležitými faktormi, ktoré ovplyvňujú rozpustnosť, je teplota a pH
 rozpustnosť všetkých kongenérov PCB, ako aj PCDD a PCDF, je pomerne nízka a aj ich

ďalšie chemické a fyzikálno-chemické charakteristiky sú porovnateľné s
vysokochlórovanými chlórfenolmi

 PAU môžeme z hľadiska rozpustnosti i ďalších fyzikálno-chemických

charakteristík rozdeliť na dve skupiny:



a) Nízkomolekulárne (max. 3 benzénové kruhy, s molekulovou hmotnosťou

do

 228

b) Vysokomolekulárne - sú vo všeobecnosti málo rozpustné vo vode,
lipofilné (rozpustné v tukoch) s nízkym výparom

 ďalšia dôležitá vlastnosť je rozdeľovací koeficient oktanol-voda (Kow), ktorý indikuje

bioakumuláciu a biokoncentráciu chemikálií. Z CP má najvyššiu hodnotu Kow
pentachlóro-fenol (PCP) (102), čo poukazuje na možnosť bioakumulácie a
pravdepodobnosť kontaminácie potravinového reťazca

 vyššie hodnoty Kow ako PCP sú charakteristické pre PCB, PCDD, PCDF a PAU.
 fyzikálno-chemická vlastnosť – volatilizácia, vyjadrená tlakom nasýtených pár,

poukazuje na možnosť výparu.

 nízka hodnota tlaku nasýtených pár PCP indikuje jeho nízky výpar Táto hodnota je

tiež závislá na pH a pri pH=7 tlak nasýtených pár pre PCP nadobúda hodnotu 0 Nízke
hodnoty volatilizácie majú tiež PCB, PCDD, PCDF a PAU.

 veľmi dôležitou vlastnosťou chemických látok z hľadiska ich osudu v životnom

prostredí jehodnota adsorpčného koeficientu (Koc), ktorá vyjadruje, či chemikália sa v
pôdnom prostredí nachádza vo vodnej alebo pevnej fáze.
 oveľa vyššími hodnotami Koc disponujú PCB a PAU (napr. fenantrén má hodnotu

Koc 23 000).
 nemenej dôležitá vlastnosť chemických látok, z hľadiska ich osudu v životnom

prostredí je polčas rozpadu, ktorého hodnota závisí od podmienok, za akých sa látka
v pôde nachádza.

 polčas rozpadu pre chlórofenoly je niekoľko dní, v prípade PCB, PCDD a PCDF sú to

desiatky a v prípade vysokomolekulárnych PAU až tisícky rokov.

 ako vyplýva z ich chemických a fyzikálno-chemických vlastností, väčšina uvedených

organických polutantov je perzistentných (biologicky ťažko rozložiteľných) a
lipofilných (rozpustných v tukoch) a niektoré z nich, predovšetkým PCDD a PCDF
ako aj niektoré kongenéry PCB už vo veľmi nízkych koncentráciách sú toxické pre
organizmy.

 veľká väčšina týchto látok vykazuje tiež fenotoxické, mutagénne, teratogénne a

karcinogénne účinky

2.4 Vplyv pôdnych parametrov na organické kontaminanty v pôde
 osud xenobiotík v pôdnom prostredí je determinovaný množstvom fyzikálnych,

chemických a biologických faktorov.

 základnou informáciou pri posudzovaní chovania sa kontaminantu v pôde je jeho

mobilita.

 pohyblivosť (transport) kontaminantu v pôde je priamo závislá na stupni väzby, resp.

sorpcie kontaminantu na organické, resp. anorganické komponenty pôdy a priamo
ovplyvňuje filtračnú, akumulačnú a pufrovaciu funkciu pôdy.

 adsorpcia je pravdepodobne najdôležitejší spôsob interakcie medzi pôdou a

xenobiotikami a môže zahrňovať kompletne reverzibilné ako aj úplne ireverzibilné
procesy, ktoré môžu byť fyzikálnej alebo chemickej povahy. Rozsah adsorpcie závisí
od vlastností pôdy a zlúčeniny

