docPrůřezové téma RVP - Magistrát hl. m. Prahy
download 
Stížnost Transkript
Průřezové téma RVP - Magistrát hl. m. Prahy
Projekt EKOGRAMOTNOST pro udržitelný rozvoj v Praze Průřezové téma VODA Metodika pro 2. stupeň ZŠ a střední školy RNDr. Danuše Kvasničková, CSc Prof. Ing. Vladimír Kalina, CSc Ing. Anna Vlčková Ing. Jaroslav Jásek Klub ekologické výchovy 2007 PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM, STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY a ROZPOČTEM HMP 1 Anotace Metodika pro průřezové téma VODA zahrnuje a) textovou část obsahující rozbor významu tématu pro integrovaný přístup prosazovaný v RVP (v rámci základních škol v již schváleném průřezovém tématu Environmentální výchova) a pro utváření klíčových kompetencí, možností realizace tohoto tématu, informace o přípravě pro toto téma v rámci projektu a o poskytnutých vstupních materiálech, odborné informace o vodě, zejména vztahující se k problematice vody v hlavním městě Praze b) CD s PP prezentací o vztahu Vltavy a Prahy (s textovou a obrazovou částí) z hledisek historických, sociologických a technickoekonomických jako námět informací využitelných v různé míře v základních a středních školách Metodika souvisí s dalšími metodikami zpracovanými v rámci projektu, které věnují pozornost vodě, jako významnému tématu:Jsou to metodiky pro přírodovědné vzdělávání, pro výtvarnou výchovu, pro jazykové vzdělávání a vzdělávání společnskovědní I metodiky pro další průřezová témata. Zpracovali RNDr. Danuše Kvasničková, CSc a Prof.Ing.Vladimír Kalina, CSc: - metodická část Ing. Anna Vlčková Ing. Jar.Jásek – odborné informace o problematice vody v Praze Ing. Anna Vlčková : PP prezentace © Danuše Kvasničková, Vladimír Kalina, Anna Vlčková, Jaroslav Jásek Text neprošel redakční ani jazykovou úpravou. 2 Průřezové téma VODA Metodika pro 2. stupeň ZŠ a střední školy Obsah str. 1. Průřezové téma VODA…………………………………………. 5 1.1. Cíle a úkoly průřezového tématu 5 2. Čemu v tématu VODA věnovat pozornost ? ……………………7 2.1. Z hlediska obsahu 2.2. Z hlediska metod a forem vyučování 2.3. Z hlediska organizace průřezového tématu 2.4. Z hlediska podmínek integrace 3.Charakteristika realizace průřezového tématu VODA ………….12 v základní a střední škole 3.1. Předpoklady pro 2.stupneň ZŠ 3.2. Poznámky k realizaci průřezového tématu na 2.stupni ZŠ 3.3. Poznámky k realizaci průřezového tématu na středních školách 4. Ověřování průřezového tématu v projektu………………………. 17 4.1. Zkušenosti z projektu 4.2. Předpoklady pro průřezové téma zajištěné v projektu 4.2.1.semináře a exkurze uspořádané pro průřezové téma: 4.2.2. semináře a exkurze organizované v rámci specializačního studia 4.2.3. nabídka akce mimo projekt organizovaná KEV 4.2.4. učební pomůcky, publikace 5. Příklady informací k tématu VODA pro pražské školy…………21 5.1. Stručný průvodce expozicí Muzea pražského vodárenství………. 21 Jaroslav Jásek 5.2. Praha a Vltava……………………………………………………. 31 Ing. Petra Vlčková 5.3. Rozbor obsahu tematického okruhu VODA………………………38 D.Kvasničková – převzato z metodického textu KEV (zpracovaného mimo projekt) 6. Použitá a doporučená literatura ……………………………………. 54 Příklady webových stránek k tématu VODA 3 7. CD: 7.1. PP prezentace : Praha a Vltava Ing. Petra Vlčková Obsah CD: 1. Představení Povodí vltavy 2. 2Historický vývoj území podél toků 3. Splavnění Vltavy na území Prahy 4. Historie povodní v Praze 5. Koncepce protipovodňové ochrany v současné podobě 6. Čistota vody ve Vltavě . - počítačová simulace zatápění území Prahy při povodni – příklad z rokz 1870 - obrázky ke stažení využitelné při výuce 7.2. PŘÍKLADY PRAKTICKÝCH CVIČENÍ K TÉMATU VODA B. Jarolímková, SRŠ Vodňany – převzato z metodického materiálu KEV – zpracováno mimo projekt 7.3. VÝLOV – souhrn biologických, technických a metodických informací k vodnímu hospodářství Kolektiv SRŠ Vodňany – člen KEV (převzato) 4 1. Průřezové téma VODA 1.1. Cíle a úkoly průřezového tématu Průřezové téma má významně přispět k environ-mentálnímu vzdělávání, propojovat rozptýlené poznatky a utvářet integrovaný pohled na zvolený tematický okruh – tj. na vodu. Má v sobě spojovat hlediska přírodovědná, sociální, technicko ekonomická i estetická, brát v úvahu rozmanitost vztahů člověka k vodě., umožňovat sledování a uvědomování si vývoje těchto vztahů, a to i v přímých kontaktech s prostředím, při poznávání historických souvislostí i aktuálních ekologických problémů, při aktivní účasti na poznávání a ochraně vody v okolí.. Má ovlivňovat životní styl žáků v zájmu udržitelnosti rozvoje. Průřezové téma představuje významné přínosy vzdělávací (získávání a spojování informací různého charakteru, hledání souvislostí, rozvíjení vztahového myšlení, uvědomování si významu a nezbytnosti vody, pozitivních a naopak negativních vlivů člověka na vodu) i přínosy výchovné (podněcování samostatnosti, aktivity, nápaditosti a tvořivosti, chápání občanské odpovědnosti v demokratické společnosti, formování žádoucího životního stylu). Téma tedy významně přispívá k naplňování mnoha obecných cílů vzdělávání a k utváření klíčových kompetencí. V dosud schválených RVP pro základní školu jsou uváděny: Kompetence k učení Kompetence k řešení problémů Kompetence komunikativní Kompetence občanské Kompetence pracovní Průřezové téma významně přispívá k utváření všech těchto kompetencí v jejich vzájemných souvislostech: Učí samostatně pozorovat a popisovat okolní prostředí, vztahy lidí k vodě, získávat a třídit informace, získané poznatky zvažovat v jejich souvislostech, domýšlet možné důsledky různých lidských aktivit (pozitivních i negativních ). Učí aktivně využívat výpočetní techniku (internet) při zjišťování informací o vodě, rozlišovat závažnost problémů spojených s využíváním vody. Podněcuje zájem o způsoby řešení problémů. Vede žáky k tomu, aby se aktivně podíleli na sledování hospodaření s vodou, uvědomovali si občanskou odpovědnost za zajišťování dostatku vody jako nepostradatelné podmínky udržitelného rozvoje v lokálním i v globálním měřítku. Vede k hledání souvislostí ekologických, technickoekonomických a sociálních, významu preventivní obezřetnosti v jednání, které by mohlo negativně ovlivnit vodu jako nezbytnou podmínku života i rozvoje lidské civilizace. Při úvahách o možnostech řešení problémů spojených s vodou se rozvíjí nápaditost, žáci se učí aplikovat znalosti z různých přírodovědných i humanitních oblastí, zkoumat okolí, uvědomovat si vlastní vztahy k vodě. 5 Učí se dokumentovat poznávané skutečnosti, formulovat své názory, kultivovaně diskutovat o problémech, vyjadřovat a zdůvodňovat svá stanoviska a demokratickým způsobem je prosazovat. Přitom je třeba vždy dbát na ohleduplné, slušné a vlídné jednání. Při konkrétních pracovních aktivitách ( např. v přírodě i v laboratoři) se zdůrazňuje spolupráce, žáci se učí pracovat v týmu, uvědomovat si své schopnosti a možnosti a učí se kriticky oceňovat svůj příspěvek ke společnému řešení úkolů. Poznávají také význam a úkoly různých profesí ve vztahu k životnímu prostředí. Důležité je, aby se žáci učili oceňovat nápaditá i netradiční řešení problémů, uvědomovali si nebezpečí nesprávného jednání i své občanské povinnosti, ale i své právo angažovat se v řešení problémů. V této souvislosti je žádoucí, aby se také učili komunikovat s veřejností a příslušnými institucemi (např. s odbornými institucemi, s obecním úřadem, s referátem životního prostředí) a aby se aktivně podíleli na akcích zaměřených k růstu ekologického vědomí veřejnosti (Dne životního prostředí OSN, Dne Země, Dne vody, apod.). Spolu s působením na racionální stránku osobnosti žáků je velmi důležité ovlivňovat i jejich stránku citovou : učit citlivému přístupu k okolní krajině, jejíž nedílnou součástí je voda, chápat nezbytnost vody pro přírodu, pro každodenní život a zdraví lidí, význam vlastního jednání v hospodaření s vodou, učit vnímat krásy a proměnlivosti vody, vyjadřovat se o vodě kresbou, vytvářením plakátů, fotografií, úvahami nad současnými problémy i jejich řešením apod. V celém tématu je důležité zdůrazňovat specifické místní otázky – tedy např. význam vody pro Prahu, pro její život v minulosti i současnosti, způsoby hospodaření s vodou atd. Téma je možno rozdělit na menší obsahové celky, které řeší jednotlivci nebo skupiny žáků a vzájemně si informace vyměňují a sdělují. Efektivní je uplatňování projektové metody, při níž žáci sami (samozřejmě za konzultační pomoci učitele) vytyčují otázky a hledají na ně odpovědi Tato metoda vyžaduje: • samostatné aktivní zjišťování a soustřeďování informací spojené i s různými činnostmi žáků (s pozorováním, s pokusy, s rozhovory, s vyhledáváním údajů v literatuře, mapách, prostřednictvím počítače apod.); • hodnocení informací a hledání souvislostí mezi nimi; • vyjadřování problémů a navrhování možných způsobů řešení ; • dokumentaci získaných informací, zkušeností, prožitků, vyjádření názorů; • závěrečnou prezentaci výsledků - ústní a písemnou formou, prostřednictvím školních časopisů, nástěnek, popř. i širším zveřejňováním Téma VODA je možno řešit průběžně, nebo v bloku, nejlépe pak kombinací obou způsobů podle rozhodnutí a možnosti školy. Při průběžné realizaci se vyučovací hodiny věnované tématu „Voda“ rozloží mezi jednotlivé vzdělávací oblasti, blokový způsob optimálně je možno zaměřit na skupinové řešení dílčích otázek projektovou metodou a žáky vést k samostatnému řešení úkolů, které vyústí do „projektového dne“ věnovaného řešení skupinových úkolů, prezentaci připravených dříve zpracovaných výsledků apod. Projektový den je vhodné realizovat u příležitosti Světového dne vody (22.březen), popř. Dne Země (22.duben), Světového dne 6 životního prostředí (5.červen) nebo Světového dne proti suchu a rozšiřování pouští (17. červen). V realizaci tématu je samozřejmě možná velká variabilita. 2. Čemu v tématu VODA věnovat pozornost ? 2.1. Z hlediska obsahu Jde o poznávání vody jako základní podmínky života na naší planetě i života a rozvoje lidské společnosti . Základní znalosti o vodě jsou běžnou součástí jednotlivých vzdělávacích oblastí – přírodovědné i společenskovědné. Průřezové téma má tyto základní informace z jednotlivých předmětů využívat a doplňovat o integrující pohled, a to zvláště prostřednictvím uplatňování aktivizujících vyučovacích metod – zejména zmíněné projektové metody a přímým stykem s prostředím (samostatné pozorování a řešení úkolů, společné exkurze, besedy, diskuse, různé akce). Z obsahového hlediska by průřezové téma VODA mělo brát v úvahu následující okruhy informací : • fyzikální a chemické vlastnosti vody, hydrologický cyklus – obecná charakteristika obsažená v přírodovědné oblasti vzdělávání - propojení informací zejména z fyziky, chemie, zeměpisu Příklady úkolů: - sledování rozdílů ve fyzických a chemických vlastnostech vody z různých míst – tekoucí a stojaté vody – čisté a znečištěné (průzračnost, rychlost vypařování, tání, obsah dusičnanů apod.) • význam vody pro život v přírodě, vodní organismy – a jejich život v Praze základní informace obsažené v biologické, popř. zeměpisné části přírodovědné oblasti vzdělávání možnost řešení projektových úkolů Příklady:. - pozorování vybraného vodního ekosystému v Praze a okolí (část Vltavy, Botiče. některých rybníků apod.) - vlivy velkoměsta a jeho občanů na život některého druhu nebo společenstva vodních organismů, • význam vody pro zdraví lidí, pro hygienu, pro rekreaci – význam vody pro život v Praze – hodnocení kvality vody • zajišťování pitné vody (vodárny, studny), léčivé a minerální vody - základní informace v přírodovědné oblasti vzdělání, - možnost úkolů k řešení projektovou metodou – zejména specifických problémů Prahy , ve kterých se prolínají různé přístupy – přírodovědné, společenskovědné, estetické, ekonomické, technické, možnost exkurzí, besed atd. 7 Příklady úkolů: - jaká je spotřeba pitné vody, - jaká je vhodná míra používání minerálních vod z hlediska zdraví, - jaká je kvalita pitné vody v Praze, - kde jsou v Praze vodní plochy pro rekreaci a jaká tam bývá kvalita vody apod. Příklady exkurzí (ověřeno v projektu): - exkurze v Praze do vodárny v Podolí – viz příklad - expozice Muzea pražského vodárenství s odborným výkladem ( připojené informace) - uspořádání exkurze na vodní dílo Želivka (s odborným výkladem) – zdroj pitné vody pro Prahu (nutnost předcházejícího ohlášení a získání povolení ke vstupu !!!) - exkurze do čistírny odpadních vod • význam vody pro hospodářství (pro průmysl, dopravu, pro získávání energie, atd.) • vodní stavby, přehrady, vodní elektrárny - základní informace jsou součástí učiva zvláště zeměpisu, občanské nauky, popř. fyziky - průřezové téma by mělo vést k poznávání problémů a jejich složitosti - zvláště týkajících se Prahy a okolí Příklady úkolů: Jak je organizována lodní doprava v Praze Jaká je spotřeba vody v pražském průmyslu, jaké jsou trendy Jaký je podíl energie z vodních zdrojů na pražské spotřebě Příklad exkurze(ověřeno v projektu): - exkurze na vodní dílo Štěchovice – průtoková a přečerpávací vodní elektrárna, její začlenění do krajiny, historie, aktuální změny, funkce přehrad Vltavské kaskády, význam využívání vodní energie • voda v historii – význam pro zakládání měst, pro dopravu ; založení Prahy, život podél řeky, historický a estetický význam Vltavy pro Prahu • vlivy povodní – pražské příklady - základní informace z učiva v dějepisu, v zeměpisu, v českém jazyku(literatuře), výtvarné výchově - pro průřezové téma spojování hledisek historických, technicko ekonomických, uměleckých Příklady úkolů: Jaký byl význam Vltavy pro život Prahy v minulosti a jaký je v současnosti Které významné povodně postihly Prahu Která umělecká díla se věnují Vltavě v Praze Jak Vltava Prahu spojuje a rozděluje - apod. Příklady exkurze: - expozice Muzea pražského vodárenství s odborným výkladem (ověřeno v projektupřipojené informace) - umělecké a historické výstavy - vyjížďka po Vltavě s odborným výkladem ● ohrožování a znečišťování vody, vlivy na život v Praze • ochrana vody - vodní zákon • vztahy společnosti a jedince k vodě, potřeba vody v denním životě – specifika Prahy 8 - základní informace v učivu chemie, biologie, zeměpisu, občanské nauky - průřezové téma může řešit řadu různých úkolů Příklady úkolů:: - sledovat vlivy nečistot v prostředí na vodní ekosystém, na vybrané druhy vodních organismů (výskyt některých druhů ryb apod.) - zjistit jak se řeší čištění komunálních vod v Praze - zjistit spotřebu vody v domácnosti – porovnání Prahy s jinými městy - zjistit možnosti úspory vody – příklady řešení včetně ekonomických nákladů - zjistit názory občanů na hospodaření s vodou, na vývoj znečištění vody v Praze Příklady exkurzí: Čistírna odpadních vod - ověřeno v projektu • rozložení vody na Zemi, nerovnoměrnost výskytu sladké vody, státy přímořské a vnitrozemské, význam vody pro dopravu • ekosystémy moří, oceánů, řek • nedostatek čisté vody – důsledky pro zdraví – porovnání naší situace se situací ve státech s nedostatkem vody • ohrožování čistoty vody – oceánů, řek - základní informace v přírodovědné i společenskovědné oblasti vzdělávání - průřezové téma může vybídnout k řešení řady úkolů Příklady úkolů: - jak roste potřeba vody – v závislosti na růstu populace, na růstu spotřeby - jak se liší život v přímořských a vnitrozemských státech – v minulosti a nyní - jak se liší spotřeba vody v Praze – a vybraném městě v rozvojových zemích a v některých dalších zemich EU (v severní a jižní oblasti – nebo podle hospodářské úrovně) - jak souvisí rozšíření nemocí s dostupností čisté vody (opět porovnání) - uvést příklady havárií ropných tankerů - důsledky pro život v přírodě, pro lidskou společnost (ekonomické a společenské hledisko) Příklady využívání audiovizuální techniky: - Život v moři – film v 3D projekci (ověřeno v projektu – otázky biodiverzity a její ochrany) 2.2. Z hlediska metod a forem vyučování Obsah je možno řešit velmi různými metodami a formami vyučování doporučuje se vždy volit zejména aktivizující orientované na – komunikaci (besedy, kulaté stoly, diskuse) – přímé vztahy k prostředí (pozorování, exkurze) – využívání audiovizuální a výpočetní techniky (vyhledávání informací na internetu o prostředí, které není možno pozorovat přímo, vyhledávání statických údajů, fotografií, map apod.) Všechny tyto metody a formy je možno propojit při řešení projektů – při projektovém vyučování. Projektová metoda má mít vždy následující fáze: 9 - vytyčení problému – důležité je promyšlení jeho náročnosti s ohledem na možnosti žáků a aktivní zapojení žáků do jeho výběru a formulace samostatné aktivní zjišťování a soustřeďování informací spojené s různými činnostmi žáků (s pozorováním, s pokusy, s rozhovory, průzkumy, s vyhledáváním údajů v literatuře, mapách, prostřednictvím počítače apod.), navrhování způsobů a postupů řešení problémů, hodnocení získaných informací, jejich doplňování a hledání souvislostí mezi nimi, dokumentaci získaných informací, zkušeností, prožitků, pracovních výsledků, vyjádření individuálních názorů, - závěrečnou prezentaci výsledků – ústní a písemnou formou, pořádáním školních konferencí, prostřednictvím školních časopisů, nástěnek, popř. i širším zveřejňováním v regionálních sdělovacích prostředcích. Součástí prezentace výsledků mohou být i výstavy, veřejná vystoupení, články v tisku, besedy s rodiči apod. Doporučuje se na takové závěrečné semináře přizvat rodiče žáků, popř. další zájemce. Tyto aktivity jednak postupně vedou ke zlepšení komunikace mezi školou a rodinou, jednak tím škola přispívá prostřednictvím žáků i k ekologické osvětě dospělé veřejnosti. 