Výzkum a ochrana hydrosféry – výzkum vztahů a procesů ve

Transkript

MZP0002071101
Výzkum a ochrana hydrosféry – výzkum
vztahů a procesů ve vodní složce
životního prostředí, orientovaný na vliv
antropogenních tlaků, její trvalé užívání a
ochranu, včetně legislativních nástrojů
Ing. Tomáš Mičaník a kol.
ZÁVĚREČNÁ ZPRÁVA PRO KONTROLNÍ DEN Č. 3/2010
Zadavatel: Ministerstvo životního prostředí
Číslo výtisku:
Praha, prosinec 2010
MZP0002071101
Výzkum a ochrana hydrosféry – výzkum vztahů
a procesů ve vodní složce životního prostředí,
orientovaný na vliv antropogenních tlaků, její
trvalé užívání a ochranu, včetně legislativních
nástrojů
Ing. Tomáš Mičaník a kol.
Závěrečná zpráva pro kontrolní den č. 3/2010
Praha, prosinec 2010
počet stran 156, příloh 3
Název a sídlo organizace:
Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, veřejná výzkumná instituce
Podbabská 30/2582, 160 00 Praha 6
Ředitel:
Mgr. Mark Rieder
Zadavatel:
Ministerstvo životního prostředí
Vršovická 65, 100 10 Praha 10
Zástupce zadavatele:
RNDr. Viktor Kliment, odbor ochrany vod
Zahájení a ukončení úkolu:
leden 2010 – prosinec 2010
Místo uložení zprávy:
SVTI VÚV TGM, v.v.i.
Náměstek ředitele pro výzkumnou a odbornou činnost:
Ing. Petr Bouška, Ph.D.
Vedoucí odboru 260:
Ing. Petr Tušil, Ph.D.
Vedoucí řešitel řešitel:
Ing. Tomáš Mičaník
Spoluřešitelé:
Ing. Zdeněk Bagal, Ing. Adam Vizina, Ing. Oldřich Novický, Ing. Ladislav Kašpárek,
CSc., Ing. Pavel Balvín, Ing. Šárka Blažková, DrSc., RNDr. Blanka Desortová, CSc.,
Mgr. Pavla Řezníčková, Ph.D, Mgr. Ondřej Slavík, Ph.D., Mgr. Michal Bílý, Ph.D.,
Ing. Miloš Rozkošný, Ph.D., RNDr. Dana Baudišová, Mgr. Diana Ivanovová,
RNDr. Petr Lochovský, RNDr. Přemysl Soldán, Ph.D., Ing. Miroslav Váňa,
Mgr. Ondřej Simon, Mgr. Pavel Kožený, Mgr. Pavel Rosendorf, Doc. RNDr. Zbyněk
Hrkal, Ing. Filip Wanner, Ing. Eva Mlejnská, Ing. Kateřina Poláková, Ing. Petr
Vyskoč, Ing. Jiří Picek, Ing. Kateřina Uhlířová, Ing. Tomáš Mičaník, Ing. Arnošt Kult,
Ing. Věra Očenášková
Výzkum a ochrana hydrosféry – výzkum vztahů a procesů ve vodní složce životního prostředí,
orientovaný na vliv antropogenních tlaků, její trvalé užívání a ochranu, včetně legislativních nástrojů
_________________________________________________________________________________
OBSAH
OBSAH .................................................................................................................................. 3
ÚVOD ..................................................................................................................................... 9
1.
ODDÍL A – HYDROLOGIE .......................................................................................... 18
1.1
PŘESNOST MĚŘENÍ KVANTITATIVNÍCH PARAMETRŮ HYDROSFÉRY ................. 18
1.1.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 18
1.1.2 POSTUP ŘEŠENÍ A VÝSLEDKY ................................................................................ 18
1.1.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 20
1.2
VÝVOJ MATEMATICKÝCH MODELŮ HYDROLOGICKÉ BILANCE, IDENTIFIKACE
JEJICH PARAMETRŮ A OVĚŘOVÁNÍ EXPERIMENTÁLNÍM VÝZKUMEM ................ 21
1.2.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 21
1.2.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 21
1.3
DOPADY KLIMATICKÝCH A ANTROPOGENNÍCH ZMĚN NA VODNÍ REŽIM A
PŘÍRODNÍ PROSTŘEDÍ ............................................................................................. 25
1.3.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 25
1.3.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 27
1.4
HYDROLOGICKÉ A KLIMATICKÉ EXTRÉMNÍ SITUACE A JEJICH VLIV NA
PŘÍRODNÍ PROSTŘEDÍ A NA NÁRODNÍ HOSPODÁŘSTVÍ...................................... 28
1.4.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 28
1.4.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 30
1.5
VÝVOJ A OVĚŘENÍ METODIKY PRO ZMĚNU N-LETÝCH PRŮTOKŮ VLIVEN
PROTIPOVODŇOVÝCH OPATŘENÍ .......................................................................... 32
1.5.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 32
1.5.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 35
1.6
MINIMÁLNÍ ZŮSTATKOVÉ PRŮTOKY ....................................................................... 36
1.6.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 36
1.6.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 38
1.7
STANOVENÍ VHODNÝCH INDIKÁTORŮ PRO IDENTIFIKACI VÝSKYTU,
PŘEDPOVĚĎ A VYHODNOCENÍ INTENZITY OBDOBÍ SUCHA PRO PODMÍNKY
ČESKÉ REPUBLIKY ................................................................................................... 39
1.7.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 39
3
_________________________________________________________________________________
1.7.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 41
2.
ODDÍL B - SPOLEČENSTVA A ORGANISMY ........................................................... 42
2.1
VÝZKUM VLIVU VARIABILITY HYDROLOGICKÝCH A CHEMICKÝCH PARAMETRŮ
NA DYNAMIKU SPOLEČENSTVA FYTOPLANKTONU V TEKOUCÍCH VODÁCH ..... 42
2.1.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 42
2.1.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 42
2.2
STRUKTURA SPOLEČENSTVA MAKROZOOBENTOSU A FYTOBENTOSU VE
VZTAHU K HYDROMORFOLOGII TOKU A ANTROPOGENNÍMU OVLIVNĚNÍ ......... 44
2.2.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 44
2.2.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 45
2.3
MODELOVÁNÍ STRUKTURY SPOLEČENSTVA RYB POD VLIVEM VARIABILITY
PRŮTOKU A GEOMORFOLOGIE TOKU .................................................................... 48
2.3.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 48
2.3.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 48
2.4
VÝZKUM V OBLASTI MIKROBIÁLNÍHO ZNEČIŠTĚNÍ POVRCHOVÝCH A
ODPADNÍCH VOD ...................................................................................................... 54
2.4.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 54
2.4.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 56
3.
ODDÍL C - POVRCHOVÉ VODY - ANTROPOGENNÍ VLIVY...................................... 58
3.1
STUDIUM VÝSKYTU A CHOVÁNÍ PŘÍRODNÍCH A UMĚLÝCH RADIONUKLIDŮ
V HYDROSFÉŘE VČETNĚ ANTROPOGENNÍHO OVLIVNĚNÍ .................................. 58
3.1.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 58
3.1.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 60
3.2
HODNOCENÍ A SLEDOVÁNÍ VODNÍCH EKOSYSTÉMŮ A JEJICH
ANTROPOGENNÍHO OVLIVNĚNÍ: ČASOVÉ A PROSTOROVÉ ZMĚNY V
SOUVISLOSTI S ANTROPOGENNÍMI TLAKY ........................................................... 63
3.2.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 63
3.2.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 64
3.3
VÝVOJ A ZAVÁDĚNÍ TOXIKOLOGICKÝCH METOD DO VODOHOSPODÁŘSKÉ
PRAXE ........................................................................................................................ 66
3.3.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 66
4
_________________________________________________________________________________
3.3.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 71
3.4
STUDIUM CHOVÁNÍ A TRANSFORMACE SPECIFICKÝCH POLUTANTŮ VE
VODNÍCH EKOSYSTÉMECH ..................................................................................... 72
3.4.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 72
3.4.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 76
3.5
STUDIE VÝSKYTU LÁTEK V SOUČASNÉ DOBĚ NEPODLÉHAJÍCÍCH
PRAVIDELNÉMU SLEDOVÁNÍ V HYDROSFÉŘE ČR ................................................ 77
3.5.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 77
3.5.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 80
4.
ODDÍL D – VODA A ZVLÁŠTĚ CHRÁNĚNÉ ČÁSTI PŘÍRODY ................................. 81
4.1
VLIV SUCHOZEMSKÝCH EKOSYSTÉMŮ A DALŠÍCH VLIVŮ NA OCHRANNÉ
PODMÍNKY NA VODU VÁZANÝCH ZVLÁŠTĚ CHRÁNĚNÝCH ÚZEMÍ ..................... 81
4.1.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 81
4.1.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 82
4.2
VLIVY LESNÍCH EKOSYSTÉMŮ S RŮZNÝM ZPŮSOBEM OBHOSPODAŘOVÁNÍ NA
KVALITU ODTÉKAJÍCÍ VODY .................................................................................... 84
4.2.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 84
4.2.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 85
4.3
PODMÍNKY ZACHOVÁNÍ VÝSKYTU ZVLÁŠTĚ CHRÁNĚNÝCH DRUHŮ VODNÍCH A
MOKŘADNÍCH ORGANISMŮ ..................................................................................... 87
4.3.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 87
4.3.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 88
5.
ODDÍL E – PLOŠNÉ A DIFÚZNÍ ZDROJE ZNEČIŠTĚNÍ ........................................... 91
5.1
VLIVY ZEMĚDĚLSKY OBHOSPODAŘOVANÝCH POVODÍ NA KVALITU
ODTÉKAJÍCÍ VODY .................................................................................................... 91
5.1.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 91
5.1.3 VÝSTUPY ................................................................................................................... 93
5.2
VÝVOJ KOMPLEXNÍHO KONCEPTUÁLNÍHO MODELU PRO ŘEŠENÍ VLIVŮ A
DOPADŮ ANTROPOGENNÍ ČINNOSTI NA PODZEMNÍ VODY V INTERAKCI
S POVRCHOVÝMI EKOSYSTÉMY ............................................................................. 97
5.2.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................... 97
5
_________________________________________________________________________________
5.2.3 VÝSTUPY ................................................................................................................. 102
5.3
KOMBINOVANÉ SYSTÉMY ČIŠTĚNÍ ODPADNÍCH VOD V OBLASTECH S
NADSTANDARDNÍMI NÁROKY NA OCHRANU VOD .............................................. 104
5.3.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................. 104
5.3.2 POSTUP ŘEŠENÍ A VÝSLEDKY .............................................................................. 104
5.3.3 VÝSTUPY ................................................................................................................. 108
5.4
EXTENZÍVNÍ METODY ČIŠTĚNÍ VOD A JEJICH ÚČINNOST .................................. 109
5.4.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................. 109
5.4.3 VÝSTUPY ................................................................................................................. 112
5.5
VYPOUŠTĚNÍ ODPADNÍCH VOD PŘES PŮDNÍ VRSTVY DO VOD PODZEMNÍCH115
5.5.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................. 115
5.5.3 VÝSTUPY ................................................................................................................. 118
6.
ODDÍL F - NÁSTROJE ............................................................................................. 119
6.1
VÝVOJ OBECNĚ BILANČNÍCH A OPERATIVNĚ PREDIKČNÍCH A HODNOTÍCÍCH
SYSTÉMŮ ZAMĚŘENÝCH NA VÝSTUPY PODPORUJÍCÍ VÝKON VEŘEJNÉ A
STÁTNÍ SPRÁVY ...................................................................................................... 119
6.1.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................. 119
6.1.3 VÝSTUPY ................................................................................................................. 121
6.2
VÝVOJ A APLIKACE INFORMAČNÍCH NÁSTROJŮ NUTNÝCH PRO ČINNOSTI
SOUVISEJÍCÍ S PLÁNOVÁNÍM V OBLASTI VOD..................................................... 122
6.2.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................. 122
6.2.3 VÝSTUPY ................................................................................................................. 124
6.3
VÝVOJ A APLIKACE POSTUPŮ S VYUŽITÍM TECHNOLOGIÍ GEOGRAFICKÝCH
INFORMAČNÍCH SYSTÉMŮ VE VAZBĚ NA DIGITÁLNÍ BÁZI
VODOHOSPODÁŘSKÝCH DAT ............................................................................... 125
6.3.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................. 125
6.3.3 VÝSTUPY ................................................................................................................. 129
6.4
VÝVOJ A APLIKACE VHODNÝCH TECHNICKÝCH NÁSTROJŮ NUTNÝCH PRO
ZHODNOCENÍ VLIVU EMISÍ NA CHEMICKÝ STAV POVRCHOVÝCH VOD A VÝVOJ
SYSTÉMŮ JEHO HODNOCENÍ ................................................................................ 130
6.4.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................. 130
6.4.3 VÝSTUPY ................................................................................................................. 137
6
_________________________________________________________________________________
6.5
VÝVOJ A APLIKACE LEGISLATIVNÍCH NÁSTROJŮ V OBLASTI OCHRANY A
JAKOSTI VOD .......................................................................................................... 139
6.5.1 PŘEDMĚT ŘEŠENÍ .................................................................................................. 139
6.5.3 VÝSTUPY ................................................................................................................. 142
7.
ODDÍL G - KOORDINACE ........................................................................................ 144
8.