2.5 Sorpcia organických kontaminantov v pôde

 vďaka sorpcii dochádza v pôdnom systéme k rozdeleniu foriem existencie sledovanej

látky na sorbovanú a vodorozpustnú, pričom rovnováha sa ustaľuje podľa afinity
danej látky k pôdnym fázam.

 matematické zhodnotenie sorpcie xenobiotík v pôdnom prostredí je vyjadrené

rozdeľovacím koeficientom medzi pevnou a kvapalnou fázou pôdy – Kd.

 hodnota Kd je jednou z najdôležitejších environmentálnych charakteristík a zohráva

úlohu pri predpovedaní osudu xenobiotík v pôdnom prostredí

 sorpcia xenobiotík v pôdnom prostredí uskutočňuje na minerálnej a organickej

zložke pôdy.

 z anorganickej zložky pôdy najdôležitejšiu úlohu pri sorpcii zohrávajú ílové minerály

a oxidy kovov, pričom významnú úlohu má aj kvalitatívne zastúpenie ílových
minerálov

 medzi ílovými minerálmi disponuje montmorilonit najvyššou sorpčnou

schopnosťou a v literatúre sa uvádza výrazne vyššia sorpcia herbicídov na
montmorilonit ako na oxidy železa

 súčasné výskumy potvrdzujú kľúčovú úlohu organického uhlíka pri sorpcii

hydrofóbnych, ako aj polárnych organických xenobiotík, pretože organická hmota sa
uvádza pri organických kontaminantoch ako primárny sorbent, distribučný
koeficient Kd je normalizovaný na obsah organického uhlíka v pôde (Koc)

 pri sorpcii zohráva dôležitú úlohu kvalita pôdnej organickej hmoty.
 platí, že vo vzťahu k organickým kontaminantom majú humínové kyseliny v

porovnaní s fulvokyselinami vyššiu sorpčnú schopnosť

 veľkosť sorpcie organických kontaminantov závisí od vnútornej chemickej štruktúry

humínových kyselín

 v poslednom období sa objavujú práce, ktoré uvádzajú interakcie medzi

aromatickými štruktúrami pôdnej organickej hmoty a aromatickým kruhom
kontaminantu, ale aj negatívne nabitými karboxylovými skupinami a rôznymi
funkčnými skupinami kontaminantov

 bol zistený vzťah medzi veľkosťou sorpcie PCB, resp. PCP a aromatic. štruktúrami

pôdnej organickej hmoty

 môžeme konštatovať, že organická hmota s vyšším stupňom aromaticity, resp.

vyššiou humifikáciou organickej hmoty má podstatne vyššiu schopnosť sorpcie
organických kontaminantov.

2.6 Transformácia organických kontaminantov

 na rozdiel od anorganických kontaminantov (predovšetkým ťažkých kovov), ktoré

nemôžu podliehať rozkladu, organické polutanty majú schopnosť degradácie v
pôdnom prostredí

 táto schopnosť pôdy zahrňuje premenu látok fyzikálny mi, chemickými a

biologickými procesmi.

 organický kontaminant v pôde môže podľahnúť úplnej mineralizácii alebo čiastočnej

degradácii

 principiálne môže degradácia organických kontaminantov v pôde prebiehať dvoma

spôsobmi, a to biologickou cestou, ktorá je jedným z najdôležitejších procesov
determinujúcich osud organických kontaminantov, ale v pôdnom prostredí sa
stretávame aj s abiotickým spôsobom degradácie.