2.3. Z hlediska organizace průřezového tématu Při řešení průřezového tématu na 2. stupni základní školy i na střední škole je velmi důležitá organizovaná spolupráce pedagogů. Doporučuje se v týmu učitelů provést nejprve obsahový rozbor tématu, tj. • vypracovat přehled poznatků, na něž lze navázat a které lze využít • určit, které poznatky je třeba doplnit • zdůraznit vztahy, na které je třeba upozornit • vytknout metody, postupy a formy, které je vhodné uplatnit • projednat spolupráci na způsobech prezentace výsledků Přehled různých přístupů důležitých pro integrovaný pohled: - z geografického hlediska rozebrat výskyt vody v prostředí, její čistotu v daném regionu v Čechách, ve Středočeském kraji, v Praze – v konkrétním vodním toku v okolí (včetně mapy znečištění vodních toků), ukázat závislost vzhledu různých krajin ve světě na množství vody, ukázat různé formy vody v krajině – řeky, potoky, mokřady, problémy nedostatku vody a naopak vodních katastrof, objasnit význam a způsoby ochrany před povodněmi – souvislost ochrany před povodní v Praze s celkovými opatřeními na řece Vltavě a Berounce apod. - z hlediska biologického seznámit s významem vody pro život od úrovně buňky po úroveň celých organismů a ekosystémů, s významem rozptýlené zeleně v krajině pro ochranu před vodní erozí, objasnit význam lužních lesů před povodněmi, vysvětlit význam čistoty a dostatku vody pro zdraví, ukázat rozdílnost různých ekosystémů s ohledem na množství vody, jejich produkci a produktivitu , způsob života vodních organismů – se zaměřením na podmínky v Praze a okolí apod. - z hlediska společenského a ekonomického rozebrat vztah vody k lidské historii, k založení Prahy a jejímu vývoji – spojení obou břehů Vltavy apod., rozebrat způsob života v různých částech světa i republikyi– s ohledem na přístupnost k vodě a jejím dostatku (různé způsoby zásobování pitnou vodou, problémy při suchu, otázky šetření vodou, ekonomické náklady na vodné a stočné, na budování zdrojů pitné vody, hodnocení vlivu na hospodaření s vodou apod.) 10 - z chemického a fyzikálního hlediska vytvořit představu o vodě jako základní látce umožňující svými vlastnostmi život a rozvoj naší civilizace, ukázat možnosti a způsoby zjišťování vlastností a kvality vody, - z hlediska technického rozšířit informace o využívání vody ve výrobě, jako energetického zdroje, o příčinách znečišťování vody, o jejím čištění, - to vše s ohledem na místní podmínky v Praze, v jednotlivých částech Prahy, porovnání s dalšími místy v republice nebo ve světě, ukázat příklady technických děl (staveb) na vodě v místním a regionálním měřítku, kvantitativně sledovat a hodnotit získávání a spotřebu vody, apod. - z estetického hlediska ukázat krásu vody, jejího pohybu, jejích forem – ve výtvarném, literárním i hudebním umění, -z etického hlediska probudit pocit odpovědnosti vůči vodě. - z hlediska udržitelného rozvoje zdůrazňovat souvislosti mezi hledisky ochrany životního prostředí, ekonomickými a sociálními (lidskými), ukazovat je na příkladech – důsledky havárií, důsledky odlesňování, důsledky plýtvání hnojivy a používání pesticidů - vlivy na povrchové i podzemní vody, zajišťování dostatku pitné vody, ekonomické náklady, důsledky zdravotní, hospodářské atd. Spolupráce je velmi závislá na volbě zpúsobu a postupu realizace průřezového tématu. Při průběžném postupu je důležité v týmu pedagogů projednat a zkoordinovat práci v jednotlivých vzdělávacích oblastech (viz dříve), tj. které informace budou poskytnuty nebo zopakovány a shrnuty, které úkoly jsou k samostatnému pozorování a které otázky vybízející k samostatnému zjišťování informací budou zadány, které náměty pro slohové práce, pro dokumentaci, pro estetické vyjádření budou využity, které činnosti (exkurze, laboratorní práce, terénní pozorování apod.) budou zařazeny atd. Při blokovém postupu je nutno opět v týmu projednat zadání úkolů (jednotlivcům neo skupinám) k samostatné práci (ke zjišťování informací, k pozorování, k samostatnému návrhu řešení problému, k vytvoření dokumentace, hledání souvislostí, k vypracování zprávy) – nejlépe tak, aby žáci měli pocit, že řeší otázky, které si sami pokládají. Důležité je zajistit možnost konzultací (u různě orientovaných pedagogů), vymezit dostatečný čas k řešení zadaných úkolů, ke zpracování dokumentace, zprávy apod. Optimální je kombinace obou postupů – tj. průběžného a blokového. Je možno kombinovat tyto přístupy také pro jednotlivé ročníky – například od průběžné formy v nižších ročnících přejít k blokové formě u starších žáků - a dokonce je možno vyzvat starší žáky k tomu, aby si připravili, jak objasnit některé poznatky a souvislosti žákům mladším (postup integrace „napříč“ školou); žáci vyšších ročníků se tím učí lépe promýšlet souvislosti, zároveň se vyjadřovat (a uvědomí si i obtížnosti pedagogické práce). Velkou pozornost je třeba věnovat prezentaci výsledků. Prezentace výsledků vždy představuje velmi důležitý výchovně vzdělávací prvek. Uskutečňuje se např. formou semináře (žákovské konference), který si žáci postupně samostatně vedou a na němž dokládají výsledky své práce. Součástí prezentace výsledků mohou být i výstavy, veřejná vystoupení, články v tisku, besedy s rodiči apod. Doporučuje se na tyto závěrečné semináře přizvat rodiče žáků, popř. další zájemce. Takové aktivity jednak vedou ke zlepšení komunikace mezi školou a rodinou, jednak tím škola přispívá prostřednictvím žáků k ekologické osvětě dospělé veřejnosti, a zároveň si tak buduje potřebnou prestiž. 11 2.4. Z hlediska podmínek integrace Školy se od sebe liší žáky, skladbou pedagogického sboru, materiálně technickým vybavením i okolním prostředím, ale podmínky pro realizaci integrovaného tématu VODA má každá škola. Největší význam při zajišťování netradičních forem výuky má, jak již bylo uvedeno, spolupráce členů pedagogického sboru a podpora vedení školy. Podněcující a koordinační roli má sehrát školní koordinátor environmentálního vzdělávání a výchovy. Téma přímo vybízí i k rozvinutí spolupráce s rodiči a s odborníky. Doporučuje se také využívat kontakty se středisky a centry ekologické výchovy, které mohou významně přispět při rozpracování jednotlivých témat, poskytnout metodické materiály, popř. nabídnout realizaci části integrovaného tématu ve svých objektech. Ke komplexnímu a globálnímu pohledu na vodu by měli vést ve vzájemné spolupráci učitelé různých předmětů, např. organizováním besedy (semináře, panelové diskuse), které by se společně zúčastnilo několik vyučujících (popř. i odborník z mimoškolního prostředí), kteří by se doplňovali v informacích o vodě z různých pohledů.. Přitom je třeba využívat aktuálních informací, podněcovat zájem o samostatné získávání dalších informací a aktivně do takové akce zapojit i žáky (např. s připravenými referáty na různá témata týkající se vody a hospodaření s vodními zdroji). Např. je možno rozdělit zpracování tématu Voda a člověk jednotlivým skupinám žáků do jednotlivých referátů (s důrazem na místní zvláštnosti) a potom uspořádat seminář, na kterém žáci své referáty samostatně prezentují a samostatně si seminář řídí, vybízejí ke kladení otázek a ke kulatému stolu mohou být pozváni odborníci (i mimo školu) k jejich zodpovídání. V maximální míře je vhodné využívat výpočetní techniku – vyhledávání informací na internetu, zapisování a třídění získávaných údajů o vodě, zpracování referátů. Přitom se doporučuje využívat skupinové práce žáků a sdělování zjištěných informací. (důležitou podmínkou úspěchu je správné formování skupin – výběr členů tak, aby se svými schopnostmi doplňovali). Součástí komplexního – integrovaného- pohledu by měly být i různé akce jako exkurze (do čistírny odpadních, do hydroelektrárny, apod.), návštěva nebo promítnutí vhodného filmu, uspořádání výstavky prací žáků na dané téma apod. Pro názorné objasňování vodního ekosystému, hromadění cizorodých látek ve vodních organismech, čištění vody apod. je možno využít také barevné fólie a CD, které byly školám poskytnuty v rámci projektu. 12 3. Charakteristika realizace průřezového tématu VODA v základní a střední škole O vodě se žáci učí na všech stupních školské soustavy – a je vždy důležité uvědomit si, co bylo náplní základního učiva na předcházejícím stupni, aby rozvíjení znalostí i motivace zájmu bylo účinné a cíle průřezového tématu byly dosaženy v co nejlepší míře. 3.1. Předpoklady pro 2.stupeň ZŠ Na 1.stupni ZŠ žáci získají přibližně následující vstupní (elementární) informace o vodě: - voda je v přírodě kolem nás a její podoby se neustále mění - je voda tekoucí a stojatá, je na povrchu země, pod zemí i v ovzduší: pozorujeme vodu v okolí školy, všímáme si jí v různých obdobích roku - voda je součástí neživé přírody: nedýchá, nepotřebuje potravu, nerozmnožuje se můžeme se přesvědčit pokusem - převařenou vodu (bez života) uzavřeme do nádoby a nemění se - voda může být v podobě kapaliny (déšť, ve studních, v mořích, v řekách, ve vodních nádržích - v jezerech, rybnících, v kalužích), v podobě pevné látky (sníh, led, kroupy, jinovatka), v podobě plynné látky (vodní pára, mraky různého typu): pozoruje se voda v okolí, změny jejího skupenství v průběhu roku, - kapalná voda je výborné rozpouštědlo: vyjdeme ze zkušeností a můžeme uspořádat jednoduchý pokus (ve vodě se rozpouští různé látky - sůl, cukr, líh,), - voda je v půdě, je v těle všech rostlin i zvířat, je v našem těle: jsou v ní rozpuštěny různé látky a složité látky jsou i ve vodě v těle rostlin, v krvi a v moči - voda spojuje celou přírodu - je v neustálém oběhu: stále se vypařuje a naopak vodní páry se srážejí, vznikají vodní srážky (déšť, sníh atd.), část vody stéká po povrchu, část se zase hned vypařuje, část prosakuje do půdy a doplňuje zásoby podzemní vody, nejvíce vody se vypařuje z moří a oceánů, - množství vodních srážek je různé v různých částech světa a v různou roční dobu: - rostliny ani živočichové (a ani lidé) nemohou žít bez vody: využívá se zkušenostírostliny se musí zalévat, zvířata i lidé musí pít, - rostliny přijímají vodu s rozpuštěnými látkami z půdy svými kořeny a stonkem ji rozvádějí do listů, kde je potřebná k výživě rostlin - živočichové (i člověk) přijímají vodu v potravě a pitím: voda v těle živočichů umožňuje rozvádění látek po těle (je např. základní součástí krve) a umožňuje odstraňování škodlivých látek z těla (je např. součástí moči): - voda je životním prostředím pro mnoho rostlin i živočichů, kteří žijí ve vzájemných vztazích ve vodních společenstvech (rybník, řeka, moře) - vodní prostředí v jiných částech světa se liší od prostředí, které je v okolí, žijí zde jiné druhy organismů, 13 - pitná voda musí splňovat určité požadavky - musí být čistá a zdravotně nezávadná, získává se hlavně ze studní, nebo se čistí voda z vodních toků a čerpá se z vrtů a rozvádí se vodovodem: zdůrazňuje se význam čisté vody a místní zkušenosti - vodní prostředí (řeky, jezera, rybníky a zejména moře) jsou významným zdrojem potravy pro mnoho lidí: uvádí se příklady podle zkušeností dětí - voda je velmi důležitá pro udržování čistoty těla i čistoty v bydlišti a okolí, vodou se má šetřit: rozebírá se význam vody z hygienického hlediska - voda má význam pro dopravu, pro zemědělství, pro průmysl (je potřebná k výrobě různých předmětů) a přitom dochází k jejímu znečišťování: ukazují se různé příklady významu a znečišťování vody, zvláště charakteristické pro daný region - udržování čistoty vody je důležité pro každého člověka, čistota moří a oceánů je v zájmu všech lidí - i těch, kteří nežijí u moře: uvádějí se příklady možností zamezení znečišťování místních vodních toků a nádrží, zdůrazňuje se vliv čistoty řek tekoucích do moří na čistotu moří a oceánů, připomíná se význam moří a oceánů i pro vnitrozemské státy z hlediska získávání potravy, z hlediska trávení volného času (čistota pláží), z hlediska života mořských organismů a zejména z hlediska solidarity s lidmi žijícími u moře - nedostatek vody (sucho a šíření pouště) a naopak nadbytek vody (povodně, záplavy, bouře) přinášejí katastrofu pro přírodu i pro lidi: vychází se ze zkušeností - voda má velký význam nejen pro práci, cestování, ale i pro trávení volného času, pro různé sporty (vodní sporty, zimní sporty): vychází se opět ze zkušeností žáků, z místních zvláštností - voda v krajině je krásná, je opěvována v básních, písních, obrazy, ve filmu atd. ukazují se konkrétní příklady ve vztahu k domovu, k místní krajině i s ohledem na uvědomování si krás v jiných částech světa, žáci vytvářejí vlastní kresby, učí se písním, básním atd. Uvedené znalosti, dovednosti a návyky ve vztahu k vodě jsou na 1.stupni sice rozptýleny do jednotlivých předmětů, ale většinou jejich předávání žákům je v rukou jednoho učitele. Ten proto může velmi dobře poznatky spojovat a postupně vést k integrovanému elementárnímu pohledu na vodu, jako nezbytnou podmínku života, důležitý předpoklad životní úrovně lidí, rozvoje hospodářství atd. Většinou je možno počítat i důrazem na místní pražské podmínky. 3.2. Poznámky k realizaci průřezového tématu na 2.stupni ZŠ Na 2.stupni ZŠ je situace komplikovanější. Jednotlivé okruhy znalostí, dovedností a návyků týkající se vody jsou prohlubovány a rozšiřovány v různých předmětech - z hlediska geografického, biologického, fyzikálně chemického, společenskoekonomického, a zatím obvykle pouze minimálně z hlediska historického a technického. Informace žáci získávají v jednotlivých předmětech, obvykle izolovaně, bez důrazu na propojování těchto informací.( Stále nebývá výjimkou, že žák nedokáže aplikovat poznatky získané v jednom předmětu do druhého předmětu.) 14 Integrace vyžaduje (jak je třeba znovu zdůraznit), aby jednotlivé přístupy byly spojeny, doplněny o poznatky mezioborového charakteru, které nejsou náplní jednotlivých předmětů a zejména o aktivní sledování vlastností a využívání vody v okolí i o estetické vtahy k této podmínce života.. Zdůrazněny by měly být zvláště souvislosti mezi fyzikálně chemickými vlastnostmi vody a životem, mezi využíváním vody, hospodářstvím a životem v lidských sídlech, mezi rozvojem lidské civilizace, využíváním vody jako zdroje energie i pro dopravu a objevy, mezi výrobními způsoby, chováním lidí a znečišťováním vody apod. ( tj. mezi jednotlivými částmi vzdělání o vodě – viz předcházející rozbor) Téma voda je mimořádně vhodné pro ukázání souvislostí mezi ekologickými, ekonomickými a sociálními aspekty a může tedy vést k pochopení, co znamená udržitelnost rozvoje. Příklady úkolů pro samostatné práce žáků na ZŠ: - mapové zpracování výskytu vody v krajině, popř. spojené se základním hodnocením její čistoty (využít lze např.měření pH a množství chloru prostřednictvím měřící soupravy pro bazény), - sledování spotřeby vody pro jednotlivce – k pití, k hygieně a celkové sledování spotřeby vody rodinou a ekonomické hodnocení spotřeby vody (vyčíslení potřebných finančních nákladů) - zjištění zdrojů pitné vody a nakládání s odpadními komunálními vodami, - zjištění využívání vody jako energetického zdroje v okolí, popis vodní elektrárny - využívání vody k dopravě – výhody a nevýhody, historické souvislosti, objevy nových zemí, význam v současnosti, regionální podmínky - zjištění spotřeby vody místním zemědělstvím (a účelu), průmyslem apod., - zkoumání historie vlivů extrémních situací s množstvím vody v daném místě (sucha, povodně- samostatné vyhledávání informací v místních muzeích ), - zjišťování názorů lidí na hospodaření s vodou, na ochranu čistoty vody (cvičení samostatné komunikace, shromažďování informací a jejich hodnocení). Při zpracování těchto úkolů žáci a) využijí poznatky získané v různých předmětech b) využijí výsledků vlastních pozorování, stažení informací z internetu atd. Nejde ani zdaleka pouze o poznatky. Důležité je ovlivňovat i citovou a aktivní stránku osobnosti mladého člověka. K tomu přispívají zvláště úkoly k samostatnému pozorování v přírodním prostředí, které podporuje estetické vnímání a vybízí k hodnocení vztahů lidí k vodě (k jejímu využívání, k ochraně, hodnocení kvality), forma literárních, výtvarných i hudebních výtvorů a interpretací, v níž se rozvíjí fantazie, představivost i přání žáků, i výzvy k odpovědným občanským postojům k vodě, které motivují aktivitu žáků (návrhy ke zlepšení ochrany vody, k jejímu šetření, presentace statické dokumentace spotřeby vody, ekonomických nákladů na její čištění apod.. To vše je třeba aplikovat diferencovaně podle místních podmínek i podle věkových a dalších zvláštností žáků. Občanskou aktivitu je možno podpořit i tím, že žáci a studenti seznámí se svými názory a nápady představitele místní samosprávy, poslance a podobné společenské osobnosti a diskutují s nimi. 15 3.3. Poznámky k realizaci průřezového tématu na středních školách Na střední škole se doporučuje postupovat obdobně jako na 2.stupni základní školy – a věnovat zvýšenou pozornost integrovaným přístupům, vyšší odborné úrovni zpracování úkolu i jeho prezentaci (např. formou powerpointové prezentace).. Zejména je třeba sledovat: ocenění funkce vody pro ekosystémy, porozumění významu vody pro hospodářství, pro zdraví, vztahu zemědělství, průmyslu, dopravy a vodního hospodářství, právním a ekonomickým nástrojům hospodaření s vodou , pochopení propojenosti environmentálních, ekonomických a sociálních aspektů – tj. pilířů udržitelnosti rozvoje. Velmi důležité je vyžadovat samostatné vyhledávání informac , zejména využíváním výpočetní techniky (v tomto smyslu je vhodné i procvičování cizích jazyků, zejména angličtiny, v níž bývá uváděna řada zajímavých a aktuálních informací – viz doporučené www stránky), vytvářet skupiny (týmy) pro řešení zadaných úkolů, vytvářet podmínky pro samostatnou presentaci referátů (organizování studentských seminářů), zdůrazňovat potřebu zjišťování místní a regionální situace, zaujímání stanovisek, obhajování názorů. Doporučuje se využívat formu seminářů a také dramatické formy, kdy se účastníci musí odborně připravit na zaujímání určitých rolí, učí se hájit různé názory, vciťovat se do různých pozic – a tak si uvědomovat složitost řešení problémů, nezbytbosthledání optimálních kompromisů z hledisek udržitelného rozvoje. Zjištěná stanoviska je vhodné dodat i na příslušná místa veřejné správy – formou dopisu, pozváním zástupce odboru životního prostředí apod. či voleného zástupce, aby se studenti učili být aktivními občany republiky. Zvláštní postavení mají střední odborné školy zaměřené k problematice vody – v projektu zejména - Střední průmyslová škola stavební - z hledisek technicko organizačních - Střední zdravotní škola - z hledisek zdravotních (hygiena) Voda v nich někdy představuje přímo stěžejní problematiku přípravy pro budoucí profesi. Velmi důležité v těchto případech je, aby profesní orientace byla přiměřeně vyvažována i ostatními hledisky – integrovaným pohledem na vodu. To je z hledisek připravenosti pro udržitelnost rozvoje zcela nezbytné. --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 4. Ověřování průřezového tématu v projektu: 4.1. Zkušenosti z projektu Ověřování projektu EKOGRAMOTNOST v pražských školách ukázalo, že téma VODA je oblíbené a velmi často zařazované do vzdělávací a výchovné koncepce školy – tj. do školních vzdělávacích programů. Učitelé i žáci si uvědomují, že s vodou je spojena jak celá historie Prahy, tak i současný život každého člověka v ní. Ucelené komplexní znalosti o vodě jsou tedy pokládány za důležitou součást všeobecného vzdělávání, a to prakticky na všech stupních i typech školské soustavy – samozřejmě na různé úrovni obtížnosti, jak bylo uvedeno. S řešením tohoto tématu bylo spojeno : - zjišťování informací o vodě na internetu (o množství vody, o její spotřebě, znečišťování - statistické údaje, tabulky, grafy (např. ze statistické ročenky, ze zpráv o životním prostředí v hlavním městě Praze apod.) - zpracovávání dokumentace včetně záznamů z vlastního řešení úkolů, z pozorování, z exkurzí, apod. - zpracovávání samostatných prací žáků , účast v soutěžích - organizování celoškolních akcí a projektových dnů zaměřených kna téma VODA - písemné a výtvarné práce na téma vody ,vztahu člověka k vodě –orientované i na problematiku Prahy ( a např. účast v literární a výtvarné soutěži na toto téma) Na základě zkušeností z projektu je možno doporučit všechny následující exkurze ověřené v rámci projektu. 