FINANCOVÁNÍ A VYHODNOCENÍ ČERPÁNÍ FINANČNÍCH PROSTŘEDKŮ ......... 149
ZÁVĚR ............................................................................................................................... 151
SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK ..................................................................................... 152
LITERATURA .................................................................................................................... 155
SEZNAM PŘÍLOH.............................................................................................................. 156
7
_________________________________________________________________________________
8
_________________________________________________________________________________
ÚVOD
Výzkumný záměr MZP0002071101 „Výzkum a ochrana hydrosféry – výzkum vztahů a
procesů ve vodní složce životního prostředí, orientovaný na vliv antropogenních tlaků, její
trvalé užívání a ochrana, včetně legislativních nástrojů“ je Výzkumným ústavem
vodohospodářským T. G. Masaryka, veřejnou výzkumnou institucí řešen od roku 2005
s předpokládaným ukončením v roce 2011. Počátkem roku 2010 byl tedy zahájen šestý rok
řešení, který z časového hlediska zasahuje do druhé poloviny období jeho řešení.
Předmětem výzkumného záměru je komplexní dlouhodobý výzkum v oblasti hydrosféry,
orientovaný na vztahy a procesy ve vodní složce životního prostředí, na vliv antropogenních
tlaků, na trvalé užívání a na její ochranu, včetně tvorby legislativních nástrojů a technických
opatření.
Struktura výzkumného záměru
Výzkumný záměr je z důvodu účinného řízení a koordinace strukturován do tematických
oddílů a dále do tzv. subprojektů, které jsou základní strukturní jednotkou v odborné i řídící
rovině. Za koordinaci a odborné směřování tematického oddílu je zodpovědný zpravodaj, na
dalším stupni řízení je pak odpovědný řešitel subprojektu. Za celý projekt zodpovídá hlavní
řešitel. Záměr je v souladu s Rozhodnutím zpracován jako celek, nikoliv jako soubor
disjunktních projektů. Výzkumný záměr je stejně jako v předchozím roce strukturován do
sedmi tematických oddílů (šest + jeden koordinační) následovně:
A – Hydrologie
B – Společenstva a organismy
C – Antropogenní vlivy na povrchové vody
D – Voda a zvláště chráněné části přírody
E – Plošné a difúzní zdroje znečištění
F – Legislativní nástroje, bilanční, predikční, hodnotící a informační systémy
G – Koordinace a řízení výzkumného záměru
Řešení v tematických oddílech A–E a G (Koordinace) je v roce 2010 rozpracováno
do 30 dílčích subprojektů. Subprojekty kladou důraz na propojení a sdílení řady činností
a výsledků jako základ efektivního řešení výzkumného záměru jako celku. Počet subprojektů
je každoročně s ohledem na požadavky garanta (OOV MŽP) a efektivitu řešení revidován.
Změny proti roku 2009 jsou následující:
•
Nově byly začleněny subprojekty 3632 a 3633.
•
Subprojekt 3614 byl vyčleněn ze subprojektu 3613 (návrat k členění před rokem 2009).
V případě subprojektu 3621 došlo oproti předchozímu období k úpravě názvu subprojektu
tak, aby lépevystihoval řešenou problematiku.
V roce 2010 jsou subprojekty v jednotlivých tematických oddílech definovány takto (číslo,
odpovědný řešitel, název subprojektu a celková částka alokovaná na řešení v roce 2010
v tis. Kč):
9
_________________________________________________________________________________
Oddíl A – Hydrologie (zpravodaj Ing. Novický Oldřich)
3601
Bagal Z.
Přesnost měření kvantitativních parametrů hydrosféry.
1 830
3602
Vizina A.
Vývoj matematických modelů hydrologické bilance,
identifikace jejich parametrů a ověřování experimentálním
výzkumem.
1 650
3603
Novický O.
Dopady klimatických a antropogenních změn na vodní
režim a přírodní prostředí.
1 580
3605 Blažková Š.
Hydrologické a klimatické extrémní situace a jejich vliv na
přírodní prostředí a na národní hospodářství.
3 265
3629 Kašpárek L.
Vývoj a ověření metodiky pro změnu N-letých průtoků
vlivem protipovodňovývh opatření.
1 010
3632
Balvín P.
Minimální zůstatkové průtoky.
600
3633
Novický O.
Stanovení vhodných indikátorů pro identifikaci výskytu,
předpověď a vyhodnocení intenzity období sucha pro
podmínky České republiky.
633
Oddíl B – Společenstva a organismy (zpravodaj Mgr. Slavík Ondřej, Ph.D.)
Výzkum vlivu variability hydrologických a chemických
3606 Desortová B. parametrů na dynamiku společenstva fytoplanktonu
v tekoucích vodách.
525
3628 Řezníčková P.
Struktura společenstva makrozoobentosu a fytobentosu ve
vztahu k hydromorfologii toku a antropogennímu ovlivnění.
1 150
3607
Modelování struktury společenstva ryb
variability průtoku a geomorfologie toku.
2 340
Slavík O.
3609 Baudišová D.
pod
vlivem
Výzkum v oblasti mikrobiálního znečištění povrchových a
odpadních vod.
1 650
Oddíl C – Antropogenní vlivy na povrchové vody (zpravodaj Ing. Lochovský Petr)
Studium výskytu a chování přírodních a umělých
3611 Ivanovová D. radionuklidů
v hydrosféře
včetně
antropogenního
ovlivnění.
2 000
Hodnocení a sledování vodních ekosystémů a jejich
3612 Lochovský P. antropogenního ovlivnění: Časové a prostorové změny v
souvislosti s antropogenními tlaky.
1 100
3613
Soldán P.
3614
Váňa M.
Vývoj
a
zavádění
vodohospodářské praxe.
toxikologických
metod
do
Studium chování a transformace specifických polutantů ve
vodních ekosystémech.
10
1 400
1 300
_________________________________________________________________________________
3630 Očenášková V.
Studie výskytu látek v současné době nepodléhajících
pravidelnému sledování v hydrosféře ČR.
2 026
Oddíl D – Voda a zvláště chráněné části přírody (zpravodaj Mgr. Simon Ondřej)
3615
Simon O.
Vliv suchozemských ekosystémů a dalších vlivů na
ochranné podmínky na vodu vázaných zvláště chráněných
území.
2 160
3616
Kožený P.
Vlivy lesních ekosystémů s různým
obhospodařování na kvalitu odtékající vody.
1 280
3608
Bílý M.
způsobem
Podmínky zachování výskytu zvláště chráněných druhů
vodních a mokřadních organismů.
1 902
Oddíl E – Plošné a difúzní zdroje znečištění (zpravodaj Ing. Rozkošný Miloš, Ph.D.)
3617 Rosendorf P.
Vlivy zemědělsky obhospodařovaných povodí na kvalitu
odtékající vody.
2 100
3618
Hrkal Z.
Vývoj komplexního konceptuálního modelu pro řešení vlivů
a dopadů antropogenní činnosti na podzemní vody
v interakci s povrchovými ekosystémy.
2 400
3619
Wanner F.
Kombinované systémy čištění odpadních vod v oblastech s
nadstandardními nároky na ochranu vod.
435
3620 Mlejnská E. Extenzívní metody čištění vod a jejich účinnost.
3621 Poláková K.
Vypouštění odpadních vod přes půdní vrstvy do vod
podzemních.
1 670
633
Oddíl F – Legislativní nástroje, bilanční, predikční, hodnotící a informační systémy
(zpravodaj Ing. Picek Jiří)
3622
Vyskoč P.
Vývoj obecně bilančních a operativně predikčních a
hodnotících systémů zaměřených na výstupy podporující
výkon veřejné a státní správy.
1 900
3623
Picek J.
Vývoj a aplikace informačních nástrojů nutných pro činnosti
související s plánováním v oblasti vod.
2 400
3624
Uhlířová K.
Vývoj a aplikace postupů s využitím technologií
geografických informačních systémů ve vazbě na digitální
bázi vodohospodářských dat.
1 250
3625
Mičaník T.
Vývoj a aplikace vhodných technických nástrojů nutných
pro zhodnocení vlivu emisí na chemický stav povrchových
vod a vývoj systémů jeho hodnocení.
2 450
3626
Kult A.
Vývoj a aplikace legislativních nástrojů v oblasti ochrany a
jakosti vod.
1 154
11
_________________________________________________________________________________
Oddíl G – Koordinace a řízení výzkumného záměru
3627
Mičaník T.
Koordinace a řízení výzkumného záměru.
1 432
Cíle výzkumného záměru
Cíle výzkumného záměru jsou v detailu popsány v charakteristikách navržených subprojektů,
uvedených v příloze k části C 8 Návrhu výzkumného záměru. Směry řešení jsou dle potřeby
každoročně revidovány a jsou součástí aktualizovaného Rozhodnutí o změně Rozhodnutí
o poskytnutí dotace na podporu vybraného řešení výzkumného záměru.
Jednotlivé cíle jsou po upřesnění v pátém roce řešení charakterizovány takto:
•
Výzkum spolehlivosti postupů určování kvantitativních charakteristik v hydrosféře
získávaných měřením a matematickým modelováním a jejich doplnění a zpřesnění.
Postupy budou realizovány s využitím špičkového softwarového prostředí a poskytnou v
uživatelsky příjemné formě objektivní výstupy pro státní správu. Dekomposice nejistot
měření a modelování na její jednotlivé složky a redukce těchto nejistot. Odhad nejistot
(neurčitosti) jako podklad pro rizikovou analýzu v rozhodovacím procesu. Přímé výstupy
do praxe: pro návrhové účely v oblasti povrchových a podzemních vod, ochranu před
povodněmi a suchem, pro účely hodnocení kvantitativního stavu podzemních vod,
zohlednění možného vlivu změn využívání území a změn klimatu.
•
Rozvoj metod stanovení N-letých maximálních průtoků a jejich změn v říční síti po
realizaci protipovodňových opatření.
•
Výzkum a rozvoj metodik a modelovacích technik pro zvýšení spolehlivosti odhadů
možných dopadů klimatických změn na hydrologický režim a vodní zdroje povrchových a
podzemních vod, teplotu a kvalitu vody.
•
Charakteristika změn a zpřesnění vybraných chemických a ekologických parametrů,
které bezprostředně závisejí na množství vody, popř. na parametrech koryta a objektech
v toku, a působí na habitaty vodních organismů a jejich společenstev. Konkrétní závislost
charakteristik vodních společenstev na průtocích a teplotě, včetně vztahu k trofii toků,
eutrofizaci a biodegradační kapacitě.
•
Hodnocení a sledování vodních ekosystémů a jejich antropogenního ovlivnění v dílčích
oblastech a silně pozměněných povodích znečišťujícími a nebezpečnými látkami včetně
přírodních a umělých radionuklidů.
•
Strukturální charakteristiky vodních ekosystémů: kvalita vody, sedimentů, bioty.
•
Hodnocení časových a prostorových změn, souvislosti s antropogenními tlaky – odhady
trendů, prognózy, návrhy na technická opatření - strategie racionálního monitoringu
jakostních parametrů vodních ekosystémů a navrhování nových postupů monitoringu
jejich stavu a vlastností a vlivu antropogenních tlaků.
•
Studium původu, vlivu a transformace specifických polutantů (xenobiotika, farmaka,
endokrinní disruptory apod.) ve vodních ekosystémech a jejich jednotlivých složkách.
Poznávání procesů probíhající ve vodním prostředí: transportní, degradační a
akumulační procesy, toxické působení polutantů na jednotlivé složky ekosystému, včetně
vztahu k užívání vody.
•
Výzkum nových látek nebezpečných pro vodní ekosystémy a jeho prostřednictvím pro
lidskou populaci včetně vývoje nových analytických postupů a zdokonalování metod
stanovení specifických polutantů současné úrovně poznání.
12
_________________________________________________________________________________
•
Vytvoření odborného metodického zázemí pro záměr MŽP zlepšit udržení vody v krajině
a komplexně revitalizovat říční systémy. Ověření dopadu revitalizací na jakost vody,
sedimentačně erozní procesy a vodní organismy.
•
Výzkum specifických vodních ekosystémů využitelný pro přípravu podkladů pro
rozhodování státních orgánů při ochraně vodního prostředí a na něj vázaných
ekosystémů s uplatněním multidisciplinárního přístupu.
•
Systematicky chránit ohrožené druhy organismů vázané na vodní prostředí.
•
Formulovat takové postupy a metody vynucování, které povedou k měřitelnému zlepšení
kvality a vyrovnanosti kvantity vody odtékající z krajiny se všemi příznivými dopady na
biodiverzitu, vodní hospodářství a rekreační potenciál státu.
•
Základní výzkum cyklu organického uhlíku v primární říční síti s vazbou na potravní
řetězce ve vodním prostředí jako příspěvek k detailnímu poznání koloběhu uhlíku
v ekosystémech.
•
Vývoj a ověření postupů nakládání s vodami v malých sídlech se zaměřením na
extenzívní metody čištění a dále na území vyžadujícími zvláštní ochranu.
•
Vývoj obecně bilančních a operativně predikčních a hodnotících systémů zaměřených na
výstupy podporující výkon veřejné a státní správy.
•
Vývoj a aplikace vhodných informačních, technických, právních a ostatních nástrojů
nutných pro činnosti související s plánováním v oblasti vod.
•
Vývoj a aplikace systémových nástrojů nutných pro posouzení účinnosti přijatých
technických, administrativních, právních a ostatních opatření.
•
Odborná podpora implementace Rámcové směrnice pro vodní politiku ES v oblasti
vývoje postupů hodnocení stavu vodních útvarů, typově referenčních podmínek,
stanovení environmentálních cílů, návrhů opatření a dalších podkladů pro zpracování
Plánů oblastí povodí a nástrojů pro příslušný reporting. Vedle přímých výstupů do praxe
především poskytnutí výzkumného základu pro posuzování chemického stavu
povrchových a podzemních vod a ekologického stavu povrchových vod.