 2.7 Biodegradácia
 mikrobiálna degradácia

– biodegradácia je vo všeobecnosti biologický rozklad

organického kontaminantu účinkom mikrobiálnej aktivity enzýmov

 v súčasnosti je známe pomerne široké spektrum baktérií a húb, ktoré sú schopné buď

aeróbnym alebo anaeróbnym spôsobom degradovať aj pomerne

 perzistentné zlúčeniny, ako sú polyaromáty, polychlórované bifenyly, halogénované

aromáty

 biologické procesy biodegradácie xenobiotík v pôdnych podmienkach závisia okrem

vlastností kontaminantu aj na vlastnostiach pôdneho prostredia, pričom
najdôležitejšie environmentálne faktory ovplyvňujúce biodegradáciu sú:
teplota, vlhkosť, pH, prítomnosť živín a dostatok organického uhlíka

 vo všeobecnosti možno povedať, že biodegradácia sa s teplotou zvyšuje, pričom

optimálna teplota sa udáva 25-35 °C. V literatúre sa tiež udáva rýchlejšia degradácia
PAU a PCB so zvýšením priemernej ročnej teploty

 vplyv vlhkosti na biodegradáciu nie je tak jednoznačný ako pri teplote
 zvýšenie vlhkosti od 5 do 50 % zvyšuje degradáciu xenobiotík, pričom optimálna

vlhkosť sa udáva cca 20 %.

 pri zvýšení priemernej ročnej vlhkosti sa nezistil vplyv na degradáciu PAU a PCB.
 k najvyššej rýchlosi biodegradácie dochádza v neutrálnom prostredí.
 pôdna organická hmota pri biodegradáciách môže disponovať dvoma protichodnými

účinkami

 na jednej strane činnosť mikroorganizmov, meraná jej respiračnou aktivitou, sa

zvyšuje so zvýšením POC, čo dokazujú namerané bazálne hodnoty respiračnej
aktivity

 na druhej strane je potrebné upozorniť, že v pôdnom prostredí dochádza k

interakciám xenobiotík, hlavne s organickou hmotou, čo môže byť príčinou ich nízkej
bioprístupnosti.

 v súčasnosti sa objavujú názory, že sorpcia xenobiotík na humifikovanú organickú

hmotu môže zvyšovať ich bioprístupnosť, a tým aj ich mineralizačnú rýchlosť Taktiež
sa uvádza zvýšená bakteriálna degradácia aromatických zlúčenín za prítomnosti
humínových kyselín.

2.8 Abiotická degradácia

 Zúčastňujú sa abiotické komponenty pôdy, ako sú: ílové minerály, oxidy,

hydroxidy a organická hmota.

 väčšina organických kontaminantov má silnú afinitu k pôdnej organickej hmote,

avšak vyššie percentuálne zastúpenie ílových minerálov môže v značnej miere
prispievať k povrchovým abiotickým transformáciám polárnych xenobiotík

 na rozdiel od ílových minerálov a oxidov kovov, pôdna organická hmota vďaka svojej

heterogénnej štruktúre je okrem polárnych xenobiotík schopná interagovať aj s
nepolárnymi organickými kontaminantmi akými sú PAU resp. PCB.

 ďalší rozdiel spočíva v tom, že pôdna organická hmota umožňuje v priebehu

humifikácie zabudovanie mnohých organických xenobiotík, ktoré sú štruktúrne
podobné humusovým látkam do makromolekuly humínových kyselín.

 reakcie, ktoré pri týchto procesoch prebiehajú, sú charakteristickým príkladom

kombinácie biotických a abiotických komponentov pri premene xenobiotík

 predpokladáme niekoľko typov väzbových interakcií medzi humínovými látkami a

kontaminantami, prítomnými v pôde

Iónová väzba.

 tento typ väzby vychádza z pôsobenia elektrostatických síl medzi fixnými nábojmi

prítomných funkčných skupín a iónmi vyskytujúcimi sa v roztoku.Vznik
elektrostatickej väzby sa dá u humínových látok predpokladať, napr. v prípade
alkalických kovov a amoniaku.