4.2. Předpoklady pro průřezové téma zajištěné v projektu 4.2.1.semináře a exkurze uspořádané pro průřezové téma: a) 23.3.2007 - seminář Program: Voda jako průřezové téma RVP – integrovaný přístup RNDr.D.Kvasničková Muzeum pražského vodárenství, Podolská 15/17, Praha - Podolí muzea odborný výklad - historie využívání vody v Praze - technická zařízení pražských vodáren – jejich vývoj Ing. Jaroslav Jásek Poznámka: exkurze zajišťuje integraci z hledisek přírodovědných, technických a historických 17 b)30.3. 2007 – seminář Program. Metodické informace k průřezovému tématu Voda RNDr.D.Kvasničková,CSc Praha a Vltava (jak řeka ovlivnila a ovlivňuje život ve svém okolí ) Ing. Petra Vlčková Povodí Vltavy PP prezentace Poznámka: integrace přístupů přírodovědných, technických, historických, sociálních c) 4.5. 2007 - exkurze s odborným výkladem Vodní elektrárna Štěchovice (průtočná a přečerpávací) prohlídka a odborný výklad Písemné informace poskytuje ČEZ Úpravna pitné vody pro Prahu - prohlídka vodního díla Želivka , úpravny pitné vody (vč.laboratoří) - písemné informace jsou rovněž k dispozici Poznámka: vodní elektrárna - integrace hledisek přírodovědných, technickoekonomických, historických a sociálních úpravna pitné vody - dtto – nutné povolení 4.2.2. semináře a exkurze organizované v rámci specializačního studia se vztahem k problematice průřezového tématu: a) 24.2.2006 přednáška - ŠVP – vybraná průřezová témata RNDr. Dana Kvasničková, CSc. PhDr. Václav Pumpr, CSc. Mgr. Svatava Janoušková b) 22. 9. 2006 – exkurze Ústřední čistírna odpadních vod, Papírenská 6, Praha 6 Prohlídka areálu UČOV s pracovníkem čistírny – odborný výklad Jan Mareš c) 15.11. 2005 – přednáška a filmová projekce 3D -IMAX Zvláště chráněná území – Galapágy Prof. Ing.Jan Jeník, CSc. UK PřF Praha d) 8.9.2006 - exkurze CHKO Třeboňsko, biosférická rezervace UNESCO praktická ukázka soustavy Natura 2000 - exkurze Ing.J.Hlásek, vedoucí správy CHKO Třeboňsko p. Jandová, pracovník pro EVVO RNDr. P. Vašák, p.Dalík Doc.RNDr.M. Švecová, CSc. 18 přednáška „ Rybníkářství na Třeboňsku – historie a současnost“ Ing.Mašek, Rybářství Třeboň, a.s. e) 30.1.2007 - Přednáška zaměřená na faunu moří a oceánů a její význam pro člověka Doc.RNDr.Lubomír Hanel CSc. Prezentace interaktivního vzdělávacího programu pod záštitou MŠMT k tématu ekosystém oceán a jeho biodiverzita Doc.RNDr. M. Švecová, CSc RNDr. K. Blažová Film v 3D projekci : Žraloci f) 18.6.2007 - Ekosystémová a druhová biodiverzita modelový příklad: korálové útesy prof.J.Smrž, prof. J.Petr, doc.M.Švecová Film v 3D projekci : Život v moři 4.2.3.nabídka akce mimo projekt organizovaná KEV: 3. – 4. 11. 2007 VODA - seminář KEV : námět pro ŠVP k průřezovému tématu RVP Environmentální výchova Program Přednášky, diskuse, ukázky práce v laboratoři ,exkurze s odborným výkladem Péče o čistotu vod – prohlídka ČOVa kořenové čistírny Školní pokusnictví SRŠ Rybník a vodní hospodářství, Hydrobiologie Expozice rybářství – prohlídka muzea Malby Mikoláše Alše na téma vody ve vodňanském kostele Výlovy rybníků - metodika exkurze Rybníky v dějinách – návštěva památníku u Sudoměře Pojet EV – průřezové téma, role školního koordinátora 4.2.4. Učební pomůcky, publikace a. metodické a specifické odborné podklady k problematice tématu VODA zpracované pro projekt: a) metodické podklady – RNDr. D. Kvasničková, CSc. b) odborné informace zpracované pro projekt: Historie pražského vodárenství - Jaroslav Jásek, Muzeum pražského vodárenství Praha a Vltava - Ing. Petra Vlčková , Povodí Vltavy, státní podnik b. vydané informační materiály – z exkurzí : ČOV Praha Materiály ČEZ – Vodní elektrárny Materiály z úpravny pitné vody Želivka 19 c. Materiály ze seminářů uspořádáných v IMAXu d. Učební pomůcky poskytnuté v rámci projektu: - fólie pro zpětný projektor – téma: Hydrologický cyklus Biogeochemické oběhy látek Fotosyntéza Produkce různých ekosystémů Společenstva tekoucích vod a pobřeží Ekosystém rybníka Vstupy cizorodých látek do lidského organismu Znečišťování povrchových a podzemních vod Čištění odpadních vod Využití vodní energie - videa: Ekosystém rybníka, Ekologická multimédia České rybnikářství - A video - publikace: VODA - Člověk a Příroda, učebnice pro integrovanou výuku, Fraus 2005 e. předané informace v rámci metodiky – nezpracované v projektu: VODA – souhrn základních poznatků RNDr. D. Kvasničková, CSc PŘÍKLADY PRAKTICKÝCH CVIČENÍ K TÉMATU VODA B. Jarolímková, SRŠ Vodňany VÝLOV – souhrn biologických, technických a metodických informací k vodnímu hospodářství Kolektiv SRŠ Vodňany – člen KEV 20 5. PŘÍKLADY INFORMACÍ K TÉMATU VODA PRO PRAŽSKÉ ŠKOLY 5.1. Stručný průvodce expozicí Muzea pražského vodárenství. Jaroslav Jásek Úvod Muzeum pražského vodárenství bylo poprvé otevřeno roku 1952 v suterénních místnostech ústřední budovy Pražských vodáren v Praze 1, Národní tř. 13. Instalaci celé expozice předcházela práce několika vodárenských generací. Základem muzea byly exponáty, kterých bylo použito při Jubilejní výstavě konané roku 1891 v Praze. Vodárenská expozice uspořádaná ing. Václavem Feiglem byla velmi zdařilá. Po ukončení výstavy byl materiál uložen do depozitáře a tehdejší vodárenští technici v čele s přednostou ing. Josefem Bubákem pokračovali v dalším systematickém shromažďování vodárenských památek. Zásluhou této činnosti bylo, že při výstavě konané v Praze roku 1937 sdružením “Plyn, voda a zdravotní technika“, byla vodárenská expozice nejobsáhlejší. Z této doby jsou prezentovány kopie obrazů Josefa Lady, které sloužily jako podklad pro reklamní brožuru o moderním zásobování vodou rozdávanou na výstavě. Zájem o sbírání dokumentů a artefaktů nepolevil ani v dalším období. Tato činnost vyvrcholila výstavou “600let pražského vodovodu“, pořádanou roku 1948 v budově ředitelství Vodáren hl.m. Prahy na Malé straně čp. 506, na Kampě. Výstava měla mimořádný ohlas a proto, po dohodě mezi ředitelstvím Vodáren a ředitelstvím Národního technického muzea, byla provedena reinstalace v prostorách Národního technického muzea do doby, kdy Vodárny najdou vlastní výstavní prostory. Tuto výstavu shlédlo tisíce diváků. Když byla ředitelství Vodáren hl. m. Prahy přidělena budova bývalého policejního ředitelství v Praze 1 na Národní třídě č. 13, byly na příkaz tehdejšího ředitele ing. Františka Štulíka upraveny suterénní prostory pro stálou výstavu pražského vodárenství. Adaptací byli pověřeni arch. Vratislav Majer a stavitel František Duda, instalací výstavy pak Otta Miller. Expozice byla slavnostně otevřena 26. června 1952 za účasti pražského primátora a dalších hostí. Od tohoto data slouží široké veřejnosti, zejména pak odborným školám různého zaměření a všem zájemcům o vodárenskou historii. Proto počítáme vznik Muzea pražského vodárenství právě od tohoto data. Celá tato expozice byla řazena chronologicky podle jednotlivých stupňů vývoje pražského vodárenství. První skupina exponátů dokumentovala soukromé vodovody na území nynějšího hl. m. Prahy před rokem 1348 vč. prvního veřejného vodovodu založeného zároveň s Novým Městem pražským. Druhým stupněm vývoje je období vltavských vodáren, které trvalo cca 300 let. Zobrazovalo zejména éru renesance, kdy dostávají čtyři vltavské vodárny Staroměstská, Šítkovská, Petržílkovská a Novomlýnská svojí základní stavební podobu a potom zejména 1. polovinu 19.století, kdy se na vývoji čerpací technologie podíleli čeští vynálezci Josef a Romuald Božkovi. Dva unikátní modely čerpacích strojů, pocházející z jejich rukou, jsou 21 součástí muzejních sbírek. Další vývojové etapy byly dokumentovány modely, přístroji a obrazy z období velké rekonstrukce probíhající v 80. letech minulého století, výstavby vodárny v Káraném na počátku 20. století a ze stavby první části vodárny v Podolí z 20. let. Nejcennější složkou Muzea pražského vodárenství byl a je unikátní sbírka vodoměrů, největší v Evropě, od kalibrovaného kohoutu z roku 1815, přes vodoměry rychlostní, diskové a objemové, po vodoměry dnešních konstrukcí, doplněné dvěma komparačními stolicemi. Vše dokresluje sbírka uzavíracích elementů od bronzového kohoutu z roku 1629, přes jednostranné šoupě, po šoupátka s klínovým srdcem. Ani sbírka hydrantů různých konstrukcí není bez zajímavosti. Vzorky potrubí nalezeného při různých výkopových pracích dokladují i vývoj tohoto odvětví. Dřevěné roury se používali až do 80. let minulého století, ale již od 30. let 19. století se na nové vodovody používalo potrubí litinové, přičemž mramorové potrubí bylo jen více méně trapnou epizodou. Dále jsou vzorky současně trubní nabídky. Sbírky byly samozřejmě nadále průběžně doplňovány a zpracovány. Návštěvnost z domova i z ciziny stále stoupala. Suterénní prostory postupně chátraly a proto vyvstala nutnost zajistit důstojnější podmínky pro instalaci unikátních sbírek. Na konci roku 1984, kdy se expozice Muzea pražského vodárenství (jako sbírka trojrozměrných předmětů) stala součástí Archivu Pražských vodáren, rozhodlo tehdejší vedení Pražských vodáren adaptovat bývalou čerpací stanici v Praze 5 na Václavce pro potřeby muzea. Po vytvoření studie v roce 1985 se detailních projektových prací v roce 1987 ujala projektová organizace DRUPOS, která projekt úpravy zajímavé technické stavby dokončila v roce 1988. Koncem téhož roku bylo vydáno stavební povolení a schválen rozpočet. Bohužel se nepodařilo v této době sehnat stavební firmu, pro kterou by byla tato “drobná“ zakázka byla lukrativní. Po listopadu roku 1989 se změnily poměry natolik, že stavební firmy měly o tuto akci zájem, ale to už přestalo být finančně možné tuto stavbu realizovat. Celá rekonstrukce čerpací stanice. Václavka na Muzeum pražského vodárenství byla odložena. V roce 1992 začala generální rekonstrukce staré filtrace vodárny v Podolí, stavby architekta Antonína Engela z 20. let 20.století. Ve stejném roce přišel tehdejší představený s. r. o. ZAVOS ing. Jan Moravec, který na této stavbě zastupoval investora tj. Magistrát hl. m. Prahy, s nápadem vybudovat v prostorách, které měli vzniknout po vybourání nefunkčního v 50. letech necitlivě vybudovaného chemického hospodářství, novou expozici Muzea pražského vodárenství. Tento nápad byl shledán zajímavým a ing. Jan Moravec zajistil projektové a následné stavební práce. Pro generálního projektanta Hydroprojektu a. s. Praha vypracoval projekt nového interiéru tým architektů ČVUT Navrátil – Páv – Frýdecký. Stavební práce provedla firma IDOS Praha se svými subdodavateli. V březnu 1996 byla celá výstavba interiéru dokončena. Prostor pro expozici je dvouúrovňový o celkové ploše cca 800m2 a depozitáře mají plochu 100m2. K tomu patří mimo sociálního zázemí a kanceláře i přednáškový sál pro cca 40 návštěvníků. Celý prostor fungující filtrační stanice je od výstavních prostor oddělen skleněnou stěnou a tak se návštěvníkům naskytne neuvěřitelný výhled do Engelovy “katedrály“ s fungujícími filtry. Výstavní prostor je řešen bezbariérově pro zajištění přístupnosti i pro tělesně postižené občany. Na sklonku roku 1995 rozhodlo ředitel Pražských vodáren s. p. ing. Josef Kilian o umístění muzejních sbírek do tohoto nově vzniklého prostoru a na počátku roku následujícího byly zahájeny přípravné práce na nové muzejní expozici. Scénář vypracoval vedoucí Archivu a muzea Pražských vodáren Jaroslav Jásek za 22 spolupráce s podnikovou archivářkou Magdalenou Undasovou a podnikovým fotografem Jaroslavem Benešem. Architektonické řešení výstavy velmi citlivě k nově vytvořenému interiéru vyprojektoval ing. arch. Martin Tröster, grafické řešení navrhl ak. mal. Jiří Hanžlík. Stavba výstavních vitrín a panelů, které vyrobila s. r. o. Nero Blovice, začala v polovině roku 1997, kdy už byly také přestěhovány všechny exponáty ze sklepa na Národní třídě (cca 18 tun). Instalační a aranžérské práce byly dokončeny na počátku září 1997. Celá expozice je nově koncipována, ale zachována původní chronologické členění. Poprvé zde je vystaven originál čerpacího stroje klatovské vodárny z roku 1830, vodovodní potrubí z antického Pergamonu, část hradního vodovodu z doby Rudolfa II., atd. Trojrozměrné předměty doplňuje řada kopií unikátního dosud nevystavovaného archivního materiálu a velké množství historických fotografií. Výstavní prostor má dvě části. Hlavní expozice dokumentuje vývoje pražského vodárenství do roku 1921. Historický názor na toto období je celkem “hotový“ a bude pouze nepatrně doplňován. Druhá část expozice umístěná na galerii, zobrazující období po roce 1921, je výstavou “živou“ a bude v průběhu dalšího období měněna tak, jak to bude vyžadovat historické bádání, přírůstky exponátů a vypovídací potřeby celé expozice. PREHISTORIE ZÁSOBOVÁNÍ VODOU Využívání vodních zdrojů má mnoha tisíciletou tradici. Jednotlivá osídlení vznikala tam, kde buď bylo vody dostatek, nebo bylo možno vodu různými způsoby přivést. Nejstarší vodárenské systémy známe z Bavianu v Assyrii z období 2000 let př. Kr., v Číně existovaly vodovody asi 1200 let př. Kr., v Ninive byly asi 700 let př. Kr. Vrcholem této doby byly vodovody římské, připomeňme vodovod Aqua Appia postaveny z roku 305 př. Kr. Na výstavních panelech jsou ukázky dokumentací a fotografií akvaduktů z římské doby stavebně dodnes dochovaných. Je potřeba upozornit na ukázku z Frontinova spisu De aquae ductu, který byl komplexním technicko-právním kodexem starého vodárenství. Dále jsou prezentovány různé typy gravitačních vodovodů. Tyto akvadukty přiváděly samospádem vodu do jednotlivých vodojemů, ze kterých olověnými či hliněnými rourami proudila voda ke spotřebitelům. Ukázky hliněného potrubí z této doby jsou ve vitríně. Dále je zobrazen způsob ukládání potrubí, několik typů kohoutů z této doby a jako srovnání jsou vystaveny bronzové kohouty z pražské středověké vodovodní sítě. Na první pohled je zřejmé, že vodárenství se vyvíjelo pozvolna. POČÁTKY ZÁSOBOVÁNÍ VODOU V PRAZE Soukromé vodovody Osídlení v pražské kotlině bylo ve 12., 13. a počátkem 14. století odkázáno na studny, roznášení či rozvážení vody z Vltavy a jejích přítoků. Existovalo pouze několik soukromých vodovodů, které alespoň v prvopočátcích veřejnosti nesloužily. Prvním soukromým vodním dílem byl vodovod pro Strahovský klášter postavený v roce 1142 současně se zahájením stavby samotného kláštera. Ve zvodnělém svahu Petřína byla vykutána štola zakončená jímkou. Z ní probudila voda 23 vyzděnými kanálky a keramickým potrubím do jednotlivých částí areálu. Tento vodárenský systém se později v renesanci a baroku vyvíjel, byly postaveny další jímací štoly a rekonstruován rozváděcí systém po objektech kláštera. Vodovodní štoly jsou funkční dodnes a získanou vodu využívají premonstráti pro zavlažování zahrad. Dalším soukromým vodovodem v pražské aglomeraci byl přivaděč vody pro Vyšehrad. Předpokládáme, že vznikl koncem 12. století. Jeho zdrojem byla studánka Jezerka nad vsí Michle (dnes sady Jezerka v Michli – voda dnes odtéká vodotečí do Botiče). Odtud tekla voda do Vyšehradu nejdříve otevřeným korytem a později, ve 2. polovině 15. století, potrubím z pálené hlíny. Voda byla také “po cestě“ využívána pro zavlažování vinic na podolských svazích. Kdy tento vodovod zanikl nevíme. Třetím v pořadí, myšleno chronologicky, je vodovod pro Zbraslavský klášter. O tomto vodovodu je pouze jediná, ale velmi zajímavá, zmínka ve Zbraslavské kronice. Toto vodní dílo bylo postaveno v roce 1333. Pro tento přivaděč byly jímány prameny ve svahu vrchu Havlína a voda sváděna olověným potrubím do areálu kláštera. Poprvé zde bylo použito olova jako trubního materiálu. Doba zániku tohoto vodovodního díla není jasná. Nejvýznamnějším soukromým vodovodem byl přivaděč pro Pražský hrad. Ten má velice složitý vývoj. Ví se, že někdy za vlády Karla IV. byl hrad zásobován vodou ze studánky Vojtěška, která se dodnes nachází v areálu Břevnovského kláštera. Trasu vodovodu z této doby můžeme ze stávající konfigurace terénu jenom tušit. Zásadní přestavba zásobování Pražského hradu vodou byla až v polovině 16. století za Ferdinanda I. a v době pozdější, zejména barokní, kdy vznikl vodovod jak užitkový, tak pitný. Užitková voda tekla do Pražského hradu, bez jakékoliv úpravy, až do roku 1920, a to otevřeným korytem. Pro jímání pitné vody bylo vykutáno ve veleslavínském kopci osm štol. Z nich byla voda odváděna potrubím z pálené hlíny do vodojemu, který stál v místech dnešního parku u Střešovické vozovny. Odtud tekla voda do celého komplexu Pražského hradu. Jak toto potrubí vypadalo je vidět ve vitríně. Užitkový vodovod po mnoha různých opravách a rekonstrukcích (poslední