•
Výzkum komplexních změn faktorů životního prostředí a vývoje antropogenních tlaků
s cílem posoudit jejich souvislosti a významnost a připravit projekty k jejich řešení.
Řešitelské týmy jednotlivých subprojektů v roce 2010
Oddíl A – zpravodaj Ing. Oldřich Novický
Subprojekt 3601
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Přesnost měření kvantitativních parametrů hydrosféry
Ing. Zdeněk Bagal
Prof. Ing. Pavel Gabriel, Ing. Pavel Balvín, RNDr. Radvan Hájek,
Bc. Miroslava Benešová, Bc. Ondřej Motl
Subprojekt 3602
Vývoj matematických modelů hydrologické bilance, identifikace jejich
parametrů a ověřování experimentálním výzkumem
Ing. Adam Vizina
Jan Kašpárek, CSc., Ing. Jan Pistulka, Mgr. Pavel Treml, Zuzana
Groschupová, RNDr. Jiří Kokeš, Mgr. Jana Olejšková, Josef Bureš,
Vojtěch Mrázek, Petra Malíková, Ing. Petr Bouška, Ph.D., Prof. Ing.
Pavel Gabriel, Mgr. Petra Štěpánková, Mgr. Hana Janovská, Ing.
Magdalena Mrkvičková, Ivana Kubečková
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
13
_________________________________________________________________________________
Subprojekt 3603
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Subprojekt 3605
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Subprojekt 3629
Dopady klimatických a antropogenních změn na vodní režim a přírodní
prostředí
Ing. Oldřich Novický
Mgr. Pavel Treml, Ing. Petr Bouška, Ph.D., Ing. Kateřina Poláková,
Ing. Renata Fridrichová Ing. Libuše Ramešová, Ing. Jan Pistulka
Hydrologické a klimatické extrémní situace a jejich vliv na přírodní
prostředí a na národní hospodářství
Ing. Šárka Blažková, DrSc.
Ing. Alena Kulasová, Doc. RNDr. Zbyněk Hrkal, CSc., Mgr. Marta
Martínková, Ing. Václav Matoušek, DrSc., Ing. Karel Drbal, Ph.D.,
Mgr. Pavla Štěpánková, Ph.D., Ing. Miriam Dzuráková, Mgr. Jana
Ošlejšková, Ing. Jan Kupec, Ing. Pavel Balvín, Ing. Lubomír Petružela,
CSc.
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Vývoj a ověření metodiky pro změnu N-letých průtoků vlivem
protipovodňových opatření
Ing. Ladislav Kašpárek, CSc.
Ing. Martin Hanel
Subprojekt 3632
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Minimální zůstatkové průtoky
Ing. Pavel Balvín
Ing. Petr Vyskoč, Mgr. Pavel Rosendorf, Ing. Arnošt Kult
Subprojekt 3633
Stanovení vhodných indikátorů pro identifikaci výskytu, předpověď a
vyhodnocení intenzity období sucha pro podmínky České republiky
Ing. Oldřich Novický
Mgr. Pavel Treml
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Oddíl B – zpravodaj Mgr. Ondřej Slavík, Ph.D.
Subprojekt 3606
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Subprojekt 3628
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Subprojekt 3607
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Výzkum vlivu variability hydrologických a chemických parametrů na
dynamiku společenstva fytoplanktonu v tekoucích vodách
RNDr. Blanka Desortová, CSc.
Struktura společenstva makrozoobentosu a fytobentosu ve vztahu
k hydromorfologii toku a antropogennímu ovlivnění
Mgr. Pavla Řezníčková, Ph.D.
Mgr. Libuše Opatřilová, Ph.D., Mgr. Vít Syrovátka, Ph.D., RNDr.
Denisa Němejcová, RNDr. Jiří Kokeš, Ing. Milena Forejtníková, RNDr.
Petr Marvan, CSc.
Modelování struktury společenstva ryb pod vlivem variability průtoku a
geomorfologie toku
Mgr. Ondřej Slavík, Ph.D.
Ing. Pavel Horký, Mgr. Michal Pešta, Mgr. Matúš Maciak, Ing. Jiří
Musil, Ing. Shiferaw Demeke, Bc. Jiří Patoka, DiS
14
_________________________________________________________________________________
Subprojekt 3609
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Výzkum v oblasti mikrobiálního znečištění povrchových a odpadních
vod
RNDr. Dana Baudišová, Ph.D.
Ing. Andrea Benáková, Ph.D., RNDr. Hana Mlejnková, Ph.D,
Ing. Katarína Slezáková
Oddíl C – zpravodaj RNDr. Petr Lochovský
Subprojekt 3611
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Subprojekt 3612
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Studium výskytu a chování přírodních a umělých radionuklidů
v hydrosféře včetně antropogenního ovlivnění
Mgr. Diana Ivanovová
Ing. Eduard Hanslík CSc., Ing. Hana Hudcová, Mgr. Jana Badurová,
Ing. Miloš Rozkošný, Ph.D., Mgr. Pavel Šimek, Ing. Irena Pohlová,
Michal Novák, Michal Komárek, Jana Mihalková, Markéta
Reidingerová, Hana Kalová, Ivo Vaněček
Hodnocení a sledování vodních ekosystémů a jejich antropogenního
ovlivnění: Časové a prostorové změny v souvislosti s antropogenními
tlaky
RNDr. Petr Lochovský
Ing. Danica Pospíchalová, RNDr. Ladislav Havel, CSc., Ing. Miroslav
Farský, Jan Ševčík
Subprojekt 3613
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Vývoj a zavádění toxikologických metod do vodohospodářské praxe
RNDr. Přemysl Soldán, Ph.D.
Mgr. Jana Badurová, Ing. Ivana Truxová, Ing. Tomáš Mičaník,
Mgr. Petr Medek
Subprojekt 3614
Studium chování a transformace specifických polutantů ve vodních
ekosystémech
Ing. Miroslav Váňa
Ing. Filip Wanner, Ing. Lenka Matoušová, RNDr. Josef Fuksa, CSc.,
Ing. Pavla Martinková, Ing. Danica Pospíchalová, Ing. Roman Jobánek
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Subprojekt 3630
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Studie výskytu látek v současné době nepodléhajících pravidelnému
sledování v hydrosféře
Ing. Věra Očenášková
Mgr. Petr Medek, Mgr. David Chrastina, Ing. Ivana Truxová, RNDr.
Michal Pavonič, Ing. Kristýna Jursíková, PhD., Ing. Alena Svobodová,
Ing. Pavla Martinková, Ing. Roman Jobánek
Oddíl D – zpravodaj Mgr. Ondřej Simon
Subprojekt 3615
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Vliv suchozemských ekosystémů a dalších vlivů na ochranné
podmínky na vodu vázaných zvláště chráněných území
Mgr. Ondřej Simon
Ing. Věra Kladivová, Mgr. Kamila Fricová, Mgr. Andrea Benáková,
Mgr. Michal Bílý, PhD., Ing. Karel Douda, Mgr. Ing. Lucie Kubíková,
Mgr. Vladimíra Belušová, Ing. Filip Wanner, RNDr. Mgr. Libuše
Opatřilová Vojtěch Mrázek
15
_________________________________________________________________________________
Subprojekt 3616
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Subprojekt 3608
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Vlivy lesních ekosystémů s různým způsobem obhospodařování na
kvalitu odtékající vody
Mgr. Pavel Kožený
Mgr. Jiří Kroča, Mgr. Ondřej Simon, Mgr. Michal Pešta, M.Sc., Vojtěch
Mrázek
Podmínky zachování výskytu zvláště chráněných druhů vodních a
mokřadních organismů
Mgr. Michal Bílý, Ph.D.
Ing. Karel Douda, RNDr. Jitka Svobodová, Mgr. Ondřej Simon, Ing.
Věra Kladivová
Oddíl E – zpravodaj Ing. Miloš Rozkošný, Ph.D.
Subprojekt 3617
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Subprojekt 3618
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Vlivy zemědělsky obhospodařovaných povodí na kvalitu odtékající
vody
Mgr. Pavel Rosendorf
RNDr. Dana Baudišová, PhD., Ing. Andrea Benáková, Ivana
Benáková, Ing. Miroslav Farský, Mgr. Daniel Fiala, Zuzana Hamzová,
PhD., Renata Mattisová, RNDr. Hana Mlejnková, PhD., Ing. Eva
Mlejnská, RNDr. Michal Pavonič, Jindřich Plašil, Ing. Katarína
Slezáková, Mgr. Kateřina Sovová, Šárka Šustrová, Mgr. Tereza
Beránková, Ing. Eva Vymazalová
Vývoj komplexního konceptuálního modelu pro řešení vlivů a dopadů
antropogenní činnosti na podzemní vody v interakci s povrchovými
ekosystémy
Doc. RNDr. Zbyněk Hrkal
RNDr. Hana Prchalová, Ing. Marie Kozlová, Ing. Anna Hrabánková,
RNDr. Eva Novotná, RNDr. Josef Datel, Ph.D.
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Kombinované systémy čištění odpadních
nadstandardními nároky na ochranu vod
Ing. Filip Wanner
Mgr. Ondřej Simon, Ing. Věra Kladivová
Subprojekt 3620
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Extenzívní metody čištění vod a jejich účinnost
Ing. Eva Mlejnská
Ing. Miloš Rozkošný, Ing. Miroslav Váňa, Ing. Filip Wanner
Subprojekt 3621
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Vypouštění odpadních vod přes půdní vrstvy do vod podzemních
Ing. Kateřina Poláková
Mgr. Pavel Eckhardt
Subprojekt 3619
vod
v
oblastech
s
Oddíl F – zpravodaj Ing. Jiří Picek
Subprojekt 3622
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Vývoj obecně bilančních a operativně predikčních a hodnotících
systémů zaměřených na výstupy podporující výkon veřejné a státní
správy
Ing. Petr Vyskoč
Ing. Jiří Picek, RNDr. Hana Prchalová, Mgr. Pavel Rosendorf, Ing.
Marie Kozlová, Ing. Anna Hrabánková, Ing. Arnošt Kult, Ing. Tomáš
Mičaník, Ing. Alena Kristová, Bc. Jan Brabec, Mgr. Silvie Semerádová,
RNDr. Renata Filippi, RNDr. Jitka Svobodová
16
_________________________________________________________________________________
Subprojekt 3623
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Subprojekt 3624
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Subprojekt 3625
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Subprojekt 3626
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Vývoj a aplikace informačních nástrojů nutných pro činnosti související
s plánováním v oblasti vod
Ing. Jiří Picek
Ing. Petr Vyskoč, Ing. Arnošt Kult, Bc. Jan Brabec, Mgr. Pavel
Rosendorf, Mgr. Silvie Semerádová, Ing. Anna Hrabánková, RNDr.
Hana Prchalová, RNDr. Jitka Svobodová, Ing. Marie Kozlová
Vývoj a aplikace postupů s využitím technologií geografických
informačních systémů ve vazbě na digitální bázi vodohospodářských
dat
Ing. Kateřina Uhlířová
Mgr. Aleš Zbořil
Vývoj a aplikace vhodných technických nástrojů nutných pro
zhodnocení vlivu emisí na chemický stav povrchových vod a vývoj
systémů jeho hodnocení
Mgr. Tomáš Luzar, Ing. Jiří Šajer, Ing. František Sýkora, Ing. Vladimír
Šlouf, Ing. Alena Kristová, Ing. Zdeněk Pospíšil, Ing. Miroslav Váňa,
Ing. Filip Wanner, Vojtěch Mrázek, Ing. Petr Vyskoč, RNDr. Renáta
Filippi, Ing. Pavel Richter, Ing. Ivana Truxová, Ing. Lucie Cséri, Mgr.
David Chrastina, Monika Kadlčíková
Vývoj a aplikace legislativních nástrojů v oblasti ochrany a jakosti vod
Ing. Arnošt Kult
Mgr. Aleš Zbořil, Ing. Jiří Kučera, Ing. Věra Kladivová, Tomáš Fojtík,
RNDr. Jitka Svobodová
Oddíl G – Ing. Tomáš Mičaník
Subprojekt 3627
Vedoucí řešitel:
Spoluřešitelé:
Koordinace a řízení výzkumného záměru
Ing. Alena Kristová, Ing. Oldřich Novický, Mgr. Ondřej Slavík, Ph.D.,
RNDr. Petr Lochovský, Mgr. Ondřej Simon, Ing. Jiří Picek, Ing. Miloš
Rozkošný, Ph.D., Ing. Jiří Rešl
17
_________________________________________________________________________________
1. ODDÍL A – HYDROLOGIE
1.1
PŘESNOST MĚŘENÍ KVANTITATIVNÍCH PARAMETRŮ
HYDROSFÉRY
1.1.1 Předmět řešení
Předmětem řešení je problematika měření zamrzání půdy. Do současné doby neexistuje
jednoduchý mrazoměr se záznamem dat. Využívá se především mechanický půdní
mrazoměr, který je tvořen gumovou hadicí vyplněnou pěnovou hmotou nasáklou vodou. Tato
hadice je umístěna v chráničce zapuštěné do země a hloubka promrznutí se určuje po
vyjmutí pohmatem. Naším cílem bylo vyvinutí jednoduchého elektronického mrazoměru
s možností kontinuálního záznamu dat.
Změna skupenství (voda-led) vyžaduje ke svému průběhu určitou energii (skupenské teplo
tání). Proto nedochází ke změně skupenství v okamžiku, kdy teplota dosáhne bodu tání,
v tomto okamžiku změna skupenství začne probíhat. Změna bude probíhat tak dlouho,
dokud se neuvolní množství energie potřebné na přeměnu (daného množství) vody na led.