Koordinačná väzba

 na vzniku koordinačných väzieb sa v humínových látkach najviac podieľajú

karboxylové a fenolické funkčné skupiny, kde zastúpenie týchto dvoch
funkčných skupín je okrem iného ovplyvnené hodnotou pH a tým aj mierou
disociácie týchto funkčných skupín.

 v slabo kyslej oblasti sa na vzniku koordinačných väzieb podieľajú najmä

karboxylové skupiny a k nim sa pri vzraste pH nad 7 a po disociácii protónu z
fenolického hydroxylu pridávajú významne aj tieto funkčné skupiny.

Vodíkové mostíky

 aj napriek skutočnosti, že presná štruktúra humínových látok zostáva stále

nedoriešená, je možné predpokladať na základe preukázanej prítomnosti niektorých

funkčných skupín (amidová, laktámová, nitrilová) možnosť vzniku vodíkových
mostíkov.

 tieto väzby sa aj napriek svojmu nízkemu energetickému obsahu môžu významne

podieľať na väzbových schopnostiach medzi humínovými látkami a kontaminantami.

Hydrofóbne interakcie

 Tento typ väzby vzniká pri kontakte nepolárnych skupín (napr. alkylových) v

molekulách nachádzajúcich sa vo vodnom roztoku, kde tieto interakcie môžu
vychádzať z pôsobenia van der Waalsových síl alebo presunu -elek-trónov.

π

Hydrofóbne interakcie sú najčastejšou predpo-kladanou väzbovou interakciou
humínových látok s hydrofóbnymi a alifatickými kontaminantami

Kovalentná väzba

 interakcie vedúce ku vzniku kovalentných väzieb môžu byť rozdelené na dve

skupiny:

 reakcie prebiehajúce bez využitia aktivity enzýmov
 reakcie s využitím biokatalýzy.
 z hľadiska sanácie pôd kontaminovaných PAU je možnosť kovalentnej väzby na

humínové látky zvlášť zaujímavá, pretože sa tu jedná o stabilnú väzbu na polymérnu
štruktúru, o ktorej je preukázané, že je nemutagénna a v jej prítomnosti dokonca aj
niektoré mutagénne látky znižujú svoju mutagenitu

 možnosť vzniku kovalentnej väzby medzi makromolekulárnou štruktúrou

humínových látok a kontaminantu je z praktického hľadiska predpokladom k
imobilizácii kontaminantu.

 v tejto súvislosti je dôležité poznať, či proces vedúci ku vzniku kovalentnej väzby

môžeme považovať za reverzibilný alebo ireverzibilný

 bolo zistené, že medzi polutantmi a štruktúrou humínových kyselín sa vytvárajú

kovalentné väzby, ktoré potvrdzujú 13C NMR merania organických kontaminantov
zabudovaných v ich štruktúre a tým podávajú jasný dôkaz o význame kvality pôdnej
organickej hmoty pri takomto spôsobe abiotických transformácií xenobiotík

 z tohto pohľadu môže byť interakcia organických kontaminantov s pôdnou

organickou hmotou charakterizovaná aj ako alternatívna metóda odstránenia
organických kontaminantov z pôdneho prostredia a predstavuje jeden z hlavných
spôsobov abiotickej transformácie xenobiotík

 podobne ako pri biotickej transformácií xenobiotík, aj pri abiotickom spôsobe

transformácie významnú úlohu zohráva reakcia pôdneho prostredia. Pri určitom
type väzieb disociovaných molekúl organických kontaminantov je interakcia závislá
od pH prostredia, pričom všeobecne platí, že pri iónových molekulách je sorpcia
vyššia pri nižšom pH.

 zabudovanie xenobiotika kovalentnými väzbami do štruktúry humínovej kyseliny,

ktorá nasleduje po sorpcii, sa uskutočňuje v neutrálnej, resp. slabo zásaditej oblasti

 pri nepolárnych zlúčeninách typu PAU, PCB, nezohráva reakcia pôdneho prostredia

takú významnú úlohu.