koncem 30. let 20. století) funguje dodnes. První veřejný vodovod Vznik prvního veřejného vodovodu na území pražské kotliny je třeba klást do poloviny 15. století. Tradice podepřená nepřímými důkazy stanoví jako počátek rok 1348, kdy byl údajně, spolu s Novým Městem pražským, založen. Svůj význam samozřejmě neztrácely ani studny, či roznášení a rozvádění vody z Vltavy. Zdroj tohoto vodovodu byl v osadě Na rybníčku nad dnešním kostelem sv. Štěpána. Odtud tekla voda dřevěným potrubím do kašen na Dobytčím trhu (Karlovo nám.) a Koňském trhu (Václavské nám.) Zbytky tohoto potrubí objevili archeologové na Václavském náměstí v roce 1968. VLTAVSKÉ VODÁRNY Období renesance bylo vlastně nejdelší érou pražského vodárenství. Na konci 16. století se ustálil způsob získávání a rozvodu vody, nové hygienické zvyklosti způsobily větší nároky na spotřebu vody. Významné bylo i renesanční stavitelství. Dříve popsané zdroje vody již nestačily a tak pražská města přistoupila k využívání 24 přirozeného zdroje vody, k řece Vltavě. Postupně vznikaly na březích Vltavy jednotlivé vodárny, sloužící pro zásobování vodou stávajícímu osídlení. Síla říční vody poháněla pomocí vodního kola čerpací zařízení, které tuto vodu čerpalo do nádrže umístěné pod střechou vodní věže. Odtud proudila voda samospádem dřevěným potrubím spojovaným kovovými zděřemi do soukromých a veřejných kašen. Postupně vznikly čtyři vodárny. Staroměstská pro Staré Město pražské, Malostranská zvaná Petržílkovská pro Malou Stranu, Šítkovská pro horní Nové Město pražské a Novomlýnská pro jeho dolní část. Kovové zděře jsou vystaveny na panelu, model “hydrantu“ je umístěn na platu. Čerpací stroj Klatovské vodárny Na tomto místě je nutné udělat malou odbočku a upozornit na unikát, který je v expozici vystaven a vlastně patří na konec renesanční éry vodárenství (na rozdíl od jiného stavitelství trvalo až do poloviny 19. století). Jedná se o originál čerpacího stroje klatovské vodárny z roku 1833. Tento stroj se nám podařilo zachránit v 80. letech 20. století. Jak je vidět z vystavených fotografií, byl mírně řečeno necitlivě odložen na skládku pod hradem Klenová, odkud byly jeho jednotlivé části převezeny do Prahy, kde ho vodárenští zaměstnanci zrenovovali a uvedli do původní podoby. Na fotografiích je vidět i klatovská vodárna, kde fungoval tento stroj asi 70 let, a klatovský mechanik Josef Bošek, autor tohoto čerpadla. Vrátíme se opět na počátek renesance k vltavským vodárnám. Malostranská vodárna Petržilkovská Byla založena někdy před rokem 1557 vně pražských hradeb, protože to určovala poloha jezu, která byla pro stavbu vodárny limitující. Vodárna byla nejdříve dřevěná, později v renesanci pak kamenná. Jednotlivé podoby vodárny jsou vidět na vystavených vyobrazeních. Rozsah zásobování je patrný z plánu z roku 1684. Je na něm vyobrazena vodní věž v řezu, ze které vedou čtyři vodovodní řady větvící se po celém území Malé Strany. Zajímavé je, že český vynálezce Josef Božek ještě ve 30. letech 19. století vytvořil pro tuto vodárnu nový čerpací stroj, který je na fotografii. (Později si ukážeme jeho model.) Tento stroj stále respektuje renesanční technické myšlení. Vodárna ukončila provoz v roce 1886. Staroměstská vodárna Další vodárnou, kterou se budeme zabývat, je vodárna pro Staré Město pražské, jejíž vodní věž dodnes stojí na Novotného lávce. Zásobovala “své“ území vltavskou vodou od roku 1427. Rozsah zásobování vidíme na plánu z poloviny 17. století, ten je doplněn i seznamem odběratelů vody, stejně jako ostatní plány z této doby. Zajímavý je plán od místopřísežného mlynáře Jana Wesselyho z roku 1729, která je vlastně projektem rekonstrukce vodovodní sítě Starého Města pražského. Jak vypadala vodárna v roce 1606 je patrné z vystavené rytiny. Tato vodárna do ukončení provozu prodělala čtrnáct přestaveb. Důvodem častých rekonstrukcí byly časté požáry vzniklé buď neopatrností obsluhy, nebo střelba při obléhání Prahy, či velmi časté povodně. Jak vypadal uzavírací element na vodovodních řadech je vidět 25 na bronzovém kohoutu z roku 1629. Vodárna ukončila svou činnost na počátku 20. století. Novoměstská vodárna Šítkovská Byla založena kolem roku 1490 a ve své kamenné podobě byla postavena v 90. letech 16. století. Víme, že jí postavil Karel Mělnický, který byl za stavbu této vodárny povýšen do šlechtického stavu přídomkem z Karlsperka. Je vystavena ukázka z jeho stavebního deníku, ve kterém jsou zaznamenány detaily stavby a příslušné finanční náklady. Nejstarší podoba kamenné Šítkovské vodárny je na rytině z roku 1606. Vrátíme se k modelu čerpacího stroje Šítkovské vodárny z roku 1891, k zařízení, které v této vodárně v tuto dobu fungovalo. Ještě na konci minulého pohánělo čerpací soustrojí vodní kolo. Tento model vyrobili zaměstnanci vodáren pro Jubilejní výstavu konanou v Praze v roce 1891. Vraťme se k historii Šítkovské vodárny. Věž se během obléhání Prahy Švédy naklonila o 51cm a zůstala tak dodnes. Zásobovala po několik století vltavskou vodou horní Nové Město pražské. Byla zakomponována do moderní stavby spolku Mánes. Novoměstská vodárna Novomlýnská Dodnes její věž stojí na okraji Petrské čtvrti Nového Města pražského a po několik století zásobovala vltavskou vodou dolní Nové Město pražské. Byla založena někdy před rokem 1484, po velké povodni byla znovu vybudována v roce 1606 a po další brzké povodni byla vystavěna věž dnešní. Je vystaveno několik dokumentů zobrazujících podobu této věže i příslušné čerpací stanice a to až do konce minulého století, kdy dosloužila. Vodovody v tomto období Potrubí bylo v Praze kladeno až do 30. let 19. století dřevěné, kdy začala postupná výměna dřevěných rour za potrubí kovová, zejména litinová. Jak vypadala dřevěná roura, nebozez na výrobu potrubí, odbočka a kovová zděř na spojování dřevěných rour je vidět na podstavcích. Vitrína je věnována jedné z nejkrásnějších kašen na území Prahy – Krocínově kašně, která stála na dnešním Staroměstském náměstí. Z podnětu pražského primase Václava Krocína z Drahobejle byla v letech 1591 – 1593 postavena ve stylu renesančním, aby po tři sta letech byla v důsledku zvůle magistrátních úředníků, které rušil v úřadování hluk z okolí kašny, zbořena. DRUHÁ POLOVINA 19. A POČÁTEK 20. STOLETÍ Josef a Romuald Božkové Mluvíme-li o 19. století v pražském vodárenství, nesmíme zapomenout na dvě významné osoby, které vývoj vodárenství značně ovlivnili. Byly to čeští vynálezci 26 Josef Božek a jeho syn Romuald. Jejich práci je věnován pult u okna a z jejich rukou pocházejí dva modely čerpacích strojů. Josef Božek postavil ve 30. letech 19. století čerpací stroj Malostranské vodárny (viz model). Romuald Božek byl v 60. letech inspektorem všech pražských vodáren, zasloužil se o životaschopnost pomalu dohasínajícího renesančního stylu v pražském vodárenství a navrhl a postavil první vodárnu na parní pohon – vodárnu Žofínskou. Projekty zásobování Prahy vodou ve 2. polovině 19. století V roce 1875 byl sborem obecních starších schválen program na vyřešení zásobování Prahy pitnou vodou. Do konce století bylo předloženo množství příslušných projektů význačných odborníků. Tyto snahy vyvrcholily na počátku 20. století výstavbou Společné vodárny. Jsou vystaveny ukázky z projektu expertů Drážďanské vodárny z 80. let, a z projektu ing. Smrekera a rytíře Wesselyho z roku 1899, které byly jedněmi ze zamítnutých. Nejlepším byl vyhodnocen projekt, který financovala Česká spořitelna. Tato část expozice je ve vitríně doplněna ukázkami spojů hrdlových litinových trub z tohoto období a dřevěnými pasy na zalévání hrdel olovem. Nové vodárny obcí přiléhajících k hl. m. Praze Obce těsně sousedící s hlavním městem si na konci 19. a počátkem 20. století budovaly vlastní vodovodní systémy, zatím na Praze nezávislé. Tyto vodárenské soustavy byly pak v roce 1921 začleněny do pražské vodovodní sítě. Královské Vinohrady si vybudovaly vlastní zdroj a vodovodní síť v 80. letech 19. století. Byla postavena Vinohradská vodárna v Podolí, která vltavskou přirozeně filtrovanou vodu dopravovala do vodojemů na Korunní třídě. Odtud byla rozváděna po území Vinohrad. Na počátku 90. let byly vodojemy doplněny vodárenskou věží a čerpací stanicí. Toto snažení je dokumentováno dobovými doklady. Další velice zajímavou stavbou byla vodárna pro město Vršovice. Zdroj měla v Bráníku odkud byla přirozeně filtrovaná voda dopravována do vodárenského areálu na Zelené Lišce v Michli a odtud na území Vršovic. Areál na Zelené Lišce obsahoval pozemní vodojem, věžový vodojem a čerpací stanici. Autorem vodohospodářské části byl prof. J. V. Hráský, secesní architektura je dílem arch. Jana Kotěry. Celý systém byl uveden do provozu v roce 1907. Výstavnost staveb dokumentují dobové doklady. Ve vitríně jsou pozůstatky chlorátorů Vršoviceké vodárny v Bráníku ze 30. let 20. století. Samostatný vodárenský systém sloužil městu Smíchovu od poloviny 19. století. Byl vybudován podle projektu Romualda Božka, z jehož rukou pocházejí některé vystavené výkresy (např. plán vodovodní sítě města Smíchova). Voda byla získávána přirozenou infiltrací z Vltavy ve vodárně u dnešního Železničního mostu, kterou technicky vybavil František Ringhoffer. Odtud byla voda čerpána do vodojemu na Skalce, Václavce a Malvazinkách. Z těchto rezervoárů bylo zásobováno nejen obyvatelstvo, ale i smíchovský průmysl. Mimo vodáren mimopražských je nutno připomenout Letenskou vodárnu, která byla postavena v 80. letech 19. století (vodojem, čerpací stanice a vodárenská věž) a sloužila pro zásobování horní části Holešovic, které k Praze již v tuto dobu patřily, vltavskou vodou z Novomlýnské vodárny. 27 V 80. letech si také v sousedství Vinohradské vodárny v Podolí postavilo hlavní město Pražskou vodárnu v Podolí, která jímala vodu přirozeně filtrovanou ze studní na Schwarzenberském ostrově a dodávala jí do vodojemu na Karlově. Byla náhradou za některé již vyřazené vltavské vodárny. Společná vodárna – vodárna Káraný Koncem 19. století byla ukončena soutěž na zásobování Prahy pitnou vodou. Zemským zákonem z roku 1899 byla založena Společná vodárna měst a obcí hl. m. Praha, Smíchov, Vinohrady, Žižkov a Karlín za účelem postavení jednotné vodárny. Bylo rozhodnuto, aby dalším propracováním projektu České spořitelny, byl pověřen přední evropský odborník stavební rada Adolf Thiem z Lipska. Projekt využíval zvodnělé území podél Jizery od soutoku s Labem až po Benátky na Jizerou. Přirozeně filtrovaná voda byla jímána velkým množstvím studní a pomocí nečerpacích stanic byla dopravována do sběrné studny v Káraném (zde byla smíchána i s vodou artéskou) odkud byla čerpána do pražských vodojemů na Flóře a dále rozváděná po Praze. Stavba vodárny v Káraném byla největší stavbou tohoto druhu. Zúčastnilo se jí velké množství evropských renomovaných odborníků a firem. První skutečně pitná voda byla do Prahy a okolních obcí puštěna dne 1. ledna 1914, i když neoficiálně tekla již asi půl roku. Je vystaveno velké množství technických, právních a správních dokladů o výstavbě tohoto v Evropě ojedinělého vodárenského komplexu vč. dobových fotografií. Za pozornost stojí dmychadlo z vodárny v Káraném z roku 1910 a dokumenty vystavené na pultech, které ukazují jímání artéské vody vč. odželezovny a také společenský význam vzniklé stavby. Je nezbytné dodat, že v době zahájení činnosti Káranské vodárny byla již dokončena základní kanalizační síť vč. mechanické čistírny odpadních vod (1906), vystavěná podle projektu anglického inženýra sira Williama Heerlein Lindleye. Praha se tak stala jedním z nejlépe hygienicky vybavených měst v Evropě. NOVODOBÉ PRAŽSKÉ VODÁRENSTVÍ Současné období Tím v podstatě končí historická část expozice Muzea pražského vodárenství. Historický pohled na popsaný vývoj pražského vodárenství je v podstatě “hotový“, bude pouze doplňován o hmotné artefakty, které však s největší pravděpodobností zásadně neovlivní základní schéma vývoje. Expozice pokračuje na galerii dokumenty, které zobrazují v podstatě současnost pražského vodárenství. Jedná se pouze o mozaiku fotografií a exponátů, která bude průběžně doplňována. Tato “živá“ či “nehotová“ expozice bude v příštích letech postupně přestavována tak, jak se bude vyvíjet historický pohled na dodnes fungující vodárenský systém hlavního města Prahy. 28 Vodárna Podolí Po vzniku Velké Prahy se potřeba pitné vody pro pražskou aglomeraci zvýšila natolik, že město začalo přemýšlet o dalších zdrojích pro moderní město. Pitná voda z Káraného a Braníka (bývalá Vršovická vodárna) sotva pokryla spotřebu dynamicky se vyvíjejícího města. Praha se proto vrátila k přirozenému zdroji a to k vltavské vodě. V průběhu 20. let byla postavena vodárna v Podolí, která upravovala říční vodu na vodu pitnou. V letech padesátých a šedesátých pak byla tato vodárna rekonstruována a dostavěna. Oba projekty byly dílem projekční kanceláře Vodáren hl. m. Prahy a arch. Antonína Engela. Model z dílny tohoto architekta zobrazuje celý záměr výstavby. Na panelech prezentuje toto období koláž z fotografií z výstavby a dostavby, a to jak z let dvacátých, tak let padesátých. Zajímavá je z tohoto období kolekce zcezovačů vystavená ve vitríně. Důležitým dokladem o kvalitě vody vyráběné v období první republiky je graf onemocnění a úmrtí střevním tyfem, který jednoznačně preferuje pitnou vodu podzemní. Hlavním “exponátem“ je nově opravená původní hala filtrů za skleněnou stěnou, která nás bude provázet po celé galerii. Vltavská voda je v jižní budově vodárny upravována koagulací v čiřičích a takto předčištěná voda proudí do pískových filtrů, kde je dočištěna. V současné době je Podolská vodárna mimo provoz a slouží jako rezerva pro potřeby hlavního města. *** Celá expozice na galerii pokračuje sbírkou hydrantů různých typů používaných v pražské vodovodní síti z konce 19. a 1. poloviny 20. století. Antonín Engel V kruhové vyhlídkové místnosti je malá připomínka díla významného české architekta, projektanta Podolské vodárny, Antonína Engela. I zde je vidět prosklenou stěnou jeho okouzlující architektura. Jednotlivými výkresy a fotografiemi jsou zde připomenuta některá jeho díla “nevodárenská“. Např. fasáda hotelu ve Vídni, vodní díla na Labi u Poděbrad, či jeho urbanistické studie pražských Dejvic. *** Expozice na galerii pokračuje sbírkou uzavíracích elementů pražské vodovodní sítě z konce 19. a 1. poloviny 20. století. Současnost Závěr expozice na galerii tvoří mozaika připomínající současný stav zdrojů a vodovodní sítě. Ve vitrínách jsou vzorky nekovového potrubí, různých součástí z čerpacích stanic a přístrojů na určování kvality vody. Soudobou část uzavírají 29 panely se základními informacemi o vodárně v Káraném, o rozvodu vody po Praze a o vodárně na Želivce. Jak již bylo řečeno “historický názor“ není na toto období “hotový“ a proto tato část expozice bude v dalších letech doplňována. SBÍRKOVÁ ČÁST Expozice pokračuje opět v nižším podlaží tzv. sbírkovou částí, kde je možné spatřit nejrůznější armatury sanitární techniky a sbírku vodoměrů. Zajímavé je jednostranné šoupátko používané v 2. polovině 19. století, různé typy orientačních tabulek. Ve vitríně vidíme část unikátní sbírky domovních armatur používaných v Praze od poloviny 19. století po dnešek. V dalších vitrínách se prezentuje největší sbírka vodoměrů v Evropě. Počátky měření vody klademe do 30. let 19. století, kdy byly na přípojky montovány odměřovací kohouty a mastkovými kalibry různých profilů. Unikátní je také kniha odběratelů vody z roku 1834. Dále následuje velké množství vodoměrů různých profilů. Dále následuje velké množství vodoměrů různých firem od 80. let 19. století po dnešek. Jsou zde prezentovány vodoměry z různých koutů světa (USA, Francie, Anglie, Rakousko, Bulharsko, Tunis atd.), které z větší části byly v Praze instalovány. Velkou většinu však tvoří vodoměry české či československé provenience. Vývoj sanitární techniky doplňují nejen rytiny, ale také čtyři splachovadla (část sbírky klozetových nádržek). Ve dvou vitrínách u zábradlí jsou vystaveny mj. přístroje na vyhledávání poruch vodovodní sítě z 50. a 60. let 20. století a souprava nářadí pro temovače z 30. let. Každý vodoměr se po určitém období musel prověřit, zda přesně funguje. K tomu sloužila stolice na zkoušení vodoměrů. V expozici jsou vystaveny dvě: stolice z roku 1932 od firmy František Ringhoffer za použití prvků firmy Pražská metallurgie a část stolice z 80. let 19. století. Prohlídka končí pohledem na řezačku potrubí z konce 19. století, na navrtávací soupravu ze stejného období, na kotlík sloužící k rozmrazování potrubí z roku 1929 zv. “Hurvínek“, na šoupě profilu 500mm z 30. let, na kotlík pro tavení olova a na část řezačky potrubí větších profilů z konce 19. století. 30 5.2. Praha a Vltava Ing. Petra Vlčková Povodí Vltavy, státní podnik Historický vliv Vltavy na formování území Prahy Geologické poměry na území Prahy Vznik každého většího lidského sídla vždy vycházel z přírodních podmínek dané lokality. Největší roli při tom hrály poměry geologické. Z nich zaujímá přední místo nejen charakter hornin, jejich zvětralin (či přímo půd na nich), ale i morfologie terénu (vytvářející určité mikroklimatické podmínky), hydrologické a hydrogeologické poměry, výskyty užitkových nerostných surovin či přímo stavebních hmot, atd. Při zakládání sídel jsou ovšem zohledňovány i další jevy, ovlivněné také geologickými strukturami, jako je křížení dopravních cest či existence brodů na vodotečích apod. Počátky souvislého osídlení pražské aglomerace spadají až do mladší doby kamenné (neolitu), tj. zhruba před 6000 léty. Preferenci měly tehdy zvláště rovinaté plochy, budované hlinitými úrodnými, převážně eolickými uloženinami, zvláště sprašemi. Expanze osídlení v mladší době bronzové, tj. zhruba před 3000 léty využívala již i pahorkatinné oblasti s méně kvalitními zemědělskými půdami, vroubícími pražskou kotlinu. Ke stavbě hradišť (ať už keltských - př. Závist, nebo slovanských - Pražský hrad, Vyšehrad) byla zase vhodná výrazná návrší s příkrými svahy. Skutečný rozvoj Prahy - co do souvislého zastavění - např. v době Karla IV. a v obdobích na ně navazujících, byl vázán především na písčitoštěrkovité akumulace Vltavy, které v sobě chovají také bohaté zásoby pitné vody. Vltava jako hydrografická osa a erozní báze Pražské plošiny vytváří kromě území Pražské kotliny hluboce zaříznuté údolí směru J-S, přetínající napříč strukturní směry barrandienských hornin. Proto rozsáhlá skalní defilé na údolních svazích (často uměle vytvořená v místech bývalých kamenolomů) představují instruktivní geologické profily zejména osovou částí barrandienské pánve. V Pražské kotlině má vltavské údolí nesouměrný příčný profil s příkrým a vyšším levým svahem (pod plošinami třetihorních zarovnaných povrchů) a mírnějšími a nižšími pravými svahy, kde jsou vyvinuty kvartérní říční terasy. Kvartérní terasy tvoří na Pražské plošině úplný terasový systém, geneticky odpovídající jednotlivým ledovým dobám starších čtvrtohor (pleistocénu). Říční terasy jsou důležitým prvkem reliéfu Prahy, využívaným odedávna při zakládání sídel. Na území Prahy se nacházejí stratigraficky významné lokality terasového systému; zde byly také prvně podrobně studovány a klasifikovány a odtud pocházejí i názvy většiny pleistocenních úrovní (od nejstarších: terasa lysolajská, suchdolská, pankrácká, vinohradská, letenská, dejvická, Karlova náměstí a maninská (Záruba - Pfeffermann, 1940, 1943). 