Mezi tím se ovšem může teplota dál měnit: může klesnout pod bod tání, může vystoupit nad
bod tání (v tomto případě se proces obrátí a místo zamrzání nastoupí tání). Z údaje o teplotě
proto nelze usuzovat, došlo-li k zamrznutí nebo ne. Údaj o teplotě je tedy spíš orientační,
mrazoměr nelze nahradit teploměrem.
Mrazoměr může pracovat na principu analogie – tak pracuje půdní mrazoměr s hadicí – nebo
na principu měření elektrického odporu. V druhém případě se využívá skutečnosti, že led má
asi stokrát vyšší elektrický odpor než voda. Měří se tedy elektrický odpor a porovnává se s
referenční hodnotou. Je-li naměřený odpor vyšší, svědčí to o zamrznutí.
Měření zámrazu v půdě by, podle našich předpokladů, mohlo mít význam při stanovování
objemu vsakování roztátého sněhu po zimním období, tj. nejen pro zpřesnění předvídání
záplav, ale i pro lesnictví a polnohospodářství.
1.1.2 Postup řešení a výsledky
Nejprve byla zpracována rešerše k problematice zamrzání půdy, možným důsledkům a
způsobům měření, ze které se potvrdila vhodnost a nutnost měřit hloubku zámrzu v půdě (viz
kapitola 1.1.3 Výstupy).
Během roku bylo vyrobeno několik mrazoměrů, které byly následně odzkoušeny
v laboratorních podmínkách. Celé zařízení mrazoměru sestává z mrazoměrné sondy,
napájení a vyhodnocovací jednotky, přičemž právě konstrukce sondy byla největším
problémem.
První sondy pracovaly na principu změny objemu při změně skupenství. Skládaly se
z jednotlivých komůrek naplněných vodou a z čidla reagujícího na změnu objemu. Zařízení
se ukázalo konstrukčně složité a tím i nespolehlivé.
Jako další variantu jsme zvolili sondy, které by reagovaly na změnu elektrického odporu při
změně skupenství. Byla opět vyrobena řada sond různého konstrukčního provedení, které
byly zkoušeny v měřícím mrazícím boxu. V boxu byla umístěna nádoba vyrobená ze silného
pěnového polystyrenu tak, aby bylo možné simulovat zámraz ve venkovních podmínkách.
Aby se zabránilo disociaci vody v sondě, byl pro napájení vyroben generátor obdélníkových
kmitů 400Hz. Záznam byl pro laboratorní měření prováděn na PC pomocí loggeru se
speciálně vytvořeným programem. Příklady z vývoje sond jsou uvedeny na obr. 1.1.1. Pro
18
_________________________________________________________________________________
použití ve venkovním prostředí se předpokládá použití upraveného loggeru LEC-1000, který
bude ovládat generátor 400 Hz.
Obr. 1.1.1 Počátek a konec vývoje mrazoměrné sondy
Závěrem jsme dospěli k řešení, při kterém je sonda vytvořena z desky tištěných spojů. Na
toto řešení byl udělen Úřadem pro vynálezy užitný vzor MTP G01N27/02. Současně byla též
podána přihláška vynálezu k Českému úřadu pro vynálezy pod číslem PV 2010-286 a k
Evropskému patentovému úřadu pod číslem 960918. Zároveň bylo vyrobeno několik
funkčních vzorků (viz obr. 1.1.2).
Obr. 1.1.2 Desky tištěných spojů
Podstata řešení spočívá v měření odporu mezi jednotlivými elektrodami, kdy se elektrický
odpor při zámrazu změní skokově při změně stavu. Měrný odpor ledu je řádově vyšší než
vody. Technické řešení dle námi uplatněného užitného vzoru spočívá v tom, že se odpor
neměří v jednotlivých buňkách, ale podařilo se navrhnout a vyrobit kompaktní jednoduchou
sondu, kdy do vodotěsného obalu jsou umístěny dvě oboustranně pokovené desky tištěných
spojů, na kterých jsou technologií leptání vytvořeny měřící elektrody. Na jedné desce jsou
elektrody propojeny pomocí labyrintu tak, aby přenos tepla vedením mezi elektrodami byl co
nejmenší. Střed je vyveden na svorkovnici. Aby byl zajištěn přenos tepla z jedné strany
tištěného spoje na druhou, jsou elektrody prokoveny. Na druhé desce jsou pak jednotlivé
elektrody vyvedeny na svorkovnici. Z důvodu zamezení koroze jsou vodivé cesty pozlaceny.
Mezi desky je vložena nasáklivá vložka, která je nasycena vodou. Celý komplet je zataven
do plastové folie. Napájení je prováděno stabilizovaným generátorem střídavého napětí
z důvodu omezení disociace vody. Sonda mrazoměru má dle tohoto řešení velmi malou
19
_________________________________________________________________________________
hmotnost a tím i malou tepelnou kapacitu. Tím je dosaženo značné citlivosti. Schéma
zapojení je uvedeno na obr. 1.1.3.
Obr. 1.1.3 Schéma zapojení mrazoměru
1.1.3 Výstupy
•
Přihlášení užitného vzoru elektronického mrakoměru
Na technické řešení elektronického mrazoměru byl udělen užitný vzor MTP G01N27/02
ze dne 16:08 2010. (3601_2943)
Další dosažené výstupy:
•
Vyroben funkční vzorek přístroje. Přístroje byly osazeny v povodí Bílé Snědé – Knajpa a
ve VÚRV Ruzyně. (3601_2975)
•
Podány přihlášky vynálezu k Evropskému patentovému úřadu (EP10186336.3) a k Úřadu
průmyslového vlastnictví ČR (PV 2010-286)
•
Rešerše: Černohous, V. Zamrzání půdy, možné důsledky a způsoby měření.
(3601_final1_2010)
20
_________________________________________________________________________________
1.2 VÝVOJ MATEMATICKÝCH MODELŮ HYDROLOGICKÉ
BILANCE, IDENTIFIKACE JEJICH PARAMETRŮ A OVĚŘOVÁNÍ
EXPERIMENTÁLNÍM VÝZKUMEM
Předmětem řešení je rozvoj modelovacích technik, jejich kalibrace a ověřování, jehož
součástí je i dlouhodobé experimentální sledování a vyhodnocování vývoje prvků
hydrologické bilance v pozorovací soustavě povrchových a podzemních vod. Práce navazují
na výzkumnou činnost, která se dlouhodobě věnovala vývoji matematickému modelu
hydrologické chronologické bilance BILAN (dříve SIMBA) do roku 2008 v měsíčním časovém
kroku a v roce 2009 byl model BILAN modifikován na denní výpočetní verzi.
Cílem v roce 2010 bylo řešení hydrologické bilance v soustavě říční sítě pomocí propojeného
modelu hydrologické bilance BILAN a modelu vodohospodářské bilance, čímž je zajištěna
chronologie průtoků v řešené soustavě a kvantifikována nejistota u přirozených
odovlivněných průtoků.
Dále pokračovalo dlouhodobé sledování a vyhodnocování vývoje změn klimatu a jeho vlivu
na výpar z vodní hladiny ve výparoměrné stanici Hlasivo a prvků hydrologické bilance v
pozorovací soustavě povodí horní Metuje, na kterém lze kvantifikovat vztahy mezi celkovým
odtokem z povodí a odtokem podzemní vody.
Modelování hydrologické bilance
Cílem je získání robustního modelu pro modelování hydrologické bilance, který povede ke
komplexnímu vyhodnocení jednotlivých složek hydrologické bilance s kvantifikací nejistot při
výpočtu přirozených průtoků.
V první polovině roku 2010 došlo k zapojení adaptovaného celistvého modelu hydrologické
a vodohospodářské bilance v soustavě dvou povodí. Na této soustavě se testuje kalibrace
parametrů modelu BILAN. Pro tuto optimalizaci parametrů, která je časově náročná, byl
zvolen matematicko-statistický software MATLAB-SIMULINK, ve kterém byly v průběhu roku
2010 vyškoleni dva řešitelé.
Vstupem do modelu jsou klimatické veličiny v měsíčním kroku (teplota, srážkový úhrn,
relativní vlhkost vzduchu), ovlivněné průtokové řady a údaje o užívání vod (odběry
z podzemních vod, odběry z povrchových vod a vypouštění do povrchových vod).
Optimalizace 8 parametrů pro každé povodí (které obsahuje model BILAN) probíhá ve
zvolené soustavě synchronně. Tím se předpokládá, že bude zabráněno, aby dvě sousední
povodí měla diametrálně jinou sadu parametrů, které ovlivňují jednotlivé složky hydrologické
bilance. V současné době nebylo pro získání optimálních sad těchto parametrů dosaženo
uspokojivých výsledků. V příštím roce je plánováno srovnání jednotlivých typů optimalizací
s možností volby počtu optimalizovaných parametrů.
V druhé polovině roku byl model testován na soustavě povodí Berounky. Práce byly
zaměřeny na eliminaci ovlivnění průtoků v dané soustavě s důrazem na kvantifikaci
celkového užívání vod a zachování chronologie přirozených průtoků v dané soustavě, do
které bylo zahrnuto 9 povodí. Způsob výpočtu pro zachování chronologie je založen na
průtokové řadě v závěrném profilu řešené soustavy, kdy množství vody nemůže ubývat proti
toku. Tento jednoduchý předpoklad s sebou nese velkou nejistotu právě v této vstupní řadě
(např. chyba v pozorování, špatné stanovení měrné křivky). Pro výpočet byl zvolen
matematicko-statistiský software R.
21
_________________________________________________________________________________
Výsledky jsou znázorněny pro povodí Berounky po profil Plzeň s DBC 1860, kde v prvním
grafu 1.2.1 jsou znázorněny měřené průtoky, na druhém průtok na mezipovodí a na třetím
opravené standardizované průtokové řady.
Probíhají přípravy pro tvorbu autorizovaného softwaru, který se bude zabývat eliminací
ovlivnění průtoků v měsíčním časovém kroku.
Graf 1.2.1 Vyhodnocení průtoků na povodí Berounky
Graf 1.2.2 Vyhodnocení průtoků na mezipovodí
Graf 1.2.3 Opravená průtoková řada
Vyhodnocení výparu ve stanici Hlasivo
Byly zpracovány řady průměrných sezónních výparů a dalších meteorologických veličin
měřených ve stanici Hlasivo. Práce navazovala na předešlou práci, řešenou v rámci
výzkumného záměru pro rok 2007, ve kterém byla analyzována řada dat od roku 1957 do
roku 2005. Nyní byla data doplněna o další tři roky a tím vznikla spojitá řada od roku 1957 do
roku 2008. Cílem práce je potvrdit nebo vyvrátit výsledky předešlé zprávy, ve které byl
potvrzen stoupající trend hodnot výparu v průběhu let jako statisticky významný. Pro práci
bylo použito tabulkového procesoru Excel a statistického programu CTPA (Change and trend
problem analysis).
Dle grafu 1.2.4 má lineární spojnice trendu sezónního výparu (květen-říjen) z období 19572008 stoupající trend. Pro posouzení, zda-li v průběhu let dochází k lineárnímu zvyšování
hodnot výparu, nebo zda-li tento trend není konstantní, je použit program CTPA a data byla
podrobena statistické analýze. Dále bylo posouzeno, zda-li mají data normální rozdělení
pomocí testů založených na šikmosti a špičatosti a pomocí Kendallova koeficientu pořadové
korelace byla zkoumána závislost zkoumaných veličin.
Průběh teploty víceméně kopíruje tvar průběhu výparu, závislost relativní vlhkosti na výparu
je nepřímo úměrná (graf 1.2.5). Analýza potvrdila celkový vývoj trendu, který byl popsán ve
zprávě z roku 2007, gradient trendu u výparu pouze mírně narostl.
22
700,00
16
600,00
14
12
500,00
10
400,00
8
300,00
6
200,00
4
vypar
teplota
100,00
2
Lineární (vypar)
0,00
1955
Lineární (teplota)
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
Průměrná teplota (květen-říjen)[°C]
Průměrný výpar [mm]
_________________________________________________________________________________
0
2010
Graf 1.2.4 Průběh hodnot sezónního výparu a teploty pro období 1957–2008
700,00
100
90
80
Průměrný výpar [mm]
500,00
70
60
400,00
50
300,00
40
30
200,00
vypar
20
rel.vlhkost
100,00
Klouzavý průměr/10 (vypar)
Průměrná vlhkost (květen-červen)
600,00
10
Klouzavý průměr/10 (rel.vlhkost)
0,00
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
0
2010
Graf 1.2.5 Průběh hodnot sezónního výparu a vlhkosti pro období 1957–2008
Pozorování na horní Metuji
V průběhu celého roku docházelo k měření hydrologických veličin (hydrometrování,
automaticky) a klimatologických veličin na hydrogeologicky uzavřeném povodí horní Metuje,
které umožňuje svojí strukturou lepší vystižení vztahů mezi veličinami celkové hydrologické
bilance.
1.2.3 Výstupy
•
Příspěvek na konferenci BALWOIS 2010 v Makedonii na téma: „Experience from
simulation of Climate change Impacts on water regime in monthly and daily time step“.
Ústní příspěvek – splněno.
•
Kapitola v knize „Groundwater Response to Changing Climate“ na téma „Vulnerability of
groudwater resources in different hydrogeological conditions of Climate change“,
23
_________________________________________________________________________________
sponzorováno v rámci VZ MZP0002071101 a projektu VaV SP/1a6/108/07 (společný
výstup s 3603).
Splněno. (3603_2921)
•
Článek v odborném časopise VTEI na téma: Odovlivnění průtoků pomocí propojeného
modelu hydrologické a vodohospodářské bilance.
Článek je v oponentském řízení.
Nad rámec schválené metodiky se uvažuje o výstupech:
•
Článek v odborném časopise VTEI na téma: Sledování a vyhodnocování vývoje změn
klimatu a jeho vlivu na výpar z vodní hladiny ve výparoměrné stanici Hlasivo.
Článek nebude publikován v letošním roce.
•
Autorizovaný software, který se bude zabývat odovlivněním průtoků na základě výsledků
získaných v roce 2009 a 2010.
24
_________________________________________________________________________________
1.3 DOPADY KLIMATICKÝCH A ANTROPOGENNÍCH ZMĚN NA
VODNÍ REŽIM A PŘÍRODNÍ PROSTŘEDÍ
Předmětem řešení subprojektu je základní výzkum dopadů klimatické změny na vodní režim
a vodní zdroje.
V uplynulých třech letech výzkumu byla pozornost věnována výzkumu dopadů klimatických
změn na teplotu vody a to zejména s ohledem vlivu dopadu klimatické změny na teploty
vody. Byly zkoumány trendy v měsíčních a ročních časových řadách teploty vody a teploty
vzduchu, vztahy mezi hodinovými, denními, měsíčními a ročními průměry teplot vody (včetně
návaznosti na teplotu vzduchu). Na ročních datech proběhlo statistické testování trendů
pomocí testu přítomnosti trendu, testu vzniku trendu, testu změny směrnice trendu a testu
existence trendu. A na základě regresní analýzy a scénářů klimatické změny byla
zpracována regionální analýza budoucího vývoje teplot vody a teplot vzduchu. Rovněž
proběhlo shromáždění informací o staniční síti včetně sestrojení chronogramu dostupnosti
dat. Výsledky byly shrnuty do monografie s názvem „Teploty vody v tocích České republiky“.
Činnost v roce 2010 plynule navázala na výzkum z předchozích let tak, aby byl vytvořen
komplexní pohled na problematiku teplot vody. Výzkum v roce 2010 se zaměřil na výzkum
ročního chodu teploty vody během roku (roční chod teploty vody úzce souvisí s kvalitou vody
v tocích) z několika pohledů. Na vybraných povodích bylo zkoumáno období výskytu
vybraných teplot vody (období výskytu teplot vody nad 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 a 20 °C),
bylo rovněž hledáno období největšího růstu a období největšího poklesu teploty vody v roce
a období výskytu minimální a maximální teploty v roce.
Dále byla provedena typizace toků podle teploty vody.
V roce 2010 byla zaměřena pozornost na studium ročního chodu denních hodnot teploty
vody. Nejprve byl na vybraných vodoměrných stanicích analyzován výskyt dnů s nejvyššími
a nejnižšími denními hodnotami teploty vody v roce a proběhlo statistické vyhodnocení
výskytu období nejnižších a nejvyšších teplot vody. Poté bylo pomocí upravené metody
součtových řad vymezeno období největšího růstu a období největšího poklesu teploty vody.
Tato období byla dále analyzována. Výsledky z provedeného výzkumu byly shrnuty do
článků s názvy „Vymezení období největšího růstu a největšího poklesu teploty vzduchu a
vody metodou součtových řad" a „Extrémy v teplotách vzduchu a vody – období výskytu a
jejich typizace vzhledem k období největšího vzestupu a poklesu" a v příspěvku
předneseném na workshopu Adolfa Patery s názvem „Období výskytu maximálních teplot
vody na českých tocích ve 2. polovině 20. století".
Dále se výzkum zaměřil na statistické zpracování výskytu charakteristických teplot vody
(teplot nad 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 a 20 °C) – období, kdy tyto teploty na českých tocích
nastávají, a jaká je časová a plošná variabilita období jejich výskytu. Výstup z této části
výzkumu je plánován na příští rok. Výsledky provedeného výzkumu lze ukázat např. na
obrázku 1.3.1, který graficky znázorňuje období výskytu teplot nad 4, 6, 8, 10, 12, 14 a 16 °C
na vodoměrné stanici Písek v období let 1961–1990.
Byl zkoumán i teplotní režim českých toků a byla navržena typizace českých toků podle
teploty vody – podle velikosti průměrné teploty vody v roce, podle velikosti maximální denní
hodoty teploty vody v roce, podle rozdílu průměrné roční teploty vody a teploty vzduchu,
podle období největšího růstu (resp. poklesu) teploty vody v roce apod. Výstupy této části
subprojektu jsou mapky včetně krátkého popisu. Ukázka z provedené typizace toků podle
25
_________________________________________________________________________________
Rok
velikosti průměrné roční teploty vody v roce a podle velikosti nejvyšší denní hodnoty teploty v
roce je ukázána na obrázku 1.3.2. Z provedené analýzy nejvyšších hodnot teploty vody v
roce se lze např. dozvědět, že pravděpodobně nejvyšší teplota vody na českých tocích byla
naměřena v Podhradí 8. 7. 1957 a měla hodnotu 28,1 °C, či že naopak pravděpodobně
nejnižší hodnota nejvyšší maximální denní teploty vody českých toků je 19,9 °C (Dolní
Libchavy – 10. 7. 1975).
1990
1989
1988
1987
1986
1985
1984
1983
1982
1981
1980
1979
1978
1977
1976
1975
1974
1973
1972
1971
1970
1969
1968
1967
1966
1965
1964
1963
1962
1961
1.1
21.1
10.2
2.3
22.3
11.4
1.5
21.5
10.6
Převládající teploty vody (°C)
Do 4
Obr. 1.3.1
4-6
6-8
8 -10
30.6
20.7
9.8
29.8
18.9
8.10
28.10
17.11
7.12
27.12
Datum
10 - 12
12 - 14
14 - 16
Nad 16
14 - 16
12 - 14
10 - 12
8 -12
6-8
4-6
Pod 4
Grafické znázornění období převládajících teplot vody nad 4, 6, 8, 10, 12, 14
16 °C na vodoměrné stanici Písek v období let 1961–1990
(Pozn. Danou barvou v obrázku je zobrazen vždy začátek a konec období teploty nad určitou mez,
součástí období jsou dále období s vyšší teplotou – např. období s teplotou nad 12 °C zahrnuje teploty
v intervalech 12 – 14, 14 – 16 a nad 16 °C – oranžová, červená a tmavě červená barva)
a)
Obr. 1.3.2
b)
Typizace teplot vody podle a) roční průměrné teploty b) nejvyšší naměřené
denní teploty vody v roce
26
_________________________________________________________________________________
1.3.3 Výstupy
Splněny byly všechny plánované výstupy, zároveň byly publikovány i další dva neplánované
výstupy.
Plánované výstupy:
•
V roce 2010 by měly vzniknout 2 články, které vyjdou v recenzovaných časopisech.
o Vyšel článek Treml, P. Vymezení období největšího růstu a největšího poklesu teploty
vzduchu a vody pomocí metody součtových řad. Meteorologické zprávy, 2010, roč.
63, č. 2, s. 52—56. ISSN 0026-1173. (3603_2920)
o Vyšel článek Treml P. Extrémy v teplotě vzduchu a vody – období výskytu a jejich
typizace vzhledem k největšímu vzestupu a poklesu teploty. Meteorologické zprávy,
2010, roč. 63, č. 4, s. 108—116. ISSN 0026 – 1173. (3603_2938)
•
Kapitola v knize „Groundwater Response to Changing Climate“ na téma „Vulnerability of
groudwater resources in different hydrogeological conditions of Climate change“,
sponzorováno v rámci VZ MZP0002071101 a projektu VaV SP/1a6/108/07 (společný
výstup s 3602).
Publikováno. Novický, O., Kašpárek, L., Uhlík, J. Vulnerability of groundwater resources
in different hydrogeological conditions to climate change. In Groundwater Response to
Changing Climate. Taniguchi, M., Holman, I., P. (eds.) Leiden: CRC Press, 2010, p. 1 10. ISBN 978-0-415-54493-1). (3603_2921)
•
Dalším výstupem bude prezentace získaných poznatků na odborné konferenci či na
semináři.
Na Workshopu Adolfa Patery byl přednesen příspěvek na téma „Období výskytu
maximálních teplot vody na českých tocích ve 2. polovině 20. století“ (autor P. Treml)
Příspěvek bude zároveň publikován ve sborníku z konference, sborník je v tisku.
(3603_final1_2010)
Další výstupy:
•
Pro Hydrologické dny 2010 byl připraven příspěvek s názvem „Změny v teplotách vody
ve 2. polovině 20. Století“ (autor P. Treml).
Treml, P. Změny v teplotách vody ve 2. polovině 20. století. In Hydrologické dny 2010 Voda v měnícím se prostředí – 7. národní konference českých a slovenských hydrologů a
vodohospodářů. Vrabec M., Durčanský I., Hladný J. (eds.). Hradec Králové, 25.10.2010.
Praha : Český hydrometeorologický ústav, 2010, s. 117—121. ISBN 978-80-86690-84-1.
(3603_2991)
•
Na XXXVIII IAH kongresu s názvem „Groundwater Quality Sustainability“ v Krakově bude
přednesen příspěvek s názvem „Climate change and groundwater vulnerability in the
Czech Republic“ (autoři: O. Novický, M. Kněžek, M. Krátká, L. Kašpárek, M. Hanel,
P. Treml). Příspěvek by měl zároveň vyjít ve sborníku z konference.
Novický, O., Kněžek, M., Krátká, M., Kašpárek, L., Hanel, M., Treml, P. Climate change
and groundwater vulnerability in the Czech Republic. In XXXVIII. IAH Congress Groundwater Quality Sustainability. Zuber, A., Kania, J., Kmiecik, E.(eds.), Krakow, 12 17 September 2010. Krakow, 12.10.2010. Krakow: University of Silesia Press 2010,
2010, p. 239—240. ISSN 0208-6336. (3603_2957)
27
_________________________________________________________________________________
1.4 HYDROLOGICKÉ A KLIMATICKÉ EXTRÉMNÍ SITUACE A
JEJICH VLIV NA PŘÍRODNÍ PROSTŘEDÍ A NA NÁRODNÍ
HOSPODÁŘSTVÍ
Předmětem výzkumu jsou extrémní situace z hledisek tvorby odtoku a dynamiky jakosti
vody, ledových a přívalových povodní, obecně extrémů v kontextu přírodního prostředí,
vodního a národního hospodářství. Cílem úkolu je přispět k bližší specifikaci zkoumaných
jevů, jejich souvislostí a nejistot spojených s pozorováním, modelováním a předpovídáním
metodami základního výzkumu.
Subprojekt zkoumá extrémní situace z několika hledisek:
1. Tvorba odtoku a dynamika jakosti vody.
Bylo sledováno další období tání a další vegetační sezóna (srážkově a povodňově
bohatá ve sledované oblasti) z hlediska množství a jakosti v povodí Královského potoka i
v lokalitě Krisak.
Byly vytvořeny mapy zobrazující jak vlhkost zjištěnou mapováním, tak typy vegetace
podle mapování AOPK. Provizorní závěry byly konsultovány se spoluautorem
z University v Lancasteru začátkem července 2010 v Lancasteru, v září v Praze a
v listopadu v Lucembursku. Po skončení hydrologického roku byl zařazen i povodňový
rok 2010. Při konsultacích se ukázalo, že pro publikaci v impaktovaném časopise je
nezbytná přesvědčivá a atraktivní presentace v mapách, přičemž je třeba vykreslit dvě
barevné mapy přes sebe (využít průhlednosti), nebo ošetřit šedou škálu spodního
obrázku tak, aby byla zřetelná. Bylo rozhodnuto použít Mapping toolbox softwaru Matlab,
který má dobře vyvinuté vizualizace. Probíhá zaškolení řešitelky pro tento software.
Jakost v Královském potoce, také silně ovlivněná povodněmi, bude presentována
v článku Long and short term changes of water quality in agricultural watersheds in
mountain area, který srovnává dynamiku jakosti vody na povodí Smržovského potoka, na
kterém je pouze pastva (řeší se v Projektu Labe V) a na povodí Královského potoka, kde
je bohatší zemědělství, včetně různého hnojení (VZ). První verze článku byla již
konsultována s Prof. Haygarthem v Lancasteru a pokročilejší verze s ním bude
konsultována v Praze v květnu 2011, na kdy jsme ho pozvali do VÚV TGM, v.v.i.
2. Ledové a přívalové povodně.
V roce 2010 se práce zaměřily převážně na vyhodnocení povodní ze srpna 2002
a povodní, které se vyskytly v roce 2010. Hodnocení vychází ze změřené srážky
a změřeného průtoku. Porovnává se průběh srážky s průběhem průtoku, a tak se
zjišťuje, jak půda v povodí zadržuje srážku, kdy dochází k úplnému nasycení půdy a kdy
povodí. Ze změřeného průtoku a změřené srážky se vypočítává součinitel povrchového
odtoku. Součinitel udává, jak velká část srážky se přeměňuje na odtok. V případě
úplného nasycení povodí srážkou, udává jeho hodnota míru tlumení povodně rozlivem.
Výsledky ukazují, že velikost a průběh povodně neovlivňuje jen velikost a plošné
rozložení deště a srážko-odtokové vlastnosti půd, ale také hydraulické vlastnosti vodního
toku.
3. Předpovědi v reálném čase – touto problematickou se zabývala Ing. Ředinová, která
odešla z ústavu. Její konsultantka Dr. Romanowicz z Varšavské University má v úmyslu
článek dokončit. V roce 2011 plánujeme Dr. Romanowicz pozvat ke krátké návštěvě
VÚV TGM, v.v.i. (přednáška pravděpodobně o transformačních funkcích, práce na
28
_________________________________________________________________________________
dokončení článku – týká se oblasti, ve které provádíme výzkum; konsultace k Projektu
Labe V).