31 Historický vývoj území kolem toků ● zastavování inundací (záplavové území) (***) ● likvidace slepých ramen toků ● výstavba mostů ● snižování průtoku koryta navážkou ● ve 12. - 13. století vznikala kolem řek řada sídel řeka: zdroj vody pohánění mlýnů dopravní tepna ● 13. a 14. století – výstavba celé řady mlýnů v oblasti Prahy vystavěno celkem 8 jezů o celkovém spádu 6 metrů ● 1340 – vznik instituce „Přísežných mlynářů zemských“ vznikla z důvodu sporů o využití vody kontrolovali cejchy ( výškové značky jezů ) ● 1640 – Altmannovo panorama Vltavy vzniklo v souvislosti se splavněním horního toku řeky, které na příkaz císaře Ferdinanda III. provedl strahovský opat Kryšpín Fuk vytvořen přehledný nákres toku řeky od začátku Svatojanských proudů až ke Karlovu mostu panorama provedeno jako kolorovaná kresba inkoustem ● 1761 (13.5.) – nařízení Marie Terezie o prolomení všech jezů mezi Prahou a Litoměřicemi ● 1777 – „Navigační patent“ vydán Marií Terezií splavnění dostalo přednost před provozem mlýnů ● počátek 19. století – izolované zásahy do toků za účelem splavnění, využití vodní energie, odběru vody a lovu ryb 32 ● 1896 – 1936 – realizován plán kanalizace a regulace Vltavy a Labe ( = zplavnění ) ● 1840 – 1991 – výstavba pražských nábřeží ( za účelem ochrany před povodněmi ) ● 1930 – 1991 – vybudování Vltavské kaskády v průběhu budování se měnil názor na podobu a umístění jednotlivých děl, na jejich účel a využití *** - obrázek kaskády + hlavní funkce nádrží Splavnění Vltavy na území Prahy ● 920 – kníže Václav prohlásil Vltavu za svobodnou silnici na vodě k užitku všech toto pravidlo platí dodnes jako obecné užívání vody ● voroplavba voroplavba nad Prahou od 11. století císař Karel IV. - „O jezech a clech“ ■ vorové propusti na jezech mají mít šířku 12 metrů voroplavba v Praze (až do Mělníka) od poloviny 16. století po nástupu Ferdinanda I. na český trůn ■ v dochovaných celních řádech neexistují záznamy staršího data ● zpočátku pouze dříví ● později vory ● od 16. století i lodě ● nejdříve jen za příznivých vodních stavů ● zlepšování plavebních podmínek umělými zásahy odstraňování překážek v řečišti prohlubování dna soustřeďování průtoku regulačními stavbami vzdouvání vody nařízení Karla IV., aby všechny jezy měly 12-metrové propusti ● plavilo se především dřevo a sůl z Rakouska ze skladů v Budějovicích a Týně 33 sůl byla natolik významná, že panovníci poskytovali prostředky na splavnění ● plavba lodí proti proudu (prázdné lodi) potahové stezky překonávání jezů – technická zařízení ■ vrátky s lany na lodích ■ případně vytahovací kola, tzv. Barborky, poháněné vodou nebo lidskou silou ● 1730 – plavební komora při jezu v Modřanech ● 1883 – „Pamětní spis o úpravě a splavnění řek v království českém“ angažovala se Pražská obchodní a živnostenská komora s Městskou obcí pražskou (z důvodu financování) výsledky ● ■ výstavba přístavu v Holešovicích (1892 – 1894) ■ přestavba přístavu v Karlíně (z roku 1822) ■ splavnění Vltavy v obvodu města Prahy 1865 – ustavení Pražské paroplavební společnosti vyroben osobní parník Praha (strojírny Ruston v Libni) pravidelně do Zbraslavi a Štěchovic z Prahy do Labe ● 1869 – 1872 – přístav v Podolí z kapacitních důvodů zaměřen na sportovní využití ● 1892 – 1903 – ochranný přístav pro vory při levém smíchovském břehu u Císařské louky ( při povodních v letech 1872 a 1890 vory ucpaly a poškodily Karlův most ) později plnil funkce přístavu obchodního, ochranného a zimního došlo k oddělení Císařské louky od Smíchovského břehu ● 1899 – 1902 – zdymadlo Troja – Podbaba hradlový jez plavební kanál 2 plavební komory 34 ● 1911 – 1922 – zdymadlo Smíchov zdolává najednou výškový rozdíl Šítkovského a Staroměstského jezu (zrušení Lodkovských mlýnů a Novomlýnského jezu) ● 1907 – 1912 – zdymadlo Štvanice tvořeno pevným Helmovským jezem a krátkým pohyblivým jezem k pravému břehu součástí je vodní elektrárna ● 1960-1985 – po rozsáhlých rekonstrukcích a modernizaci zahájen celoroční plavební provoz Povodně a jejich škodlivé účinky Ing. Blanka Brožková, ředitelka závodu Dolní Vltava Velké povodně patří v České republice k nejčastěji se vyskytujícím přírodním katastrofám, způsobujícím velké materiální škody i ztráty na lidských životech. Podíváme-li se do dávné minulosti, je možno sledovat, jak v jednotlivých vývojových etapách četnost povodní kolísá. Z historických pramenů je známo, že ve 13. století četnost povodní a jejich škodlivý vliv proti století dvanáctému značně narůstá a to především vlivem lidské činnosti. Ve 12. - 13. století v okolí řek vznikla celá řada sídel, pro které byla řeka nejenom zdrojem vody, ale byla i využívána pro pohánění mlýnů a jako dopravní tepna. Sídla umístěná níže než 5 m nad hladinou řeky v průběhu 13. a 14. stol. pak většinou vlivem povodní zanikla a buď nebyla vůbec obnovena nebo byla zbudována výše nad hladinou řeky. Ve 13. a 14. století byla v Praze vybudována i celá řada mlýnů. V oblasti Prahy bylo vystavěno celkem 8 jezů o celkovém spádu 6 m. Stavby jezů výrazně změnily tvář krajiny, vzdutá hladina byla o hodně širší a vyšší než původní řečiště. Díky jezům vznikaly ukládáním nánosů nová říční ramena a ostrovy. Nepříznivě se vliv jezů projevoval zejména za povodní, kdy se zaplavená plocha kolem řeky značně zvětšila. Ve 14. století bylo celkem zaznamenáno 17 povodní, z nichž 9 mělo v Praze vyšší kulminační průtok než 2 200 m3s-1. Nejničivější povodní 14. století pak byla únorová povodeň roku 1342, kdy došlo vlivem nakupení ledu a dříví k porušení Juditina mostu. 15. století přineslo největší povodeň posledního tisíciletí, kdy při průchodu povodně ve dnech 21.-27.7.1432 byl prvně pobořen Karlův most, který byl vystavěn místo mostu Juditina. V Praze voda dosahovala až do kostela sv. Jiljí, sv. Haštala a na Staroměstském rynku se dle dochovaných zpráv jezdilo na člunech. V témže roce 1432 byl dolní tok Vltavy zasažen velkou vodou celkem 3x a to v březnu, červenci a prosinci. Ze 14-ti povodní 15. stol. jich téměř třetina při kulminaci dosáhla průtoku vyššího než 2 200 m3s-1. V průběhu 16. století je patrný výrazný nárůst četnosti povodní a jejich škodlivých vlivů. Bylo to způsobeno nejen klimatickými podmínkami, ale také zásahy lidské činnosti v bezprostřední blízkosti toku. Patrné je to především v Praze, kde byla na oba břehy Vltavy vyvážena suť pocházející z obnovy a rekonstrukce města po četných požárech. Navážky se 35 sypaly přímo do Vltavy a tím došlo ke značnému zúžení jejího koryta, v některých místech až o 40 m. K zúžení průtočného profilu přispěly i četné stavby mlýnů a dalších hospodářských objektů. Změny se samozřejmě projevily ve zvýšené frekvenci zatápění města. Rozdíl oproti předešlým létům je patrný zejména ve vztahu ke známé plastice tzv. „Bradáče“, podle které byly v Praze od r. 1455 hodnoceny jednotlivé povodně. Vltavská voda se dostala v 15. stol. k „Bradáči“ asi 3x, zatímco v 16. stol. již 11x. Prudký nárůst četnosti povodní je patrný i z celkového počtu povodní. Na území dolní Vltavy bylo zaznamenáno celkem 29 povodní, při kterých byl v tomto úseku 4x překročen kulminační průtok vyšší než 3 000 m3s-1 a 9x průtok 2 200 m3s-1. Největší povodní 16. stol. byla pak srpnová povodeň roku 1501, kdy opět voda vystoupala až na úroveň Staroměstského rynku. V 17. stol. byl dolní tok Vltavy zasažen povodněmi celkem 12x s tím, že u čtvrtiny povodní byl kulminační průtok vyšší než 3 000 m3s-1. Největší povodní 17. stol. pak byla březnová voda r. 1655, kdy voda přinesla ledové kry na Staroměstský rynek. 18. století s sebou přináší snahy o větší využití vodního toku k dopravě a o jejich splavňování. 2. polovina 18. století s sebou kromě snahy o splavňování toků přináší i prudký nárůst četnosti povodní. Jedním z důvodů tohoto nárůstu mže být kromě nekomplexních úprav toků i vliv odlesnění (např. Českého Středohoří) a s tím související zvýšená erozní činnost. V rozmezí let 1700 – 1750 bylo zaznamenáno 5 povodní, zatímco v letech 1750 – 1799 jich bylo 15. Největší povodní tohoto století pak byla povodeň r. 1784, která byla druhou největší našeho tisíciletí (po povodni z roku 1432) s odhadovaným průtokem 4 580 m3s-1. Tato povodeň byla také příčinou již druhého poškození Karlova mostu vlivem nakupení ledů, zatopen byl také kostel sv. Mikuláše a sv. Jiljí. Také povodně 19. století vykazovaly velkou intenzitu, kdy z celkového počtu 28 povodní byl u 19-i v Praze překročen kulminační průtok 2 200 m3s-1. Na celkový pokles četnosti, intenzity a škodlivých účinků povodní ve 20. stol. má jistě vliv nejenom příznivější klima, ale také koncepční zásahy člověka do toků za účelem zvýšení protipovodňové ochrany, jako jsou například výstavby nádrží s retenčními účinky, úpravy toků, výstavba stabilizačních stupňů či ochranných hrází. Vliv na snížení četnosti a intenzity povodní má také, ačkoliv se to zdá s podivem, zvyšující se podíl lesních ploch. V povodí dolní Vltavy byl ve 20. stol. překročen průtok 2 000 m3s-1 pouze 5x, např. při březnové povodni roku 1940 byl v Praze dosažen průtok 2 000 m3s-1. Povodeň v červenci 1954 byla do značné míry ovlivněna tehdy ještě nedokončeným vodním dílem Slapy a kulminační průtok byl zadržováním vody ve slapské nádrži snížen z 2 920 m3s-1 na 2 240 m3s-1. Nejenom k energetickému využití, ale i ke zvýšení protipovodňové ochrany byla v rozmezí let 1930 – 1991 vybudována tzv. Vltavská kaskáda, kterou je do značné míry ovlivňován průtok v dolním úseku Vltavy. V průběhu budování děl Vltavské kaskády se značně změnil názor jak na podobu a umístění jednotlivých děl, tak i na jejich účel a využití. Plány prvních děl počítaly pouze s nízkými stupni budovanými za účelem splavnění toku. Teprve pozdější vývoj potřeb společnosti a technických znalostí ovlivnil výstavbu ve prospěch velkých nádrží. Prvně budovaná díla (Vrané a Štěchovice) měla účel převážně plavební. Až VD Slapy bylo budováno jako špičková vodní elektrárna. Při projektování VD Orlík a Lipno pak bylo pamatováno i na protipovodňovou ochranu a byl vyhrazen retenční objem. Hlavním účelem posledně vybudovaných děl Hněvkovice a Kořensko je pak zásobování jaderné elektrárny Temelím chladící vodou. 36 ČISTOTA VODY VE VLTAVĚ Sledování jakosti vody zajišťuje útvar vodohospodářských laboratoří Povodí Vltavy, státní podnik. Vzorky vody z vodních toků jsou odebírány ve sledovaných profilech obvykle s četností 1x měsíčně. Souhrnné hodnocení jakosti vody se provádí v převážné většině případů ze 24 výsledků rozborů za sledované dvouletí. Vyhodnocování jakosti povrchové vody se uskutečňuje podle ČSN 75 7221 „Jakost vod – Klasifikace jakosti povrchových vod“ z října 1998. V této normě jsou dány ukazatelé, které jsou ve sledovaných profilech hodnoceny vždy, doplňující chemické ukazatele, těžké kovy apod. Pro každý ukazatel se vyhodnocuje aritmetický průměr, medián, maximální a minimální hodnota a charakteristická hodnota C90. Ta se využívá pro srovnání s imisními standardy nařízení vlády č. 61/2003 sb. Dále se sleduje třída jakosti vody podle mezních hodnot výše jmenované ČSN. V Praze jsou sledované profily Praha Podolí ( Vltava ř.km 56,20 ), Praha Lahovice ( Berounka ř.km 0,6 ), Praha Nusle ( Botič ř.km 0,5 ) a Praha Libeň ( Rokytka ř.km 0,3 ). Nejbližší sledovaný profil, ve kterém se projevuje jakost vody vypouštěná z ÚČOV pod Prahou je profil Libčice nad Vltavou ( Vltava ř.km 28,20 ). Výsledky sledování se zpracovávají do grafů znázorňující podélný profil Vltavy s vyznačením hodnocených ukazatelů ve sledovaných profilech, nebo do grafů, které ukazují časový průběh sledovaných ukazatelů v konkrétním sledovaném profilu ( viz. prezentace ). Důležitý časový bod pro Prahu je rok 2010, kdy mají začít platit limity dané směrnicí EU a při jejichž nedodržení budou placeny sankce. Podmínkou jejich dodržení je výstavba plánovaného rozšíření ÚČOV Prahy na Císařském ostrově, které se již projednává a mělo by se s ním začít co nejdříve. 37 5.3. Rozbor obsahu tematického okruhu VODA D.Kvasničková – převzato z metodického textu připraveného pro KEV Voda je neobyčejná látka, jejíž existence na naší planetě je jednou ze základních podmínek života. Je určující látkou pro přírodu i pro lidskou společnost. Vlastnosti vody Chemické složení vody vyjadřuje chemický vzorec H2O. Její molekulu tvoří tedy dva atomy vodíku a jeden atom kyslíku, spojené polární kovalentní vazbou (obr.1). Molekula vody je částečně polarizovaná a mezi jednotlivými molekulami se vytvářejí vodíkové můstky. S polarizovaným charakterem molekul vody souvisí to, že voda je výborným rozpouštědlem především pro anorganické látky, které mají iontové vazby a naopak organické látky zejména s vyšším počtem uhlíku v řetězci bývají ve vodě nerozpustné. Tyto vlastnosti jsou velmi důležité z hlediska života - anorganické látky z půdy se dobře rozpouštějí a ve vodných roztocích se dostávají do těl rostlin, kdežto složité organické látky vytvářející buněčnou strukturu se ve vodě nerozpouštějí. Voda, ve které jsou obsaženy vápenaté a hořečnaté ionty, je tvrdá – mýdlo se v ní sráží. Obdivuhodné jsou fyzikální vlastnosti vody. Na rozdíl od jiných kapalin hustota kapalné vody v rozmezí od 00C do přibližně 40C se zvyšuje (anomálie vody). Znamená to, že voda 40C klesá ke dnu a nad ní zůstává chladnější voda o nižší hmotnosti, popřípadě led. To umožňuje život vodních organismů ve vodě v zimě a v chladných oblastech. Voda má velké povrchové napětí, což je příčinou vzlínavosti vody v půdě, v horninách i možnosti pohybu drobných organismů (např. hmyzu) po povrchu vody. Na ohřátí vody o 10C se spotřebuje víc tepla než u jiných látek (u železa pouze přibližně 1/10, u dřeva zhruba 1/2). Voda má proto schopnost akumulovat velké množství tepla. Tato vysoká tepelná kapacita vody způsobuje, že v zimě velké vodní nádrže okolí oteplují a v létě naopak ochlazují. Voda mění své skupenství: při každé teplotě se vypařuje, při dosažení teploty 1000C (bod varu vody) a dalším zahřívání zůstává teplota vody stálá a skupenství kapalné přechází ve skupenství plynné. Při 00C (bod tání ledu) voda přechází do pevného skupenství - vzniká led. Také toto skupenské teplo je mimořádně velké, takže led taje zvolna. Mořská voda obsahující rozpuštěné soli, zamrzá průměrně až při teplotě -2,20C. Led má větší objem než voda - ze 100 cm3 vody vznikne asi 110 cm3 ledu. To má velký význam v přírodě při rozrušování hornin kolísáním teplot kolem bodu mrazu (zvětrávání). Vzduch vždy obsahuje určité množství vodní páry. Molekuly páry ve vzduchu se shlukují na jemných částečkách prachu, pylu, chloridu sodného z mořské pěny apod. a vytvářejí oblaka. V podobě oblaků se přemisťuje na Zemi obrovské množství vody (bouřkový kupovitý mrak s plochou několik km2 a o výšce 6 - 8 km může obsahovat 50 000 až 350 000 tun vody v závislosti na ročním období a zeměpisné šířce). V atmosféře kondenzací vody za teploty nižší než je bod mrazu vzniká sníh: vytvářejí ho sněhové vločky, které mají velmi rozmanité šestiúhelníkové tvary. Odrazem a lomem světla na kapkách vody v ovzduší vznikají různé jevy, nejčastěji duha. 38 Hydrologický cyklus Voda pod zemským povrchem, na zemském povrchu i v troposféře vytváří zemskou sféru - hydrosféru. Voda je v ní v neustálém oběhu (hydrologický cyklus). Zdrojem energie pro pohyb vody je sluneční záření - asi 23% sluneční energie, která se dostane k zemskému povrchu se spotřebuje na vypařování vody, což je počátek hydrologického cyklu. Vodní páry, kapky a krystalky vody vytvářejí oblaka a z nich na zemský povrch padají vodní srážky (viz dále). Část vody z vodních srážek steče po povrchu (dostává se do vodních toků a jimi do moří a oceánů), část se vsákne (dostává se později rovněž na povrch prostřednictvím pramenů a studní,nebo ji využívají rostliny, nebo se postupně vypaří) a část se hned vypaří. Nejintenzivnější výpar vody je z povrchu světového oceánu (za rok se vypaří vrstva okolo 125 cm). Část této vody se vrací hned zpět formou srážek, část je ve formě mraků přenesena nad pevninu a vrací se zpět řekami ( velký hydrologický cyklus). Oběh vody pouze nad pevninou (vypařování a následná kondenzace) tvoří malý hydrologický cyklus. Významně do něho zasahuje i transpirace rostlin. V hydrologickém cyklu se pohybuje obrovské množství vody (ročně ve formě vodních srážek spadne na zemský povrch asi 520 000 km3 vody - tj. téměř 6 objemů Černého moře, na souš asi 40 000 km3 vody ). Z půdy, z rostlin, ale i z moří se do ovzduší dostává "čistá" voda a do oceánu se vrací voda s rozpuštěnými minerálními látkami z pevniny. V hydrologickém cyklu se tak v přírodě pohybuje i ohromné množství minerálních látek (odhaduje se asi 3,5 miliardy tun za rok). K tomu ještě přibývá znečišťování oceánu prostřednictvím řek, vodních srážek i přímého odstraňování nečistot. Člověk zasahuje do hydrologického cyklu tím, že napřimováním řek, odvodňováním močálů a dalšími zásahy urychluje odtok vody z pevniny do moře, naopak výstavbou přehrad odtok vody zpomaluje a také tím, že znečištění vody znesnadňuje vztahy mezi hydrosférou a atmosférou i mezi hydrosférou a pedosférou. Výskyt vody Voda se v přírodě vyskytuje v mnoha podobách: -Voda atmosférická: vodní pára, oblaka, vodní srážky ( déšť, mlha, rosa, jinovatka). Vodní srážky vznikají vyloučením přebytku vodních par z ovzduší (za určité teploty a tlaku). Jejich rozložení je velmi různé z hlediska místa i času. Nejvydatnější srážky bývají v tropickém pásmu (např. Střední Amerika, Amazonie, Indonésie, Indie), nejméně v pouštních oblastech. Dešťová voda je většinou nejčistší voda v přírodě. Vlivem emisí (nečistot, exhalací) se však do ovzduší především v průmyslových oblastech dostávají ve zvýšené míře oxidy síry a dusíku . Reakcí s vodními parami vznikají kyseliny (siřičitá, sírová, dusičná) – tzv. "kyselý déšť".