4. Výzkum účinnějších postupů ovlivňování extrémních hydrologických situací.
V rámci letošní etapy bylo provedeno rozšíření intervalů variačních rozpětí klíčových
řídících veličin tím, že byla vypočítána a verifikována třetí hlavní datová sada. Její
základní odlišností je změna nastavení podmínek manipulace před nástupem povodně
(překročení volitelné hodnoty přítoku). Jedná se o pravidla manipulace mimo časový
interval, kdy je nastavení regulačních prvků hledáno optimalizací (obr. 1.4.1).
5. Vliv přítomnosti tzv. mrtvého dřeva v inundačním území
Byla vytvořena první verze impaktovaného článku o vlivu přítomnosti tzv. mrtvého dřeva
v inundačním území. Řešiteli bylo doporučeno doplnit řešení o výzkum na fyzikálním
modelu. V současné době je řešení zpožděno vzhledem k havárii počítače Ing. Balvína.
6. Účast v projektu FRIEND Unesco, návaznost na projekt FloodFreq COST.
Bývalý soubor příspěvků ze semináře Unesco v Praze v roce 2008 byl doplněn o několik
delších kapitol a po doplnění o úvodní kapitolu obsahující zobecnění z problematiky
extrémů a zdůraznění problematiky nejistot při modelování vznikne kniha v angličtině,
která bude vydána v redakci VÚV TGM, v.v.i. na přelomu roku.
Začátkem května se konala v návaznosti na General Assembly of European
Geosciences Union společná schůzka účastníků povodňové skupiny EURO-FRIENDu a
projektu FloodFreq.
Koncem října se konala v Praze schůzka účastníků projektu FloodFreq. V tomto projektu
se mají zmapovat povodňové postupy používané zejména v Evropě pro odhad povodní:
statistické, postupy na základě (kontinuálního) modelování a postupy zahrnující vliv
klimatické změny na povodně.
7. Extrémy v kontextu přírodního prostředí, vodního a národního hospodářství – návaznosti
na projekt NAZVy o důsledcích změny klimatu a na projekt WATCH EU.
V rámci projektu WATCH se připravují data (výběr scénářů) pro posouzení povodňového
rizika v podmínkách globální změny. Výsledky budou moci být využity ve VZ v roce 2011.
29
_________________________________________________________________________________
Obr. 1.4.1
Parciální grafy řídící plochy regulátoru spodních výpustí nádrže, která byla
vygenerována na základě subtraktivního shlukování normalizovaných hodnot
řídících veličin. Zvolenými řídícími veličinami v případě sledované úlohy jsou
okamžitý přítok do nádrže (Qp), stav plnění nádrže (W), objemový přítok
v intervalech t-12, t -18, t-24 (dW12, dW18, dW24). Hodnoty řídících veličiny
byly získány optimalizací cílového chování nádrže. Řídící plocha regulátoru
spodních výpustí nádrže představuje objekt v 6-ti rozměrném euklidovském
prostoru. Vizualizace je možná prostřednictvím deseti 3D grafů, kde
vysvětlovanou veličinou je hodnota parametru regulace kv – míra otevření
spodních výpustí nádrže v režimovém intervalu 0-1.
1.4.3 Výstupy
• Předložení článku o mapování nasycených ploch s využitím vegetace do impaktovaného
časopisu se předpokládá v průběhu roku 2010.
Předložení se předpokládá v roce 2011.
• Předložení článku o melioračních příkopech na povodí Uhlířská do impaktovaného
časopisu se předpokládá v roce 2011.
• Hodnocení povodní z regionálních dešťů na malých povodích – metodika – publikace
v řadě Práce a studie – dohodnuto předložení do konce roku 2010.
30
_________________________________________________________________________________
Publikace byla dokončena a v průběhu několika dní bude předána redakci.
• Příspěvek v časopise VTEI na téma povodňový odtok z malých povodí.
Plánovaný na IV. čtvrtletí byl odložen na začátek roku 2011.
• Článek do impaktovaného časopisu v angličtině na téma „Povodňový odtok z malých
povodí“.
Příspěvek byl předložen do časopisu Journal of Hydrology and Hydromechanics (IF=1).
• Předložení článku v angličtině pro uveřejnění v recenzovaném časopise o předpovědích
v reálném čase ve spolupráci s Dr. Renatou Romanowicz.
Touto problematickou se zabývala Ing. Ředinová, která již není zaměstnancem
VÚV TGM, v.v.i. Její konsultantka Dr Romanowicz z Varšavské University má v úmyslu
článek doknčit.
• Článek „Aplikace postupu umělé inteligence v problematice ochrany před negativními
účinky povodní“ bude předložen do tuzemského recenzovaného časopisu v roce 2010.
• Rozšířená a doplněná verze článku „Aplikace postupu umělé inteligence v problematice
ochrany před negativními účinky povodní“ bude předložena do impaktovaného časopisu
v roce 2011.
• První verze impaktovaného článku o vlivu přítomnosti tzv. mrtvého dřeva v inundačním
území, předložení se předpokládá v roce 2010.
První verze byla vytvořena. V současné době je řešení zpožděno z technických důvodů.
(havárie počítače).
Další výstupy:
• Příspěvek a prezentace na semináři MŽP „Péče o krajinu v praxi“, konaném 1. 6. 2010
v Průhonicích. Název příspěvku a prezentace: Matoušek, V. Příčiny povodní a řešení
ochrany před povodněmi úpravou krajiny.
• Kapitola Kjeldsen, Lamb, Blazkova Uncertainty in flood frequency estimation v knize
Applied uncertainty analysis for flood risk management, Editors: Keith Beven and Jim Hall
je již inzerována nakladatelstvím Imperial College Press pro rok 2011.
(3605_final1_2010).
31
_________________________________________________________________________________
1.5 VÝVOJ A OVĚŘENÍ METODIKY PRO ZMĚNU N-LETÝCH
PRŮTOKŮ VLIVEN PROTIPOVODŇOVÝCH OPATŘENÍ
V současné době jsou Českým hydrometeorologickým ústavem poskytovány tzv.
standardní hydrologické údaje, což jsou neovlivněné údaje, do kterých není promítnut
aktuální skutečný stav v povodí ovlivněný stavbou protipovodňových opatření. Cílem
výzkumu je navrhnout a na pilotním povodí ověřit metodický postup pro stanovení změny
N-letých maximálních průtoků v říční síti následkem protipovodňových opatření, zejména
využitím ochranných prostorů vodních nádrží a poldrů, do formy závazné metodiky.
Cílem v roce 2010 bylo navrhnout a na pilotním povodí Tiché Orlice ověřit postup řešení
založený na simulaci povodňových případů pomocí modelu sestaveného z dílčích modelů
chování povodí, říčních úseků a protipovodňových opatření a porovnat jeho výsledky
s postupem, který používá Povodí Odry, státní podnik. Na tomto základě založit vývoj a
ověřování výsledné metodiky přijatelné zejména z hlediska pracnosti přípravy vstupních dat.
Vzhledem k tomu, že v současné době nejsou k dispozici postupy umožňující spolehlivě
kvantifikovat vliv tzv. měkkých opatření v povodí na zmenšení kulminačních průtoků, probíhá
v rámci řešení subprojektu vývoj metodiky, která se zaměřuje na typy protipovodňových
opatření, jejichž vliv lze spolehlivě kvantifikovat.
Na základě modelu říční soustavy, sestaveného v předcházejícím roce v systému Aqualog
a připraveného souboru pozorovaných průběhů povodňových vln, byla provedena simulace
povodňových případů v povodí Tiché Orlice, znázorněným na obrázku 1.5.1. Zpracování
bylo provedeno pro 2 vlny z každého roku z období 1931–2007, s maximálními průtoky
v letním a v zimním pololetí a ve dvou variantách: ve stavu povodí bez protipovodňových
opatření a ve stavu zahrnujícím provedená protipovodňová opatření. Uvedené výpočty byly
provedeny ve dvou alternativách, které se liší postupem, podle kterého jsou podle
pozorování ve vodoměrných stanicích stanoveny hydrogramy přítoků do nádrží (na žádné
není přítok pozorován). První alternativa vychází z předpokladu rovnoměrně rozloženého
odtoku z povodí, druhá z předpokladu nárůstu odtokové výšky úměrně nárůstu
specifického průměrného maximálního odtoku. Rozsah provedených simulací je značný,
překračuje počet 300.
Z výsledku simulačních výpočtů byly analyzovány rozdíly kulminačních průtoků jednotlivých
povodní a to jednak v měřítku průtoků, jednak v měřítku % neovlivněného průtoku.
Pro další postup zpracování byla použita nelineární regresní analýza, v které je velikost
zmenšení kulminačního průtoku vztahována k velikosti neovlivněného kulminačního
průtoku. Typický průběh regresní funkce ukazuje graf 1.5.1. Do určité velikosti se efekt
protipovodňových opatření s velikostí průtoku v absolutním měřítku zvětšuje, pro extrémní
povodně je však malý.
Použité alternativy přepočtu hydrogramů z pozorování ve vodoměrných stanicích do profilu
přítoku do nádrží vedou k poněkud rozdílným výsledkům. Vzhledem k tomu, že v
posuzovaném povodí jsou nádrže na malých dílčích povodích, je výsledné zmenšení
kulminačního průtoku výraznější při alternativě "výpočet podle specifického průměrného
maximálního odtoku", která odpovídá spíše letním povodním. V dolním úseku Tiché Orlice
jsou však N-leté průtoky závislé více na zimních povodních, při kterých je pravděpodobně
32
_________________________________________________________________________________
Obr. 1.5.1
Pilotní povodí Tiché Orlice, vyznačeny vodoměrné stanice
40
35
3
Pokles Qmax[m /s]
30
25
20
15
varianta A
varianta Q
10
Polynomický (varianta Q)
Polynomický (varianta A)
5
0
0
20
40
60
80
100
120
3
Kulminační průtok [m /s]
Graf 1.5.1
Závislost zmenšení kulminačního průtoku vlivem nádrží na neovlivněném
průtoku, profil Sobkovice ne Tiché Orlici. Varianta A – přepočet do profilů nádrží
podle plochy povodí, varianta Q – podle průměrného maximálního specifického
průtoku.
33
_________________________________________________________________________________
skutečnosti bližší alternativa „rovnoměrně rozložený odtok z povodí“. Pro výsledné výpočty
ovlivněných N-letých průtoků doporučujeme použít (vzhledem k výskytu letních i zimních
povodní v daném povodí) průměr z výsledků obou alternativ. Problematický je odhad vlivu
nádrží u extrémních povodní s dobou opakování větší než 20 let, neboť zde i v dlouhé
pozorované řadě je velmi málo pozorovaných povodní. V horní části povodí (pro stanici
Sobkovice) jsme pro zmenšení nejistoty odhadu použili pro simulaci i teoretickou
návrhovou povodeň s dobou opakování kulminačního průtoku 100 let a podmíněnou
pravděpodobností velikosti objemu 0,5.
Byla posouzena extrémně zjednodušená varianta výpočtu ovlivněných N-letých průtoků
podle postupu, který řešiteli předalo Povodí Odry, státní podnik. Tato metoda vede k
použitelným výsledkům, v použitém postupu jsou však použity některém neodůvodněné
předpoklady.
Výsledkem řešení v roce 2010 bylo stanovení základních zásad, z kterých bude vycházet
metodika zpracování ovlivněných N-letých průtoků:
1.
Zvolí se profily soustavy vodoměrných stanic a profily odtoku z nádrží, pro něž budou
pomocí modelu odvozeny změny N-letých průtoků. Pro ostatní profily říční sítě se
odvozené změny interpolují nebo extrapolují.
2.
Řešení se provádí pro soubor povodní, sestavený podle souboru maximálních
kulminačních průtoků za zvolené dlouhodobé období, tj. souboru, ze kterého se odvozují
N-leté průtoky v řešené stanici, nebo z jeho části. Při volbě období se musí vyhovět
podmínce, že v něm existují pozorování ve všech vodoměrných stanicích řešené
soustavy nebo řešené části soustavy. Standardní řešení se provede pro roční maxima,
v případě požadavku na rozlišení letních a zimních povodní se řešení provede
samostatně pro maxima ze zimního a maxima z letního pololetí. Rozsah výběru povodní
se omezí na ty, které mají větší kulminační průtok než N-letý průtok daný zvolenou dolní
hranicí doby opakování, podle požadavků zadavatele. Povodně s kulminačním průtokem
menším než jednoletý průtok se vynechají vždy.
3.
Pro každou řešenou vodoměrnou stanici se provede výběr povodní podle bodu 2.
Ve vodoměrných stanicích ležících v části soustavy nad řešenou stanicí se doplní výběr
tak, aby obsahoval všechny povodně vybrané pro řešenou stanici. Hydrogramy povodní
se připraví v hodinovém kroku.
4.
V případě, kdy nejsou k dispozici vodoměrná pozorování na přítoku do nádrže, odvodí
se přítok do nádrže z průtokových dat nejbližší vodoměrné stanice na posuzovaném
toku (pokud není k dispozici, vyhledá se jiný vhodný pozorovaný profil – analogon), za
předpokladu, že tato data nejsou příslušnou nádrží významně ovlivněna. Neznámý
přítok Q2 je odvozen z měřených hydrogramů Q1 ve dvou variantách na základě
hydrologické analogie:
Q2 = k Q1
(5.1)
kde koeficient k je dán poměrem ploch povodí (varianta A), respektive poměrem
dlouhodobých průměrů ročních maximálních průtoků (varianta Q), přičemž průměr
ročních maxim v profilu nádrže získáme podle metodiky ČHMÚ používané pro
odvozování N-letých průtoků v nepozorovaných profilech.