(Byly naměřeny dešťové srážky až o pH nižší než 4.) "Kyselý déšť" způsobuje změny pH prostředí v povrchových vodách (v jezerech, v rybnících), je příčinou hynutí mnoha lesů, působí korozi staveb, atd. Voda podpovrchová (podzemní): vzniká vsakováním povrchové a dešťové vody propustnými vrstvami zemské kůry a hromadí se v tzv. zvodněné vrstvě. Z ní se na zemský povrch dostává různým způsobem: přirozeně vytéká jako pramen, nebo ji lidé získávají vytahováním z vrtaných nebo hloubených studní. V některých případech je podzemní voda pod tlakem a potom ze studní samovolně vytéká nebo vytryskuje – tzv. artézské studny. V termálních oblastech vznikají horké prameny nebo se v nich vytvářejí i gejzíry (přehřátá voda a vodní pára v určitých intervalech vytryskuje vysoko vlivem změn tlaku). Podzemní vody jsou ve velkých hloubkách i pod mnoha pouštěmi (i pod Saharou). Prosakováním různými horninami se voda zbavuje nečistot a rozpouštějí se v ní různé 39 anorganické látky. Čistá a hygienicky vhodná podzemní voda se může obvykle používat jako voda pitná. Podzemní vody s vysokým obsahem rozpuštěných látek jsou vody minerální. Voda povrchová je voda moří a oceánů - slaná (průměrná slanost 3,5% - viz dále), voda v ústí řek, kde se mísí s vodou mořskou - brakická (slanost pod 2,3%) a voda na pevnině - sladká (obsah solí pod 0,05%). Voda oceánů a moří - světový oceán - pokrývá téměř 3/4 (přesněji 70,8%) zemského povrchu. (Největší Tichý oceán má rozlohu asi 180 milionů km2, Atlantický přibližně polovinu. O něco menší je Indický oceán a nejmenší je Severní ledový oceán.) Mezi oceány a pevninami jsou okrajová moře (celkově dohromady zaujímají jen přibližně 26 milionů km2), která jsou nejvíce lidmi využívána. Rozlišují se tři základní tvary dna moří a oceánů: - mírně svažité dno do 200 m okolo pevnin, tzv. šelf, - pokračování šelfu do hloubky přibližně 3 000m - pevninský svah - nejrozsáhlejší část (přes 80%) s hloubkou mezi 3000 až 6000 m - oceánská pánev, v níž jsou místy hlubší mořské příkopy (nejhlubší Mariánský příkop s hloubkou 11 022 m). Voda v mořích a oceánech je v neustálém pohybu: pravidelně dochází ke dmutí vody vlivem přitažlivosti Měsíce (popřípadě se dmutí zvyšuje i působením Slunce, je-li v jedné přímce s Měsícem) čili tzv. slapových sil. Voda je jednak přitahována k Měsíci, jednak oddalována na opačné straně Země od Měsíce – k přílivu tedy zároveň dochází vždy na místě, které je na Zemi k Měsíci nejblíže a zároveň nejvzdáleněji. Po přílivu nastává odliv. Protože Měsíc kolem Země obíhá jednou za 24 hodiny a 50 minut, dochází na jednotlivých místech Země k přílivu vždy za 12 hodin, 25 minut. Každý den se střídá příliv a odliv (tj.za 24 hodin dva přílivy a dva odlivy). Na volném moři je toto postupující dmutí vody jen málo patrné – asi do výšky 30 cm, ale v mělkých mořích dosahuje příliv výšky až 6 m a v trychtýřovitých ústích řek až výšky přes 10 m. Příliv se využívá při námořní dopravě a rybolovu, jeho energie se začíná využívat v přílivových elektrárnách (energie přílivu je asi 7x větší, než jakou by bylo možno získat využitím všech řek a jezer na energetické účely). Působením větru se na povrchu moří a oceánů vytvářejí vlny, které na strmém pobřeží vyvolávají příboj (až do výšky 35 m s obrovskou silou). Mimořádně vysoké vlny (na volném moři až 16 m) jsou způsobovány tajfuny a uragány (šíří se rychlostí až 120 km/h). Nejnebezpečnější jsou vlny tsunami, které vznikají při výbuchu podmořské sopky,šíří se rychlostí až 800 km/h a při dosažení pobřeží všechno obrovskou silou ničí. Stále se pohybují nejen horní vrstvy moří a oceánů, ale i hlubší vrstvy především vlivem rozdílné teploty oceánů v různých zeměpisných šířkách, vlivem otáčení Země kolem zemské osy a nestejné salinity (viz dále) a tudíž hmotnosti vody v různých mořích. V rovníkové oblasti se voda nejvíce ohřívá a vznikají tak mořské proudy převádějící vodu do chladnějších moří. (Nejznámější Golfský proud z Mexického zálivu přes Atlantický oceán k břehům severní Evropy, které ohřívá a zmírňuje jejich podnebí.) Mořské proudy vodu oceánů promíchávají a zajišťují přívod kyslíku i do velkých hloubek. To je důležité pro rozšíření života. V mořských proudech je také utajeno obrovské množství energie (Např. Golfský proud již na svém začátku dopravuje asi 22x více vody, než všechny řeky světa - a v dalších částech se jeho objem ještě znásobuje.) Promíchávání vody v mořích vynáší ovšem z hloubek na povrch i nebezpečné (např. radioaktivní) odpady, které lidé na dno moře odstranili. Mořská voda je slaná: z rozpuštěných solí obsahuje až 89% chloridů - především chlorid sodný (NaCl), v menší míře chlorid hořečnatý (MgCl2), zbytek tvoří různé uhličitany, sírany atd.(na rozdíl od vody v řekách, kde až 80% rozpuštěných látek představují uhličitany). Průměrná slanost (salinita) vody je 3,5%, tj. 35g solí v 1 kg vody (35 promile). Skutečná slanost vody je ovšem rozdílná: v povrchové vrstvě 40 v subtropickém pásu, kde je méně vodních srážek, než kolik činí výpar vody, je voda slanější (až 3,8%), a podobně také v uzavřených mořích s menším přítokem řek(např. Rudé moře má salinitu až 4,0%). Naopak v chladných vodách a v místech, kam přitékají velké řeky, je slanost vody nižší (např. Baltské moře má slanost jen 0,7%, Černé moře okolo 1,7%). Kromě rozpuštěných minerálních látek obsahuje mořská voda i rozpuštěné plyny: kyslík, dusík, oxid uhličitý, metan a další. Jejich celkové množství závisí na teplotě a salinitě vody. Pro život je důležitý poměrně vysoký obsah rozpuštěného kyslíku - až 33,3% z rozpuštěných plynů (ve vzduchu je 21% kyslíku). V horních vrstvách vody je kyslík produkován rostlinami. Ve větších hloubkách v uzavřených mořích (bez mořských proudů) je kyslíku nedostatek, a s tím souvisí i formy života – převažují organismy anaerobní, popř prototrofní. Moře a oceány představují obrovskou zásobárnu tepla: pohlcují většinu infračervených paprsků dopadajících na naši Zemi. (V teplých mořích je průměrná roční teplota vody 220 270C, v polárních oblastech -1,70C.) Vzhledem k vlastnostem vody (vysoká tepelná kapacita a malá vodivost tepla) jsou teplotní výkyvy v oceánech daleko menší než na souši (denní pouze kolem 10C, roční asi 50 - 70C a také směrem do hloubky klesá teplota jen zvolna: do 200 m pod hladinou jsou podobné jako při povrchu, teprve potom teplota rychle klesá a v hloubce 4 000 m je okolo -20C). Množství rozpuštěných látek způsobuje, že mořská voda zamrzá až za teploty blízké -20C a při zvýšení teploty tento led rychleji taje. Změny teploty moří a oceánů výrazně ovlivňují zemské klima. Velmi známý je např. fenomén EL NIŇO, který se projevuje rozkolísáním klimatických jevů – rozsáhlými povodněmi a naopak suchem v jiných místech, které silně zasahují život zejména v celé Jižní Americe. Jeho příčinou je větší oteplení svrchní vody ve středním Tichém oceánu přibližně jednou za 4 roky. V současné době dochází k tomuto jevu vlivem globálního zvyšování teploty zemského povrchu dokonce častěji a výrazněji. V roce 1982 –83 (jev trvá přibližně jeden rok) byly povrchové vody oceánu dokonce 70 C nad normálem a podobné i vyšší výkyvy lze očekávat v budoucnosti. Mořské proudy a všechny změny oceánu v průběhu roku výrazně ovlivňují klimatické podmínky na celé Zemi. Barva moře je modrá (zejména v mořích kolem rovníku (přibližně do 400 zeměpisné šířky), v chladnějších mořích až zelená. V teplých oblastech se slanější vodou žije málo planktonu (výrazně modrou barvu má např. Středozemní a Sargasové moře). V chladnějších oblastech s nižší salinitou, kde množství zelených řas (hlavní části planktonu) stoupá, barva přechází v modrozelenou až zelenou. Plankton je prvotní složkou potravy ryb, a proto chladnější vody jsou bohatší na život. Povrchová voda na pevnině se na zemský povrch dostává buď z atmosféry, nebo z podzemí. Rozlišuje se voda tekoucí (řeky, potoky, kanály) a stojatá (moře, močály, jezera, rybníky, vodárenské nádrže, přehrady). Každá řeka se svými přítoky vytváří říční síť a odvádí vodu z určitého území - z povodí řeky. Řeky se liší svou délkou, množstvím vody, rychlostí jejího proudění i poměrem vody v různých částech roku. Roční odtok udává množství vody, která průměrně řekou proteče za rok. Největší roční odtok má Amazonka (3800 km3), nejdelší řekou je Nil (asi 6 700km) a Mississippi (6 400 km). Rychle voda proudí v horských řekách a nejrychleji v místech, kde tvoří vodopády (nejmohutnější jsou Viktoriiny vodopády na řece Zambezi). Na řekách se staví velké vodní nádrže. Proudění vody se využívá k výrobě elektrické energie, k dopravě, k odstraňování odpadů apod. Do ČR téměř žádná voda nepřitéká a odtok je tedy závislý pouze na množství vodních srážek, které kolísá mezi 500 – 1600 mm za rok (nejvíce jich bývá v červnu – srpnu). 41 Jezero je vodní nádrž, která vznikla v přirozeně sníženém reliéfu krajiny. Některá jezera mají odtok (např. Bajkal - nejhlubší jezero, z něhož vytéká řeka Ankara obsahuje obrovské množství sladké vody), jiná jsou bezodtoková (např. Kaspické moře se slanou vodou má největší plochu, voda se z něho jen vypařuje a hromadí se v něm minerální látky). Naopak rybníky byly vybudovány člověkem a nikdy nedosahují tak obrovských rozměrů jako jezera. Močály neboli mokřady vznikají tam, kde je půda trvale přesycená vodou (rozsáhlé jsou např. v Rusku, ve Finsku, v Kanadě). Jejich zvláštním typem jsou rašeliniště pokrytá mechem rašeliníkem a výrazně kyselá. Zaujímají více než 3% souše a mají velký význam pro udržování rovnováhy v hydrosféře. Mokřady celosvětového významu podléhají zvláštní ochraně – od roku 1971, kdy byla řadou států podepsána tzv. Ramsarská konvence – úmluva. V chladných oblastech a ve vysokých horách zůstává povrchová voda nad tzv. sněžnou čarou v podobě ledu a sněhu (sněžná čára v průběhu roku kolísá v závislosti na zeměpisné šířce). Nahromaděný sníh se sune do níže položených míst formou laviny (při rychlém pohybu mají ničivou sílu) nebo se mění na ledovec (sníh postupně přechází v led pohybující se obvykle rychlostí jen několik desítek až stovek metrů za rok - např. v Alpách 30 až 200 m za rok, v Himálajích 2 až 4 m za den, v Antarktidě asi 2 m za den, nejrychleji v Grónsku až 38 m za den). Ledovce trvale pokrývají asi 16 milionů km2 (plocha jen o málo menší než kontinent Jižní Ameriky). V posledních letech se jejich rozloha výrazně zmenšuje. Souvislá ledová pokrývka je v oceánu kolem severního pólu a v blízkosti Antarktidy. Jeho tloušťka dosahuje průměrně 4,5 m, místy až 10 m. V zimě zamrzá i řada dalších moří. Ledovce je možno rozdělit do několika skupin: -kontinentální : např. Antarktida, Grónsko - horské : např. v Alpách, které mohou mít různé formy: náhorní ledovec na náhorních plošinách, ze kterého vytékají splazy na různé strany (např. Hallstattský ledovec na Dachsteinu), karový ledovec v horských sevřených územích bez odtoku, visutý ledovec z něhož se na okrajích svahu odlamují kusy ledu a padají do údolí nebo údolní ledovec vinoucí se jako řeka horským údolím. Z kontinentálních ledovců se odlamují části, které se pak jako ledové kry ze sladké vody pohybují v mořích polárních oblastí. Ledové kry bývají obrovské – nad hladinu vyčnívá přibližně pouze 1/6 jejich celkového objemu (některé úvahy se týkají jejich využívání jako zdroje sladké vody pro oblasti trpící nedostatkem pitné vody). Rozpuštěním celkového objemu ledovců by hladina světového oceánu stoupla asi o 60 m. Důsledkem zvyšujícího se množství oxidu uhličitého (a dalších tzv, skleníkových plynů) v ovzduší dochází k růstu skleníkového efektu: zvyšuje se průměrná teplota na povrchu Země a hladina oceánu začíná stoupat. S tím souvisí nebezpečí změny klimatu na Zemi a zatopení mnoha oblastí zemského povrchu. (Již při zvýšení hladiny oceánů o 30 m by např. zanikla většina lidských sídel na atlantickém pobřeží USA.) Příčiny globálního oteplování nejsou zcela jasné, ale v každém případě se na tomto jevu a zejména na jeho zrychlování podílí vzrůstající množství tzv. skleníkových plynů v atmosféře. Vedle vodních par jsou jejich významnou součástí oxid uhličitý (jeho množství v atmosféře stoupá zejména v důsledku stále většího používání fosilních paliv) , metan či bahenní plyn (rovněž jeho množství se zvyšuje díky člověku –např. rozsáhlejší pěstování rýže, zvyšující se stáda dobytka uvolňující tento plyn při metabolismu, apod. i díky zpětnému vlivu zvyšování teploty na tání věčně zmrzlých půd v oblastech tundry, které v sobě zadržují značné množství metanu atd.), oxidy dusíku (rovněž jich přibývá vlivem spalování fosilních paliv), freony (umělé látky přímo vyrobené lidmi). Důsledky klimatických změn způsobených globálním oteplováním jsou podle různých výzkumných zpráv zejména následující: 42 - od roku 1960 ubylo na Zemi okolo 10% ledové pokrývky - doba, po kterou bývají na severní polokouli zamrzlé řeky a jezera se zkrátila více než o 2 týdny - tloušťka zalednění v Severním ledovém oceánu se na jaře snižuje asi o 40% - ustupují horské ledovce -zalednění Grónska mizí rychlostí vyšší než 50 km3 za rok - průměrná tloušťka ledu v Arktidě se snížila – je asi na 3 metrech - odlamují se velké kusy kontinentálních ledovců, které ohrožují plavbu Dalšími již existujícími nebo očekávanými důsledky je - zvyšování mořské hladiny – již je vyšší o 10 –20 cm a každoročně se nejméně o 1 mm stále zvyšuje, takže do konce století (podle různých odhadů a v různých místech) stoupne o 9 až 88 cm. (Zvyšování mořské hladiny nejde jen na vrub tání ledovců, ale přibližně z 50% také na vrub roztažnosti vody. ) Jednou nastartované děje není možno okamžitě zvrátit – a děje spojené s vodou mají obzvláště dlouhou setrvačnost s ohledem na fyzikální vlastnosti vody – zvláště její vysokou tepelnou kapacitou (mění teplotu jen velmi zvolna). Tak je např. propočítáno, že oteplení jen o 5,50 C po dobu tisíce let by z Grónského ledovce uvolnilo tolik vody, že by hladina světového oceánu stoupla asi o 3 m. Již současné perspektivy (podle Akademie věd ČR zvýší tání kontinentálních ledovců hladinu moří za 100 let asi o 5 –15 cm a zvýšená roztažnost vody o dalších asi 50 cm) ovšem vyvolávají velké obavy mnoha států. Znamenalo by to katastrofu pro tichomořské ostrovy, pro Bangladéš, kde žije asi 6 milionů lidí níže než 1 m nad hladinou moře, ale i v Evropě pro Nizozemí, Polsko apod. Globální oteplení přinese změny i pro vegetaci a zemědělce. Nebezpečím je častější výskyt ničivých povodní, hluboké výkyvy mezi vlhkými a suchými obdobími, která by mohla vést až k vytváření pouští. Velké změny je možno očekávat i v rybolovu – s rozsáhlými ekonomickými a sociálními důsledky . Je třeba si uvědomit, že čím rychlejší tyto změny budou, tím horší mohou mít následky, protože proces přizpůsobování změnám v přírodě probíhá velmi zvolna. Vliv vody na utváření zemského povrchu Povrchové vody utvářejí zemský povrch: rozpouštějí mnohé látky, mechanicky povrch obrušují, tekoucí vody přenášejí různě velké části hornin do níže položených oblastí dochází k erozi a následné sedimentaci hornin. Z materiálu uloženého podél řek vznikají obvykle úrodné půdy (tzv. aluviální půdy). K největší erozi dochází tehdy, jestliže půda není pokryta rostlinami. Část materiálu řeky odnášejí až do moře a jeho usazováním se utváří různě rozvětvená delta řeky - oblast s bohatým rybolovem a zemědělstvím. K rozsáhlé erozi dochází i v důsledku odlesňování a odstraňování drnu, který půdu chrání. Z celosvětového hlediska je velmi vážná situace například v Indii, kde silné deště odnášejí půdu z terasovitých políček z odlesněných svahů na severu . Odhaduje se, že každoročně dochází ke ztrátám až 80 t půdy z každého hektaru. Prudké záplavy znamenají i ztráty na lidských životech. V deltách velkých řek (např. Gangy) dochází k vytváření naplavených ostrůvků – ohrožovaných ovšem mořem. Jedinou zemí v této oblasti, kde nejsou katastrofy tak velké, je Bhútán, kde vláda již od 70 let přijala zákony a další opatření na ochranu lesů i přes tlak zahraničních monopolů. Označuje se proto také jako Zelený Bhútán. Uvedené příklady ukazují, že problematiku vody není možno řešit izolované od celkové péče o krajinu – o ekosystémy, které v ní existují. 43 Tekoucí voda na povrchu Země hloubí kaňony (největší na řece Colorado Grand Canyon až do hloubky 2 000 m za 2 miliony let). Podmýváním břehů dochází k boční erozi, řeka vytváří zákruty (meandry), které se stále mění. Moře neustálými vlnami naráží na břeh - vzniká příboj (tj. obrušování souše - abraze). V klidných zálivech moře naopak nanáší materiál - vytváří novou souš (obvykle pláže). Velmi výrazně rozrývají zemský povrch ledovce – zanechávají za sebou nánosy hornin morény. Podzemní vody v některých oblastech rozrušují horniny, přenášejí písek a vytvářejí rokliny. Ve vápencových oblastech vody (bohaté na oxid uhličitý) rozrušují horniny a vytvářejí jeskyně, podzemní řeky, propasti. Následným druhotným vytvářením vápence (po odpaření vody) vznikají nádherné krasové útvary. Rampouchovité tvary visící od stropů jeskyní jsou stalaktity, tvary rostoucí od země vzhůru jsou stalagmity a jejich spojením vznikají sloupy - tzv. stalagnáty. Vytvářejí se často velmi dlouho – až několik tisíc let. Jeskynní útvary jsou známé po celém světě – dosud největší známý komplex představují mamutí jeskyně v USA, kde jsou jednotlivé jeskyně spojeny dosud známými chodbami v délce okolo 50 km. V prehistorické době obýval jeskyně člověk. Rozložení vody v hydrosféře Voda podle výskytu Objem % objemu 3 3 10 km _______________________________________________________________ povrchová - sladká 242,25 0, 016 půdní 65 0, 003 podzemní 8 000 0, 58 v atmosféře 13 0, 001 v ledovcích 32 000 2, 2 mořská 1 360 000 97, 2 _________________________________________________________________ Z tabulky je zřejmé, že pouze necelá 3% vody na Zemi je voda sladká a z toho se 70% vyskytuje ve formě ledu a sněhu v polárních oblastech a naprostá většina ze zbývajících 30% jako voda podzemní. Povrchové vody (tj. voda v řekách a ve vodních nádržích) je jen o něco více než jedna setina %. Voda a život Bez vody není života - je součástí všech buněk a tedy těl všech organismů a je i součástí základních životních dějů, především fotosyntézy a uvolňování energie respirací. Při fotosyntéze dochází v prvé fázi (světelné) k rozkladu (fotolýze) vody: do ovzduší uniká kyslík a vodík se pak účastní dalších dějů, při nichž vzniká glukóza a následně další organické látky. Voda je tedy zdrojem kyslíku v ovzduší a předpokladem vzniku organických látek v rostlinách. Při uvolňování energie respirací buněk naopak voda vzniká. Voda je také základním transportním médiem v živé přírodě pro látky potřebné pro organismus i pro látky odpadní (součástí všech tělních tekutin). Organismy přijímají vodu jako molekulu H2O. Rostliny ji nejčastěji přijímají kořeny z půdy a zároveň s vodou přijímají i všechny minerální látky ve formě vodných roztoků. Vydávají ji formou transpirace (zjednodušeně vypařování) a v menší míře i v podobě kapének (gutace). 44 Živočichové přijímají vodu a vodu v potravě trávicím ústrojím a vydávají ji s nestrávenými zbytky potravy trávicím ústrojí a dále formou moči a potu. Nároky různých organismů na množství vody v prostředí je různé. Nejmenší spotřebu vody má hmyz živící se suchou potravou (ve skladištích, v pouštích), největší spotřebu mají rostliny: některé potřebují více než 2000 g vody na vytvoření 1 g organických látek.Také transpirace rostlin je někdy velmi vydatná: např. velký strom (dub) může za 1 den vypařit více než 600 l vody. Voda je pro většinu organismů na Zemi životním prostředím. Mezi vodní organismy patří mnoho bezobratlých, paryby, ryby, obojživelníci. Jsou pro život ve vodě různě přizpůsobeny tvarem a stavbou těla , fyziologicky i způsobem života. Suchozemské organismy se různě přizpůsobují obdobím, kdy je vody nedostatek: jsou to dlouhodobá období sucha nebo nízkých teplot (zimy), kdy je voda v pevném stavu, a proto pro organismy nepřístupném. Rostliny vytvářejí různá specializovaná pletiva (kaktusy), shazují listy apod., živočichové snižují metabolismus (zimní spánek), vytvářejí obaly na povrchu svého těla. Obsah vody na souši spolu s teplotou prostředí rozhodují o rozšíření hlavních biomů na Zemi: např. nejméně vody je v oblastech pouští a polopouští, ve stepích a v savanách se střídají období sucha s obdobími vláhy, v tundře a v horách je po značnou část roku voda nedostupná pro organismy (sníh a led), po většinu roku je dostatek vody v oblasti lesů a nejvíce je v oblastech tropických deštných lesů. Vodní ekosystémy Vodní ekosystém představuje soubor abiotických činitelů a vodních organismů v jejich vzájemných vztazích. Z abiotických činitelů je důležitá především teplota vody, množství slunečního záření pronikajícího do vody, množství kyslíku a rozpuštěných minerálních látek a u tekoucí vody také rychlost jejího proudění. Základem potravních (trofických) vztahů jsou především řasy (producenti): v povrchových vrstvách vody jsou to řasy zelené, ve větších hloubkách řasy hnědé a červené. Producenti fotosyntézou produkují organické látky. Na nich jsou závislí konzumenti prvého řádu a na nich následně konzumenti vyšších řádů. Odpadní látky jsou rychle rozkládány rozkladači v rozkladných (detritických) potravních řetězcích. Ve vodních ekosystémech je rychlejší oběh látek, než na souši a je v nich naopak menší množství okamžité biomasy. Podle rozmístění ve vodních ekosystémech rozlišujeme tři základní skupiny organismů: plankton - pasivně se vznášející rostliny a živočichové, především mikroskopičtí, nekton - živočichové aktivně se pohybující, bentos - organismy žijící na dně. Odlišné vodní organismy žijí na Zemi v různě velkých stojatých vodách, v potocích a řekách, ve vodě brakické a v mořích a oceánech. V některých stojatých vodách se izolovaně vyvinuly organismy typické pouze pro dané místo. Známé jsou např. specifické organismy Bajkalského jezera, z nichž mnohé se nikde jinde na světě nevyskytují. Druhů mořských organismů je daleko více než organismů suchozemských a velmi mnoho jich ještě není známo. Živočichové žijí v mořích i ve větších hloubkách než rostliny. Způsobem života i stavbou těla se přizpůsobují snižující se intenzitě světla a zvyšujícímu se tlaku vody. 45 Voda a člověk Člověk rovněž nezbytně potřebuje vodu k životu. Voda je základní součástí jeho těla: tělo novorozence obsahuje kolem 80% vody, tělo dospělého člověka kolem 60% (z toho je přibližně 1/12 v krvi, 3/12 v míze a zbytek v buňkách těla). Člověk vodu přijímá v nápojích a v potravě. Denní příjem vody musí odpovídat výdeji (potem, vydechováním, stolicí, močí). Denně člověk přijímá průměrně 1 až 2 litry pitné vody. Pitná voda musí být zdravotně nezávadná, čistá a bez pachu. Obsahuje různé rozpuštěné látky, především minerální, které lidské tělo potřebuje. Pitná voda musí svým složením odpovídat platné státní normě. Nároky na množství pitné vody se u nás oproti minulosti velmi zvýšily. Zatímco v minulém století průměrná spotřeba vody na obyvatele byla okolo 10 l /den, dnešní spotřeba jen v domácnosti je desetinásobná – asi 110 l/osobu/den. Přitom více než 85% obyvatel je vodou zásobováno z veřejné vodovodní sítě. Velmi důležitá je zdravotní funkce vody. Voda slouží k mytí, k zajišťování čistoty, k odstraňování odpadů a také k vytápění, ke klimatizaci apod. Je nezbytná pro osobní i veřejnou hygienu. Na jedno koupání člověk potřebuje průměrně 100 – 200 l vody, na spláchnutí WC 6 – 10 l vody, k pití asi 2 l vody denně. Speciální zdravotní a mnohdy i léčebný význam mají minerální vody. PŘÍKLAD Průměrná roční spotřeba pitné vody na obyvatele Prahy v roce 2005 (v kategorii domácnosti, bez ostatních odběratelů): 46 m3 Průměrné denní hodnoty spotřeby pitné vody na osobu při různých činnostech v pražských domácnostech - příklad (průměrná denní spotřeba vody na osobu v roce 2005 byla cca 126 litrů) Hodnoty uvedené v tabulce jsou přibližné a průměrné Spotřeba v jednotlivých domácnostech se liší Průměrné denní hodnoty (v litrech) Průměrné denní hodnoty (v Kč) WC 33 1,46 Os.hygiena, sprchování 48 2,13 Praní, úklid 17 0,75 Příprava jídla, mytí nádobí 10 0,44 Mytí rukou 5 0,22 zalévání 6 0,27 ostatní 7 0,31 126 litrů 5,58 Kč CELKEM Poznámka: Ceny spotřebované vody jsou kalkulovány z ceny vody platné v PVK v roce 2006 (vodné - 23,51 Kč, stočné - 20,85 Kč, celkem 44,36 Kč). 46 Vývoj spotřeby pitné vody v pražských domácnostech v letech 1990 - 2005 rok denní spotřeba vody jedné osoby v litrech 1990 209 1991 191 1992 184 1993 172 1994 168 1995 157 1996 149 1997 147 1998 142 1999 144 2000 143 2001 138 2002 135 2003 137 2004 131 2005 126 Zdrojem pitné vody je jednak studniční voda, jednak povrchová voda ( v ČR asi 53% využívané vody je voda povrchová). Do některé studniční vody a zejména do povrchové vody se z okolí dostávají různé nežádoucí látky a mikroorganismy. Nezávadnost studniční vody se musí ověřovat (ve vodárnách a v hygienických stanicích). Povrchová voda se obvykle musí na pitnou vodu hygienicky upravovat (především se usazováním odstraňují nečistoty a voda se následně často desinfikuje chlórem, nebo ozónem). Nebezpečné je vysoké množství sloučenin dusíku v pitné vodě, zejména pro kojence (může u nich docházet k rozkladu krevního barviva - hemoglobinu). Pitná voda se v jednotlivých místech získává z různých zdrojů a její čistota je ohrožována různým způsobem. Důležité je, aby se vodou zbytečně neplýtvalo a bylo jí dostatek pro všechny lidi. Největší světové zásoby pitné vody jsou v Grónsku, na Aljašce, ve Francouzské Guyaně,v Surinamu a v Kongu. Voda má významné místo v historii lidstva. Podél toků řek byla osídlována území, řeky byly využívány k zavlažování polí již ve starověku, byly důležité z hlediska dopravy, zejména námořní doprava vedla i k objevování nových světadílů. Významná vodohospodářská díla středověku představovaly rybniční soustavy – např. u nás v15.-16století byla vybudována vodohospodářská soustava Třeboňské pánve. Praha měla první vodovod již v roce 1212 (do knížecího sídla na Vyšehradě). A první obecní vodárna byla zavedena v roce 1425. Řada štol rozvádějících vodu byla budována v 15.a16.století (např. 1581 – 1593 byla vybudována tzv. Rudolfova štola vedoucí vodu z Vltavy ke kašnám a rybníkům ve Stromovce). Později byla voda využívána i z hlediska získávání energie a jako důležitý předpoklad pro založení průmyslu. Zejména v 18.století začaly být silně znečišťované vody v blízkosti nově zakládaného průmyslu a měst, takže čistou vodu bylo nutno přivádět z velkých vzdáleností – a konečně v 19.století se začaly vyvíjet způsoby čištění vody. K výraznému rozšíření vodárenské sítě u nás došlo po 2.světové válce. V sedmdesátých letech 47 prudce stoupla spotřeba vody na obyvatele (až na 292 l/osoba/den), ale potom začala spotřeba klesat (díky ekonomickým stimulům a snižování úniku vody). Záznamy o vodní dopravě na Labi jsou již z 10.století (mezi Magdeburkem a Litoměřicemi). Král Přemysl Otakar II udělil městu Mělníku privilegia na plavbu ve 13.století (1274) a císař Karel IV. Nařídil, aby všechny jezy na Vltavě byly opatřeny vraty pro proplouvání vorů. Na našem území byly budovány také kanály pro zavlažování a přívody vody do rybníků (známá je Zlatá stoka na Třeboňsku vybudovaná ve 14.-16.století) a kanály pro plavení dřeva (známý Schwarzenberský kanál z 18.-19.století). Prvé přehrady byly u nás postaveny již v 19.století (např. Bedřichov v Jizerských horách), za 1.republiky pak 16 přehrad. Na celém území bylo v souvislosti s rozvojem průmyslu postaveno obrovské množství malých vodních elektráren ( okolo 12 000 jich bylo ve třicátých letech minulého století), které byly po roce 1950 většinou zrušeny, takže kolem roku 1970 jich zůstala pouze asi 1/3 (něco přes 400) V současné době se mnohé opět uvádějí do provozu. Naopak ve 2.polovině minulého století byly u nás postaveny velké přehrady a na nich velké vodní elektrárny: např. Slapy (výkon 144MW), Lipno (120MW) a největší Orlík( 264MW). Voda stále ovlivňuje rozhodujícím způsobem život lidí. Nedostatek vody způsobuje šíření polopouští a pouští a následné hladomory lidí i úhyny zvířat v přírodě. Příčinou vysušování čili desertifikace prostředí bývají jednak přírodní jevy (suchá léta) a jednak lidské aktivity – nesprávné zavlažování, které vede k zasolování půdy, odstraňování vegetace atd. Je to jeden z nejvážnějších globálních problémů, který postihuje zvláště Afriku a Jižní Ameriku: na jih od Sahary (v Sahelu) se každoročně posouvá hranice pouště o řadu kilometrů směrem k jihu. Velmi často jde o nedostatek čisté pitné vody. S ním je spojen výskyt asi 80% infekčních onemocnění v rozvojových státech. Voda představovala jeden z hlavních problémů, který byl projednávána Světové konferenci OSN o udržitelném rozvoji v Johannesburgu v rovce 2002 a OSN vyhlásilo rok 2003 jako rok sladké vody (Freshwater). Zpráva o problematice vody – zejména o jejím nedostatku a kvalitě vody byla projednána na Světovém fóru o vodě v Kjótu v roce 2003. Alarmující úvahy uvádějí, že s ohledem na rostoucí světovou lidskou populaci a omezené zdroje pitné vody může kolem roku 2050 trpět nedostatkem vody až 7 miliard lidí a voda se může stát i příčinou mnoha mezinárodních konfliktů. K některým konfliktům pro nedostatek pitné vody docházelo již v minulosti – prakticky od starověku. Uvádí se, že v posledních padesáti letech bylo ve světě kolem 500 mezistátních konfliktů vyvolaných spory o vodu – některé provázelo i násilí a asi 20 bylo provázeno i vojenskými akcemi. Nejčastěji k takovým situacím dochází na Blízkém Východě – zejména v Izraeli. Podle OSN nejhorší možnosti v získávání zdrojů pitné vody má Kuvajt, pásmo Gazy, . Spojené arabské emiráty a Bahamy. Česká republika na tom také není nejlépe – mezi 180 sledovanými zeměmi se ocitla až na 148 místě. Z Evropských zemí se kromě Malty hůře umístily pouze Dánsko a Kypr. Z toho plynou velké nároky na správné hospodaření s vodou. Nadbytek vody zejména při prudkých dlouhodobých lijácích vyvolává povodně, a ty rovněž vedou ke ztrátám lidských životů i k těžkým přírodním katastrofám. U nás extrémní srážky vyvolaly katastrofické povodně v letech 1997 na severní Moravě (červenec), na menším území v roce 1998 a největší v srpnu 2002 v jižních a západních Čechách a na jižní Moravě (v tomto období spadlo 2,3 – 2,8 km3 vody na plochu 10 000 km2). Důsledkem byly miliardové škody. Po roce 1997 byla zahájena různá opatření, která mají předcházet povodním – především vyčištění koryt řek, úpravy vodních nádrží, výstavba retenčních nádrží, péče o zeleň v krajině i další preventivní protipovodňová opatření. Jde o naléhavé aktivity, protože s ohledem na klimatické výkyvy (viz dříve) je možno očekávat i četnější a dříve nebývalé povodňové situace. 48 Využívání vody Roční odtok vody na světě představuje množství vody, které se neustále obnovuje v hydrologickém cyklu. – a z něhož je tedy možno získávat vodu pro lidské aktivity. Je to přibližně 40 000 km3 za rok. Současná spotřeba vody je necelých 10% - méně než 4 000 km3 za rok. Z toho však většina vody (okolo 28 000 km3 ) za rok odteče při povodních, které mají často strašně ničivé důsledky a ze zbývajícího množství je pro člověka využitelných pouze asi 7 000 km3, protože zbytek připadá na nedostupná místa (hory, deštné pralesy). Z vody využívané pro lidské aktivity na světě připadá asi 70 –80% na zavlažování, 20% se spotřebuje v průmyslu a asi 6% pro domácnosti. Celkové množství využívané vody za posledních 50 let se zvýšilo asi 4x. Množství vody využitelné pro lidské aktivity je možno zvyšovat hlavně výstavbou přehrad, které zadržují vodu a zpomalují její odtok ze souše – naopak celá řada dalších aktivit (narovnávání vodních toků, odvodňování) odtok ze souše urychluje. Člověk vodu využívá: - v zemědělství V zemědělství je voda nezbytná k zavlažování rostlin a pro užitková zvířata..Podle materiálů OSN se v současné době spotřebuje 70% veškeré člověkem využívané sladké vody k zavlažování (k vypěstování 1kg pšenice se spotřebuje okolo 1 m3 vody, k vypěstování 1 kg rýže asi 4x více).. Zavlažuje se zatím necelých 20% zemědělských ploch – a toto množství se stále rozšiřuje. Pouze 30 –60% vody používané k závlahám se dostává do podzemních vod – ostatní se rychle vypařuje. Povrchové závlahy vedou často (tak jako ve starověku) k zasolování půd (tj. vynášení minerálních látek vzlínající vodou na povrch) – a tím k jejich znehodnocování. K rozsáhlé ekologické katastrofě dochází například v okolí Aralského jezera tím, že vody řek Amudarji a Syrdarji tekoucí do tohoto jezera jsou využívány k zavlažování bavlníkových plantáží (k vypěstování 1 kg bavlny se spotřebuje okolo 16 m3 vody), takže jezero vysychá a kromě toho se v jeho okolí půda znehodnocuje zasolováním v souvislosti s rychlým vypařováním vody. To zcela mění ekonomické možnosti (je znemožněn rybolov, veškerý průmysl na něm založený), i sociální situaci (lidé nemají práci, roste chudoba atd.). Z polí se do vody vyplavují zejména přebytky průmyslových hnojiv (zvláště sloučenin dusíku, a fosforu) a často dochází k eutrofizaci vody a také zbytky (rezidua) pesticidů, jejichž hromadění v živých organismech může mít dalekosáhlé důsledky projevující se na zdraví i na ovlivňování budoucí generace (impotence, změny ještě nenarozených jedinců atd.). K zavlažování se proto nesmí používat voda kontaminovaná nebezpečnými látkami, které by se mohly dostat do rostlin a potravními řetězci až do lidí. Velké nároky má i živočišná výroba na jakost pitné vody a naopak velké problémy přináší s likvidací či využíváním odpadních vod obsahujících výkaly zvířat. - v průmyslových výrobách V průmyslu se spotřebuje obrovské množství vody při výrobě různých věcí.(Např. na výrobu 1 tuny papíru se spotřebuje 400 - 900 m3 vody, na výrobu 1 osobního automobilu se spotřebuje 500 – 800 m3 vody a průměrně více než dvojnásobek ve farmaceutickém průmyslu apod.) Přitom se obvykle mění kvalita vody - voda je znečišťována různými odpadními látkami a mění se také její teplota. Například při těžbě a zpracování rud se do vody dostávají těžké kovy, z textilního průmyslu různá barviva, z chemického průmyslu nebezpečné chemikálie – např. PCB, pesticidy, sloučeniny chlóru a dalších halových prvků, z potravinářského průmyslu zbytky organických látek. Průmyslové odpadní vody se čistí různě podle typu znečištění. 