5.
Pokud je pro odvození k dispozici jen pozorování z vodoměrné stanice, ve které jsou
povodňové průtoky ovlivňovány účinkem stávajících nádrží nebo jiných technických
opatření, provede se s využitím příslušného manipulačního řádu rekonstrukce
neovlivněných povodňových hydrogramů a tyto rekonstruované hydrogramy jsou dále
hydrologickou analogií přepočítány do odvozovaného profilu stejně jako v bodě 4.
34
_________________________________________________________________________________
6.
Pro simulaci změn maximálních průtoků vlivem protipovodňových opatření se bude
používat hydrologický koncepční model, složený z dílčích modelů:
• translace hydrogramu v říčním úseku,
• translace a transformace hydrogramu v říčním úseku s významným rozlivem do
inundací,
• průchod povodní nádrží (podle pravidel manipulačního řádu).
7.
Pokud nejsou parametry říčních modelů známy, odvodí se s využitím hydrogramů
povodní použitých pro řešení. Pro odhad parametrů modelů transformace lze využít i
morfologické údaje o říčním toku i nivě.
8.
V modelem posuzované soustavě se provede výpočet pro:
• soustavu bez posuzovaných protipovodňových opatření (maximální průtoky by se měly
shodovat s pozorovanými),
• soustavu, do které jsou začleněna protipovodňová opatření.
9.
Z výsledků výpočtů se odvodí změny maximálních průtoků vlivem protipovodňových
opatření (ΔQmax), pomocí lineární regrese je nalezen vztah mezi Qmax a ΔQmax (v případě,
že se uplatní bod 4 pro variantu A i Q):
ΔQmax = f(Qmax)
(5.2)
kde f je zpravidla polynomická funkce druhého řádu a změna maximálních průtoků je
vyjádřena buď v m3.s-1, nebo v % neovlivněného průtoku.
10. Od návrhových N-letých průtoků, standardně zpracovaných podle metodik ČHMÚ se
odečtou změny kulminačních průtoků ΔQmax, vypočtené jako průměr výsledků variant A
a Q (pokud byly použity) podle vztahu (5.2). Tím se získají výsledné hodnoty
ovlivněných N-letých průtoků. Vztahy typu (5.2) lze použít jen v rozsahu pozorovaných
průtoků, pro doby opakování převyšující jejich rozsah nelze mechanicky extrapolovat, je
třeba uvážit trend vztahů a výsledky pro největší pozorované povodně případně pro Nleté teoretické návrhové povodně s definovanou pravděpodobností velikosti objemu.
11. Postup podle bodů 8 až 10 se provede pro soubory a část posuzované soustavy nad
řešenou vodoměrnou stanicí.
12. Pro profily říční sítě mezi posuzovanými profily odtoku z vodních nádrží a vodoměrnými
stanicemi se podle výsledků v těchto profilech provede interpolace změn maximálních
průtoků v závislosti na nárůstu dlouhodobého průměrného maximálního průtoku. Pro
profily pod nejníže položenými vodoměrnými stanicemi na hlavním toku a přítocích se
obdobně uplatní extrapolace dat.
1.5.3 Výstupy
• Článek v recenzovaném časopise, shrnující poznatky z analýzy řešeného problému
a z porovnání simulačního a zjednodušeného postupu výpočtu N-letých průtoků.
Kašpárek, L., Hanel, M. Základní zásady metodiky pro stanovení N-letých průtoků
ovlivněných protipovodňovými opatřeními. VTEI – Vodohospodářské technickoekonomické informace, 2010, roč. 52, č. MČ II/2010, s. 1—5. ISSN 0322–8916.
(3629_3025)
Další výstupy:
• Informace o řešeném úkolu byla přednesena na mezinárodním veletrhu WATENVI Brno.
35
_________________________________________________________________________________
1.6 MINIMÁLNÍ ZŮSTATKOVÉ PRŮTOKY
V souvislosti s novelizací vodního zákona, konkrétně § 36, bylo rozhodnuto, že stanovení
minimálních zůstatkových průtoků bude stanoveno nařízením vlády ČR. Vzhledem k tomu,
že problematika MZP je v gesci MŽP, bylo VÚV TGM, v.v.i. prostřednictvím tohoto
výzkumného záměru zadáno vypracování nové metodiky zabývající se stanovení MZP.
Nová metodika by měla být schopna zvoleným výpočetním postupem analyzovat
hydrologické poměry posuzovaného povodí z dlouhodobého pohledu a především zohlednit
sezónní aspekty hydrologických poměrů. Metodika se bude dále zabývat analýzou nejistot,
posuzováním výjimek odběru vody a bude testována na několika pilotních povodích v ČR,
především však na povodí Vltavy, kde již byly obdobné přístupy testovány (subprojekt 3623).
Metoda stanovení minimálních zůstatkových průtoků je problematika, která je v ČR
dlouhodobě řešena, ale doposud bez uspokojivých výsledků pro obě strany, a to odběratele
vody na jedné straně a MŽP, vodoprávních úřadů, ČIŽP, AOPK, ČRS a ekologických
organizací na straně druhé. Až doposud bylo stanovení hodnoty minimálního zůstatkového
průtoku řešeno na základě metodického pokynu ZP16/98 MŽP. Platnost výpočetního
postupu, použitého v tomto metodickém pokynu již z odborného hlediska vypršela, a to i
s ohledem na postupy používané v EU i mimo ní. Metodický pokyn ZP16/98 stanovil
konstantní hodnotu MZP po celý rok bez ohledu na sezónní aspekty. V novelizovaném
vodním zákonu je v paragrafu 36 odstavec 3 jasně řečeno, že způsob a kritéria stanovení
minimálního zůstatkového průtoku podle odstavce 2 stanoví vláda nařízením.
Cílem výzkumu je vypracování metodiky, která bude podkladem pro zpracování nařízení
vlády ČR – Stanovení minimálního zůstatkového průtoku. Obsah prací pro letošní rok je
následující:
• Analýza dat ČHMÚ obecně pro ČR.
• Analýza dat ČHMÚ pro pilotní povodí, na nichž bude navržená metodika testována, a to
především na povodí Vltavy.
• Analýza determinace nejistot.
• Analýza a použitelnost dat z biologického monitoringu.
• Příprava dat a systému z hlediska jeho komplexní funkčnosti.
Minimální zůstatkové průtoky jsou novým subprojektem, který byl v rámci tohoto VZ založen
počátkem roku 2010. Cílem subprojektu je vypracování metodiky „stanovení minimálních
zůstatkových průtoků“ na vodních tocích. Vzhledem k tomu, že se jedná o nový subprojekt,
byly práce v tomto roce směřovány na získání dostatečného množství rešeršní literatury ze
zahraničí, a to především ze zemí EU. Na základě podkladů z rešerše literatury a zkušeností
z předchozích projektů zabývajících se stanovením minimálních zůstatkových průtoků, byla
vypracována koncepce způsobu řešení MZP a její použití v podmínkách ČR. Koncepce byla
presentována v rámci Národního dialogu o vodě Medlov 2010.
Jedním z požadavků Rámcové směrnice je dosažení dobrého ekologického stavu vodních
útvarů povrchových vod.
Jako kritérium pro určení bilančních stavů vodních útvarů povrchových vod tekoucích
z hlediska průtoků požadovaných pro dosažení dobrého ekologického stavu (QEKOL) je
navržena hodnota odchylky ovlivněných průtoků od průtoků přirozených. Odchylka je
36
_________________________________________________________________________________
vyhodnocována vzhledem k hodnotám přirozených průtoků při 95-ti a 50-ti procentní
pravděpodobnosti jejich překročení (Q95% resp. Q50%).
Vzhledem k významu sezónního rozdělení průtoku, je tato odchylka hodnocena v každém
kalendářním měsíci zvlášť. Výsledné hodnocení odpovídá nejméně příznivému hodnocení
v jednotlivých kalendářních měsících.
Pro vyjádření bilanční napjatosti z hlediska QEKOL jsou navrženy:
• aktivní bilanční stav, kdy ovlivnění průtoku nezpůsobuje riziko nedosažení dobrého
ekologického stavu vodního útvaru,
• nejistý bilanční stav, kdy ovlivnění průtoku může představovat riziko pro dosažení
dobrého stavu vodního útvaru s ohledem na jeho charakter nebo spolupůsobení dalších
antropogenních vlivů,
• pasivní bilanční stav, kdy je vysoce pravděpodobné, že ovlivnění průtoku způsobuje
riziko nedosažení dobrého ekologického stavu vodního útvaru.
Limitní hodnoty procentuální odchylky ovlivněného průtoku od průtoku přirozeného, určující
jednotlivé bilanční stavy, jsou uvedeny v tabulce 1.6.1. a znázorněny na obrázku 1.6.1.
Navrhované limity se týkají pouze snížení průtoků vzhledem k přirozenému režimu.
Tab. 1.6.1
Bilanční stavy a kritéria pro zachování režimu průtoků pro dosažení dobrého
ekologického stavu vodních útvarů povrchových vod tekoucích
Bilanční
stav
Odchylka od hodnoty přirozeného
průtoku při 95%
pravděpodobnosti jeho
překročení
Odchylka od hodnoty
přirozeného průtoku při 50%
pravděpodobnosti jeho
překročení
Aktivní
< 10 %
< 20 %
Nejistý
10 – 25 %
20 – 40 %
Pasivní
> 25 %
> 40 %
Hodnota Q95% je důležitá pro vyhodnocení míry ovlivnění při nižších průtocích. Hodnota
Q50% slouží k vyhodnocení v profilech ovlivněných regulací průtoků, kdy nízké průtoky
mohou být zachovány, ale při vyšších průtocích může být hydrologický režim výrazně
narušen.
V současné době obecně existuje málo znalostí/informací o vlivu hydromorfologie na
biologickou složku kvality, která je pro dosažení dobrého stavu vodního útvaru rozhodující.
Výše uvedené hodnoty kritérií byly převzaty ze zahraniční literatury a je nutné brát je jako
předběžné a orientační. V příštím roce lze předpokládat jak jejich zpřesnění, tak flexibilnější
aplikaci například v závislosti na charakteru vodního toku v místě hodnoceného profilu (např.
podle vybraných charakteristik typologie vodních útvarů) a hodnoceném ročním období.
37
_________________________________________________________________________________
Obr. 1.6.1
Bilanční stavy a kritéria pro zachování režimu průtoků pro dosažení dobrého
ekologického stavu vodních útvarů povrchových vod tekoucích
Čára překročení je základním nástrojem pro shrnutí hydrologických charakteristik toku.
Křivka bude použita k definování environmentálních standardů pro regulaci průtoku,
udělování podmínek povolení, určování dostupného množství vody pro specifické použití.
Nejlepší je odvození této křivky s použitím dlouhé místí řady dat, nicméně toto není většinou
k dispozici a tak určení bude prováděno hydrology použitím statistických modelů nebo
spojením krátké řady lokálních dat a dlouhého datového souboru. V současnosti probíhá
analýza dat ČHMÚ, která se touto problematikou úzce zabývá.
První analýza dat ČHMÚ prokázala, že ovlivnění stanic ČHMÚ je značné a z cca 492 stanic
bylo pouze 25 neovlivněných a z těchto 25 neovlivněných je pouze 20 použitelných pro další
analýzu. Takto malý počet stanic je nedostačující pro regionalizaci z hlediska jednotlivých
statistických charakteristik v rámci ČR, které je nutno provést. V dalším kroku probíhá výběr
stanic s menší ovlivněností cca do 10 %. Předpokládaný počet stanic potřebných pro
regionalizaci je 150 – 200. Výsledky analýz jsou úzce konzultovány s poskytovatelem dat
ČHMÚ.
1.6.3 Výstupy
• Článek v recenzované Příloze VTEI časopisu Vodní hospodářství.
Téměř dokončen – Vzhledem k opožděnému jednání o předávání dat mezi
VÚV T.G. Masaryka, v.v.i, a ČHMÚ byly poslední analýzy dat provedeny až po uzavírce
posledního čísla VTEI. Článek bude publikován na začátku roku 2011.
Další výstupy:
• Aktivní účast na konferenci Národní dialog o vodě 2010 – Vyskoč P., Balvín P., Rosendorf
P., Kult A. Hospodaření s vodou v době hydrologického sucha. Hotel Medlov, Nové město
na Moravě, 1.-2. června 2010.
• Aktivní účast na mezinárodní konferenci Vodní toky 2010 – Vyskoč P., Balvín P.,
Rosendorf P., Kult A. Hospodaření s vodou v době hydrologického sucha. Konference
proběhne 31.11.-1.12. 2010 v Hradci Králové. Článek přijat do sborníku, ten bude
k dispozici až v místě konání konference.
38
_________________________________________________________________________________
1.7 STANOVENÍ VHODNÝCH INDIKÁTORŮ PRO IDENTIFIKACI
VÝSKYTU, PŘEDPOVĚĎ A VYHODNOCENÍ INTENZITY OBDOBÍ
SUCHA PRO PODMÍNKY ČESKÉ REPUBLIKY
Předmětem řešení subprojektu je základní výzkum problematiky související se suchem.
Hlavním cílem projektu je zhodnotit možné metody k identifikaci nástupu meteorologického
a hydrologického sucha jako jednoho z důsledku meteorologického sucha a zhodnotit
časovou posloupnost meteorologického a hydrologického sucha a navrhnout možnost jejich
predikce.