49 - ve vnitrozemské a námořní dopravě Lodní doprava umožňuje převážet zejména velké objemy materiálu a zároveň je to nejlevnější způsob dopravy. Voda je přitom ohrožována znečištěním především ropnými látkami – lokální ekologické katastrofy způsobují havárie ropných tankerů – viz dále. - k získávání energie Voda představuje zdroj energie ve vodních elektrárnách na různě velkých tocích, v přehradách, v přečerpávacích elektrárnách a perspektivně i v elektrárnách využívajících energie mořských vln, přílivu a velké akumulace tepla ve vodě. - k rekreaci Voda umožňuje rekreaci člověka (koupání, turistika), provozování různých sportů (letních i zimních), uspokojuje estetické potřeby člověka a přispívá tak k upevňování zdraví lidí a zvyšování tělesné zdatnosti. - v lidských sídlech Voda je důležitou složkou lidských sídel jednak pro její význam bezpečnostní (ochrana před požáry), jednak pro její význam estetický (vodní nádrže, jezírka, fontány atd.) zpříjemňující život zejména ve velkých městech. - k umění Voda svou krásou a neustálou dynamikou inspiruje literární, výtvarné i hudební umělce v celé lidské historii a u všech národů světa. Znečišťování vody Vodní toky a nádrže (povrchovou vodu) znečišťují různé odpadní vody průmyslové a komunální (z lidských sídel) – tj. tzv. bodové znečišťování vody a látky vyplavené z polí i z dopravních cest – tzv. plošné znečišťování. V současné době je znečišťováno asi 10% vodních toků na světě, zejména sloučeninami dusíku a fosforu. Kromě toho mnohé vody jsou znečištěny i toxickými látkami, jako jsou fenoly, sloučeniny těžkých kovů, ropné produkty, pesticidy aj., které ničí život ve vodě a narušují až znemožňují samočisticí procesy. Ty spočívají zejména v rozkladu látek v potravních řetězcích, zejména vodními bakteriemi. (Podporuje je provzdušňování vody, protože více kyslíku ve vodě umožňuje dýchání většího množství aerobních mikroorganismů.) I malá množství toxických látek znečistí velké množství vody. Například jeden díl ropy nebo ropných produktů znečistí asi jeden milion dílů vody tak, že ji už nelze běžnými postupy vyčistit na pitnou vodu. Znečištění povrchových vod je nejvíce nebezpečné v době sucha, kdy je vody ve vodních tocích i nádržích málo a koncentrace škodlivin tak stoupá. Vyčištění vodních toků je velice obtížné a dlouhodobé. Tak se podařilo zlepšit situaci např. Rýna a v současné době se lepší poměry v Labi. Znečištění vod je způsobováno také kyselými vodními srážkami. Okyselení povrchových vod mění jejich vlastnosti znemožňuje život řady vodních organismů. Okyselené vody také podstatně rychleji ničí kulturní památky.. V naší republice je velkým problémem obsah dusitanů a dusičnanů ve vodě, které se do vodních toků dostávají především plošným vyplavováním z polí vyplavování z atmosféry. (Je to hlavně důsledek přehnojování polí a znečištění ovzduší před rokem 1989. Pokles dávek dusíkatých hnojiv v letech 1990 – 1995 byl ze 110kg/ha na zhruba 75kg/ha a atmosférické depozice z dešťových srážek z 8,1mg/l na 3,7mg/l, ale zlepšení situace nemůže nastat 50 okamžitě.) Kromě toho v některých našich tocích je zvýšený obsah kovů (rtuť v Bílině, arzén v Bílině, na Sokolovsku, na Pardubicku, v Opavici olovo, kadmium a měď), v některých tocích nebo v jejich povodích (Bílina, Labe pod Pardubicemi, Ohře, Olše, Otava, Odra, Úhlava, Orlice, Nežárka ) je zvýšený obsah organických látek (PCB – polychlorované bifenyly a PAU – polyaromatické uhlovodíky) a na mnoha místech je značné mikrobiální znečištění. Na vodních tocích občas dochází k různým haváriím, při nichž se do vody dostávají různé látky, mění se vlastnosti vody a ve vodě hyne vše živé. Nejčastější příčinou havárií je doprava (únik ropných látek) a únik různých chemických látek. Na menších vodních tocích dochází občas i k haváriím způsobeným zemědělstvím, zvláště vyplavením silážních tekutin. Kyselost vody (její pH) stoupne tak, že zahynou všechny ryby i mnohé další organismy. Toxické látky se často zadržují v usazeninách (sedimentech), odkud se zvolna uvolňují do vody. Znečištění vodních toků proto mívá dlouhodobé důsledky. Počet havárií u nás naštěstí klesá (v roce 1990 jich bylo 598, v roce 1998 jen 204 – především ropnými látkami). Vypouštění odpadů z potravinářského průmyslu, komunální odpady a zejména vyplavování zbytků hnojiv z polí je příčinou eutrofizace vod. Znamená to, že následkem vysokého obsahu živin (zejména sloučenin dusíku a fosforu) se přemnoží řasy a vodní hladina jimi zarůstá. Tím se znemožní výměna plynů mezi vodou a ovzduším a ve vodě přitom ubývá kyslík, protože ho organismy spotřebovávají k dýchání. Při nedostatku kyslíku začnou převažovat hnilobné procesy - převládají některé bakterie a další mikroorganismy, které k životu kyslík nepotřebují (anaerobní). Voda se stává "mrtvou". Velmi nebezpečné je znečišťování podzemních vod, které má dlouhodobé následky. Dochází k němu zejména při přehnojování polí, při ropných haváriích, nedostatečným těsněním u skladů pohonných hmot i vlivem "kyselých dešťů". OSN sestavilo pořadí států podle znečištěné vody Ze 122 zkoumaných států má nejvíce znečištěnou vodu Belgie, dále Maroko. Indie, Jordánsko, Súdán, Nigere, Burkina Faso, Burundi a středoafrická republika. V asijských a afrických řekách jde především o mikrobiální znečištění. Nejčistší j vodu má naopak Finsko, Kanada, Nový Zéland, Velká Británie, Japonsko, Norsko, Rusko, Jižní Korea, Švédsko a Francie. Česká republika je v řebříčku na 34 místě – za Polskem – a na 44.místě je Slovensko. Máme tedy ještě co řešit. Z celosvětového hlediska je velmi nebezpečné znečišťování oceánů a moří. Způsobují je jednak znečištěné vodní toky, jednak námořní doprava, zvláště při haváriích ropných tankerů , těžba ropy z podmořských nalezišť i nečistoty, které se do moří a oceánů dostávají ze znečištěného ovzduší při dešti. Nečistoty narušují základní vazby v mořských ekosystémech, snižují odolnost a zdravotní stav organismů žijících v mořích a oceánech i na jejich pobřežích. Snižují se tím i výtěžky z rybolovů a z lovů dalších mořských organismů. Nižší výtěžky z rybolovů vedou ke stále intenzivnější činnosti rybářů, loví se více, něž je únosné, a tak nadále klesají úlovky - jako v začarovaném kruhu – až po ekologickou katastrofu. Nečistoty často znemožňují také koupání, a tím významně ovlivňují hospodářství přímořských zemí, které je často velmi závislé na turistice. Znečištění vody vede i k narušování výměny kyslíku a oxidu uhličitého mezi vodou a ovzduším, což může mít dalekosáhlé následky i pro život na souši. Škodlivé látky se ve vodních organismech postupně hromadí. Příkladem ekologické katastrofy, jejíž důsledky jsou pokládány za jedny z největších v historii, bylo ztroskotání ropného tankeru EXXON VALDEZ u severozápadního pobřeží USA. Vyteklo přibližně 257 000 barelů ropy (asi 125 olympijských bazénů) a bylo zasaženo 1300 mil pobřeží – podle vědeckých odhadů zahynulo 250 000 mořských ptáků, 2 800 mořských vyder, 300 tuleňů, 250 orlů, 22 velryb a nesčíslně dalších drobnějších živočichů. 51 Do záchranné akce hned na jaře 1989 bylo zapojeno přibližně 10 000 lidí, 1000 lodí asi 100 letadel a vrtulníků a práce byly zastaveny až v roce 1993 – a i po 11 letech ještě některé části pobřeží pokrývala ropa a pouze dva z postižených druhů byly tou dobou prohlášeny za “ozdravělé”. Havárie zničila miliardy rybích vajíček, takže rybolov musel být zastaven až do roku 1996, kdy byl obnoven v omezené míře, turismus byl na 10 let vyloučen. Finanční ztráty způsobené touto katastrofou byly vyčísleny na více než 900 milionů dolarů, mnoho lidí ztratilo zaměstnání…..Uvedený příklad ekologické katastrofy jasně ukazuje propojenost ekologických, ekonomických i sociálních problémů. Voda pro lidskou společnost Přestože je na Zemi obrovské množství vody, její nerovnoměrné rozdělení způsobuje, že je v některých oblastech a v některé době vzácná. Zvláště nedostatek čisté pitné vody se často stává omezujícím faktorem pro život lidí i pro rozvoj výroby. Přesto se s vodou často zbytečně plýtvá. Pro hodnocení čistoty vody se obvykle udává ukazatel CHSK nebo BSK5, které vyjadřují stupeň znečištění vody organickými látkami. Ukazatel CHSK (chemická spotřeba kyslíku) vyjadřuje, kolik kyslíku se spotřebuje na oxidaci organických látek (v miligramech kyslíku na litr vody) a ukazatel BSK5 označuje, kolik kyslíku na rozklad organických látek ve vodě spotřebovaly během pěti dnů mikroorganismy. Pro pitnou vodu je stanoven nejvyšší možný (limitní) obsah některých (zpravidla pro zdraví člověka škodlivých) látek. Odstraňování nečistot z průmyslových a komunálních vod zajišťují čistírny odpadních vod . V průmyslových podnicích nebo v nemocnicích jsou čistírny odpadních vod vybaveny zvláštními zařízeními podle toho, které nečistoty je třeba z vody odstranit. V mechanické části čistíren komunálních odpadních vod se zachycují hrubé nečistoty a sedimentací i jemnější mechanické nečistoty. V dalším biologickém stupni se organické nečistoty rozkládají činností mikroorganismů. V současné době stále častěji začínají k zachycování odpadních látek z vody z jednotlivých domů a jejich skupin používat i biologické čistírny odpadních vod, např. tzv. kořenové čističky. Za využívání vody i za vypouštění odpadních vod (průmyslových i komunálních) se platí poplatky. Jestliže znečištění vypouštěné vody přestoupí stanové limity, platí se pokuty. Poplatky i pokuty jsou jedním z finančních zdrojů pro Státní fond životního prostředí. Z něho se poskytují dotace a půjčky na stavby, technologie a další aktivity ve prospěch životního prostředí. Ochranu vod v naší republice určuje tzv. “vodní” zákon – č 138/73 Sb.. Vztahuje se na podzemní i povrchové vody, týká se regulace odběru vody (bez povolení se mohou např. používat povrchové vody pouze pro vlastní drobnou spotřebu.), vypouštění odpadních vod do vodních toků, vodohospodářských děl (staveb, těžby písku apod.). Určuje chráněné oblasti přirozené akumulace vod, ochranná pásma (např. u nádrží pro získávání pitné vody) apod. Ke správě vodních toků jsou určeny speciální správy (správy povodí větších toků – např. Labe, Vltavy, Moravy). Na mezinárodní úrovni existuje řada mezinárodních úmluv, které se týkají ochrany moří, mořských živočichů, mokřadů i mezistátních úmluv týkajících se velkých vodních toků. V současné době se usiluje ve všech oblastech hospodářství a společenského života o postupný přechod k udržitelnému rozvoji. Týká se to i hospodaření s vodními zdroji. Voda představovala jedno z hlavních témat, která byla projednávána na 3.Světové konferenci OSN o udržitelném rozvoji v roce 2002 v Johannesburgu. (V celosvětovém měřítku se např. odhaduje, že voda jako předpoklad získávání potravy, udržení zdraví, umožnění vodní 52 dopravy, získávání energie apod. poskytuje hodnoty, které představují i trojnásobek celosvětového HDP.) V celosvětovém měřítku jde především o snižování nebezpečí desertifikace, o odchemizování vod a ochranu moří a oceánů, o zajištění dostatku čisté pitné vody pro lidi na celém světě. Je to úkol nesmírně obtížný, a to i s ohledem na očekávané klimatické změny, které podle předpokladů začínají souviset s oteplováním zemského povrchu. Pro zadržení sladké vody a vytvoření podmínek pro její využívání mají velký význam přehrady, za nimiž se vytvářejí velké přehradní nádrže. Uvádí se, že velkých přehrad je dnes na světě asi 45 000. Většinou poskytují levnou a čistou energii, ale s jejich výstavbou je spojen obrovský zábor půdy – a kvůli nim muselo být přemístěno 40- 80 milionů lidí. V EU zásady udržitelného hospodaření s vodními zdroji vyjadřuje tzv. Vodní direktiva EU a další dokumenty, např. Agenda 21 pro vodní zdroje. Za základní příčiny neudržitelnosti vodního hospodářství se považuje - přílišné odlesňování a acidifikace srážek (růst jejich kyselosti vlivem znečišťování ovzduší) - intenzivní zemědělské obhospodařování spojené s využíváním průmyslových hnojiv, pesticidů a se zvýšenou erozí - rostoucí urbanizaci a rozšiřování “zabetonovaných” nepropustných ploch - trvalý nárůst odpadů, které se přímo dostávají do vody, nebo jsou do vody vyluhovány - plýtvání čistou vodou (používání pitné vody i k sanitárním účelům – k mytí, na WC atd.) Pro udržitelné hospodaření s vodními zdroji bude nezbytné i u nás zdůraznit integrované ekosystémové přístupy k hospodaření s vodou, tj. oceňovat a řídit nejen její přímé využívání v průmyslu, k zavlažování či v domácnostech, ale i její zásadní význam v krajině a pro život. Z tohoto hlediska bude nutné zavádět a rozšiřovat zejména - nová i netradiční technologická opatření: snižovat množství odpadů zaváděním čistých technologií, šetřit pitnou vodou a pro sanitární účely zajišťovat recyklované využívání vody, suché procesy, zlepšovat účinnost čistíren odpadních vod a zavádět biologické formy čištění (kořenové čističky apod.), - správné hospodaření v krajině, ekologické zemědělství, zadržování vody v krajině – péče o rozptýlenou zeleň, vytváření vhodných protipovodňových opatření atd., - ekonomické a právní stimulování správného hospodaření s vodou – především náležitě oceňovat hodnotu vodních zdrojů, - vzdělávání a informovanost občanů, které má význam nejen pro každodenní jednání lidí (odpovědné využívání vody) , ale i pro všechna předchozí opatření . Udržitelné hospodaření s vodními zdroji se musí opírat o ekologické principy, o ekonomické přístupy i sociální předpoklady. 53 6. Použitá a doporučená literatura Graham Pike, David Selby: Globální výchova, Grada, Praha 1994 Hartman P.,Přikryl I.,Štědrovský E.: Hydrobiologie,Informatorium Praha, 1*98,335 s. Herink, J., Pumpr,V. Neobávejte se projektového vyučování v přírodovědných předmětech v základní škole. Biologie, chemie, zeměpis, 2001, roč. 10, č. 4, s.157-160. Heteša J.,Kočová E.,: Hydrochemie. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita Brno, 1998, 106 s. Horáková M., Lischke P.,Grünwald A.: Chemické a fyzikální metody analýzy vod. SNTL Praha, 1986,392 s. Jásek Jaroslav: Klenot města – historický vývoj pražského vodárenství, Praha 1997. Jásek Jaroslav a kol.: Vodárenství v Čechách, na Moravě a ve Slezsku, Praha 2000. Jásek Jaroslav– Beneš Jaroslav: Pražské vodní věže, Praha 2000. Jásek Jaroslav a kol.: Podolská vodárna a Antonín Engel, Praha 2002. Jásek Jaroslav– Michal Fiala: Šítkovská vodárna a Karel Mělnický, Praha 2004. Kolektiv: Anatomie Země, Albatros, Praha 1995 Kovanda Jiří a spoluautoři, Academia, Český geologický ústav: Neživá příroda Prahy a jejího okolí Kvasničková, D. Základy ekologie - učebnice pro základní a střední školy. Praha : Fortuna, 1977, 2004 Životní prostředí - doplňkový text k Základům ekologie. Praha : Fragment, 1998 Ekologický přírodopis - učebnice pro 6., 7., 8. a 9. ročník základní školy Metodická příručka k ekologickému přírodopisu na 2. stupni základní školy. Praha : Fortuna, 1999. Kvasničková D., Mikulová V., Plachejdová E.: Životní prostředí Fragment 1998 Lellák J., Kubíček F.:Hydrobiologie. Univerzita Karlova,Karolinum Praha,1992, 260 s. Moldan B.: Ekologická dimenze udržitelného rozvoje, UK Praha 2001 Pavlánský Jaroslav: Vývoj zásobování hlavního města Prahy od 14. století do roku 1927, Praha 1928. Schubert A., Lellák J., :Život ve sladkých vodách SPN Praha, 1973,288 s. Straškraba M.: Trvale udržitelný rozvoj vodních zdrojů In: K udržitelnému rozvoji ČR : vytváření podmínek - Zdroje a prostředí, UK Praha 2001 54 Švecová, M. Teorie a praxe zařazení školních projektů ve výuce přírodopisu, biologie a ekologie, Praha, Karolinum 2001 Švecová, M. Školní projekty a možnosti jejich začlenění do výuky přírodopisu a biologie. Biologie, chemie, zeměpis, 2002. roč.11, 3, s. 116-118 Švecová, M. Projekty v přírodovědných předmětech: Radce učitele. 1. vydání. Praha: Nakladatelství Dr.Josef Raabe, 2003. 29 s. ISBN 80-86307-06-9. Voda Edice Člověk a příroda: Učebnice pro integrovanou výuku, nakl. Fraus Příklady webových stránek k tématu VODA http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda http://www.voda.mze.cz/cz/ http://www.sinice.cz/cz/popularizacni.htm http://www.ondeo.cz/ http://www.cista-voda-sro.cz/cov.htm http://www.mze.cz/Index.aspx?ch=79 http://sweb.cz/isev/hry - nejenom ekologické hry http://www.klub.pvk.cz/o_vode.php? http://cs.wikipedia.org/wiki/Kategorie:Hydrologie http://cs.wikipedia.org/wiki/Kategorie:Hydrosf%C3%A9ra http://cs.wikipedia.org/wiki/Akvadukt) http://cs.wikipedia.org/wiki/Hygiena http://www.ceskahospodynka.cz/sshow.php?id=45. http://www.ekotechnickemuseum.cz http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysel%C3%BD_d%C3%A9%C5%A1%C5%A5 http://www.zemeprome.cz/index.php?site=105 http://www.hygpraha.cz/ http://cs.wikipedia.org/wiki/Kolob%C4%9Bh_vody http://www.ondeo.cz/html/voda/vodazem/kolobeh.htm http://cs.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9%C5%A1%C5%A5(http://cs.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9%C5%A1 %C5%A5 http://cs.wikipedia.org/wiki/Sr%C3%A1%C5%BEky http://www.chmu.cz/meteo/rad/updated_show.php?den=trgif&lang=cz. http://www.volny.cz/balloonteam/zajimavosti.htm#voda, http://www.meteocentrum.cz/encyklopedie/atmosfericke-srazky.php www.pranostiky.wz.cz. • http://www.pla.cz • http://www.pmo.cz/ • http://www.pod.cz/ • http://www.poh.cz/ • : http://www.pvl.cz/ http://www.chmi.cz http://cs.wikipedia.org/wiki/Povode%C5%88 http://www.zam.fme.vutbr.cz/~raud/povodne/index.php?zarazeni=c http://cs.wikipedia.org/wiki/Povode%C5%88_v_%C4%8Cesku_%282002%29 http://cs.wikipedia.org/wiki/Povode%C5%88_v_%C4%8Cesk%C3%A9_republice_%282006%29). http://www.szu.cz/chzp/voda, http://www.veronica.cz/voda/zavzpr14.html www.ochranavod.cz www.mzcr.cz, www.env.cz. 55
Podobné dokumenty
Odkaz na učební text pro žáky ve formátu PDF
Znalost – je použití informace v akci (příprava jídla, řízení automobilu, inovační projekt atd.).
V současné době je člověk obklopen informacemi. Kolik se jich na nás denně „sype“ ve
škole, v práci...
cesta ostravana do ameriky leta páně 1893
posluha čínským nástrojem »Tam-tam« — kovový kruh 45 cm.
v průměru — všechny spáče; od 8-9 hodiny je prvá snídaně o 4 až
5 jídlech, o 6. hodině oběd, sestávající ještě z více jídel a konečně
o 9. h...
2/05 - Společnost pro trvale udržitelný život
k efektivnímu informování veřejnosti a stanoví pravidla pro její účast v rozhodování. Přijetí dodatku neznamená změnu platné české a evropské právní úpravy, ale pomůže zejména zemím
Kavkazu a střed...
Zprava o ZP 2006 - final - 223stran
II.4 Mezinárodní spolupráce pro ochranu klimatického systému Země .............................. 95
II.5 Kontrola v oblasti ochrany ovzduší a klimatického systému ....................................
Nucená manželství a vraždy ze cti v Evropě jako
chodnících. Musíte mít veké štěstí, abyste zahlédli pár mladých lidí, kteří se vedou za ruku.
Na veřejnosti žije komunita segregovaně, jak to vyžaduje konzervativní islám.
Rodiče se snaží své děti ...
Teplické projekty, s.r.o.
Tématický okruh: Druhoústí
Současná česká literatura
situace, v níž se česká literatura ocitla na počátku 90. let 20. století. Oba koncepty však považují tento
stav za nutný pro to, aby z něj vykrystalizovala podoba literatury nové. Chaos tedy není p...