Výzkum v rámci subprojektu je zaměřen na studium období výskytu meteorologického sucha
a možnost jeho kvantifikace pomocí vybraných metod - metody součtových řad a metody
efektivních srážek. Na vybraném území je porovnávána jejich relevance při výskytu
historických such, posuzovány rozdíly ve vypočtených hodnotách a doporučeno jejich možné
další užití.
Dále je analyzováno hydrologické sucho pomocí metody nedostatkových objemů a
porovnána časová návaznost hydrologického sucha na meteorologické.
V úkolu jsou řešeny i otázky spojené s prvotními příčinami sucha - synoptickými faktory. Je
provedena analýza vztahů mezi výskytem meteorologického sucha a jednotlivými typy
synoptických situací a dalšími faktory, které vedou k výskytu a variabilitě meteorologického a
hydrologického sucha.
Nejprve byla provedena rešerše literatury zabývající se výzkumem meteorologického sucha
v denním časovém kroku.
Na základě poznatků získaných při zpracovávání literární rešerše a dlouhodobých
zkušeností hlavního řešitele projektu byly zvoleny metody pro analýzu sucha a byla vybrána
pilotní území, na nichž proběhl výzkum.
Vstupními daty byly řady průměrných denních teplot vzduchu, denních úhrnů srážek a
denních průtoků ze 6 meteorologických a 6 vodoměrných stanic z období let 1956–2009
(u řady průtoků z Brandýsa nad Labem byla analyzována datová řada pouze do konce roku
2006, neboť v tomto roce byla měření ukončena). Proběhlo ověření správnosti získaných
dat.
Poté byly napsány skripty v programu R na vyhodnocení získaných datových řad pomocí
metody součtových řad a metody efektivních srážek.
Byl proveden výpočet a analýza indikátorů meteorologického sucha pomocí metody
součtových řad a metody efektivních srážek. Hlavní důraz byl kladen zejména na analýzu
výskytu a variabilitu meteorologického sucha v závislosti na velikosti indexu suchosti S a
indexu DI0,1 (index metody efektivních srážek, užívá se ke kvantifikaci sucha; vyjadřuje
rovnocenný vztah mezi teplotami a srážkami pro vznik sucha).
Pomocí programu EXDEV byl proveden výpočet hydrologického sucha pomocí metody
nedostatkových objemů. I zde byl kladen hlavní důraz na časovou analýzu výskytu sucha.
Byla hodnocena závislost hydrologického sucha na meteorologickém suchu. Ukázala se
relativně dobrá návaznost u výraznějších meteorologických such analyzovaných pomocí
metody součtových řad a hydrologických such analyzovaných metodou nedostatkových
objemů v podzimních měsících a naopak neshoda v jarním období (hydrologické sucho
nenastává, neboť průtoky jsou nadlepšovány táním sněhu a zásobami vody z podzemních
39
_________________________________________________________________________________
vod). U metody efektivních srážek bylo zjištěno, že se tato metoda hodí ke zjištění, zda dané
období roku je sušší, než je průměr v dané roční době, avšak k dlouhodobějším analýzám
není vhodná.
Obr. 1.7.1
Výskyt sucha analyzovaný pomocí metody součtových řad a metody
nedostatkových objemů v Olomouci v období let 1956–2009 (žlutě –
meteorologické sucho analyzované metodou součtových řad, modře –
hydrologické sucho analyzované metodou nedostatkových objemů, červeně –
meteorologické i hydrologické sucho)
Dále proběhl výzkum závislosti mezi synoptickými příčinami a výskytem sucha. Byla
potvrzena velmi těsná závislost mezi velikostí odchylky průtoků od průměrného průtoku a
jednotlivými typy synoptických situací, přičemž tato shoda je podstatně významnější než
např. shoda mezi výsledky metody součtových řad a nedostatkových objemů.
Získané poznatky z výzkumu bude možno využít v další části výzkumu, který se zaměří na
vytvoření předpovědního systému pro předpověď a kvantifikaci výskytu sucha a na vytvoření
výstražného systému v rámci SIVS (systému integrované výstražné služby).
40
_________________________________________________________________________________
1.7.3 Výstupy
• Článek v recenzovaném časopise.
Treml., P. Nejvýznamnější období sucha v letech 1956–2009 na území České republiky.
VTEI – Vodohospodářské technicko-ekonomické informace, 2010, roč. 52, mimořádné
číslo II/2010, s. 13—16. ISSN 0322–8916. Článek popisuje hlavní rozdíly u vybraných
metod pro analýzu meteorologického a hydrologického sucha v minulosti (např. období
nejčastějšího výskytu sucha v roce, roky, kdy bylo zaznamenáno nejvýznamnější sucho
apod.). Článek vyjde během měsíce listopadu. (3633_2994)
• Prezentace poznatků z provedeného výzkumu na odborné konferenci nebo semináři.
Na Hydrologických dnech 2010, které se konaly na konci října, byl přednesen příspěvek
s názvem „Období sucha – výskyt a možnost jeho predikce“ (3633_2992a), který byl
zaměřen zejména na ukázání možných přístupů k hodnocení meteorologického
a hydrologického sucha pomocí metody součtových řad a metody nedostatkových
objemů, včetně ukázky rozdílů mezi výsledky obou metod a ukázky toho, jak velikost
indexu suchosti S ovlivňuje počet indikovaných dnů se suchem. Dále byla prezentace
věnována vztahům mezi jednotlivými typy synoptických situací a výskytem období sucha.
Příspěvek z Hydrologických dnů byl zveřejněn i ve sborníku vydaném k této konferenci:
Treml, P. Období sucha – výskyt a možnost jeho predikce. In Hydrologické dny 2010 Voda v měnícím se prostředí - 7. národní konference českých a slovenských hydrologů
a vodohospodářů. Vrabec M., Durčanský I., Hladný J. (eds.). Hradec Králové, 25.10.2010.
Praha: Český hydrometeorologický ústav, 2010, s. 519—523. ISBN 978-80-86690-84-1
(3633_2992b). Vzhledem k uzávěrce sborníku k 15. 7. 2010 obsahuje text ve sborníku
pouze stručný úvod do řešené problematiky.
41
_________________________________________________________________________________
2. ODDÍL B - SPOLEČENSTVA A ORGANISMY
2.1 VÝZKUM VLIVU VARIABILITY HYDROLOGICKÝCH A
CHEMICKÝCH PARAMETRŮ NA DYNAMIKU SPOLEČENSTVA
FYTOPLANKTONU V TEKOUCÍCH VODÁCH
Cílem řešení je analýza a zjištění příčin sezónní a meziroční variability hodnot biomasy
fytoplanktonu v tekoucích vodách. Znalost příčin této variability je předpokladem pro využití
dat o fytoplanktonu v rámci různých typů hodnocení stavu vodního prostředí a pro hodnocení
dopadu změny klimatické situace na úroveň biomasy fytoplanktonu, která je projevem
rozsahu eutrofizace vodního biotopu.
Práce plánované v letošním roce byly zaměřeny na zpracování časových řad výsledků
získaných v období řešení projektu (2005–2009) a jejich propojení s daty získanými v rámci
řešení jiných projektů v letech 1998–2004. Výsledky zpracování dat budou použity pro
vyhodnocení trendu ve vývoji biomasy fytoplanktonu a koncentrace živin v závěrovém úseku
toku Vltavy, pro hodnocení dopadu změn koncentrace živin na vývoj biomasy fytoplanktonu a
pro analýzu vztahu biomasy fytoplanktonu k hydrologickým podmínkám a klimatickým
poměrům. Výsledky budou zpracovány do rukopisu publikace.
Na základě konstatování o uzavření řešení subprojektu v roce 2010, uvedeného v
„Záznamu z jednání ze dne 21.1.2010 o vyhodnocení Výzkumného záměru
MZP0002071101 za rok 2009 ....“, budou výsledky neuplatněné ve výstupech dosud
zpracovaných v rámci řešení subprojektu shrnuty ve zprávě ke kontrolnímu dni. Řešení
subprojektu bylo podle uvedeného rozhodnutí ukončeno k 1. kontrolnímu dni VZ v tomto
roce.
Byla vyhodnocena data týkající se dlouhodobých změn koncentrace živin a biomasy
fytoplanktonu v profilu Vltava-Zelčín za časové období 1998–2009. Výsledky hodnocení byly
zpracovány do rukopisu publikace, který byl odevzdán do tisku a je publikován.
Na základě připomínek recenzentů k rukopisu článku „Variability of phytoplankton biomass in
lowland river: response to climate conditions“ probíhala finální úprava rukopisu a zpracování
odpovědí zahraničním recenzentům.
Neuplatněné výsledky získané v rámci řešení subprojektu byly shrnuty a zpracovány do
výstupu, který byl přílohou zprávy k 1. kontrolnímu dni (29.6.2010). Jedná se o výsledky
sledování prováděného na toku Odry a Jihlavy.
Na konferenci „Radionuklidy a ionizující záření ve vodním hospodářství“ byl přednesen
příspěvek „Dlouhodobé změny fytoplanktonu toků sledovaných v souvislosti s provozem JE
Temelín“. Rukopis příspěvku byl odevzdán do tisku.
2.1.3 Výstupy
• Předložení rukopisu článku „Trend vývoje koncentrace živin a biomasy fytoplanktonu
v profilu Vltava-Zelčín“ k publikování v recenzovaném časopise.
42
_________________________________________________________________________________
Publikováno. Desortová, B. Trend vývoje koncentrace živin a biomasy fytoplanktonu
v profilu Vltava-Zelčín. VTEI, 2010, roč. 52, č. 3, s. 8—10. ISSN 0322-8916. Příloha
Vodního hospodářství č. 6/2010. (3606_2916)
• Konečná úprava rukopisu článku „Variability of phytoplankton biomass in lowland river:
response to climate conditions“ podle připomínek recenzentů. Rukopis přijat v redakci
zahraničního periodika Limnologica Berlin.
Na základě recenzních připomínek byla zpracována konečná verze rukopisu. Článek je
v tisku v zahraničním periodiku Limnologica Berlin (3606_final1_2010)
• Souhrn nepublikovaných výsledků.
Výsledky řešení neuplatněné v publikacích byly zpracovány v příloze 3 zařazené na konci
zprávy ke kontrolnímu dni č. 1/2010.
Další výstupy:
• Rukopis příspěvku na konferenci předložený do tisku: Desortová, B., Hanslík,
E. Dlouhodobé změny fytoplanktonu toků sledovaných v souvislosti s provozem JE
Temelín. - Sb. konf. Radionuklidy a ionizující záření ve vodním hospodářství., České
Budějovice 11. - 12.5. 2010, ČVTVHS.
Uskutečněno. Desortová, B., Hanslík, E. Dlouhodobé změny fytoplanktonu toků
sledovaných v souvislosti s provozem JE Temelín. Sb. XXI. konf. Radionuklidy a ionizující
záření ve vodním hospodářství. České Budějovice 11.- 12.5. 2010, ČVTVHS, s.43-48.
ISBN 978-80-02-02258-9 (3606_2966)
43
_________________________________________________________________________________
2.2 STRUKTURA SPOLEČENSTVA MAKROZOOBENTOSU A
FYTOBENTOSU VE VZTAHU K HYDROMORFOLOGII TOKU A
ANTROPOGENNÍMU OVLIVNĚNÍ
Cílem tohoto subprojektu je studium vztahu společenstev fytobetosu a makrozoobentosu
k různým typům antropogenního ovlivnění, jedná se jednak o eutrofizaci, organické
znečištění, hydromorfologické změny koryta, rozkolísaný hydrologický a teplotní režim, atd.
Výzkum se zabýval studiem bioty různých typů toků od malých toků, přes středně velké až
po nebroditelné.
Práce probíhaly v průběhu roku 2010 v souladu se schválenou metodikou a navázaly na
tematické okruhy, jejichž řešení započalo již v předchozích letech. Pozornost byla věnována
především vlivu různých typů disturbancí, především těch způsobených člověkem na biotu
toků se zaměřením na fytobentos a makrzoobentos.
Se zaměřením na širší výzkum antropogenních vlivů na společenstva fytobentosu
a makrozoobentosu byla v minulém roce zpracována data z části povodí Labe. Byl sledován
především vliv morfologie koryta a bodového znečištění toku a indikační hodnoty vodních
organismů. Výstupy byly vyhodnoceny a uveřejněny v únoru v recenzovaném časopise VTEI
(M. Forejtníková, VTEI, viz kapitola 2.2.3).
Disturbancí, která má zásadní vliv na změny abiotických i biotických parametrů, které
následně výrazně ovlivňují biotu toku, jsou změny teplotního režimu vody. Na morfologicky
degradované lokalitě způsobilo odstranění příbřežní vegetace zásadní změny, což vedlo
k rozkolísání teplotního režimu v toku. Výsledky jsou publikovány v recenzovaném časopise
(Pařil et al., Vodní hospodářství, viz kapitola 2.2.3).
Další dílčí studie se zabývá odezvou řasových společenstev na tři hlavní gradienty prostředí
(gradient trofie, vodivosti a zrnitosti substrátu) v malých příměstských, silně znečištěných
potocích. Téma dopadu těchto negativních antropogenních vlivů je popsán v impaktovaném
článku, který úspěšně prošel recenzním řízením a bude publikován do konce roku 2010
(Pařil et al., Fresenius Environmental Bulletin, viz kapitola 2.2.3).
Velmi významnou disturbancí, která výrazně ovlivňuje vodní ekosystémy, je rozkolísaný
hydrologický režim. V rámci řešení výzkumného záměru byla zpracována a vyhodnocena již
dříve nasbíraná data týkající se vlivu nízkých průtoků a vysychání na makrozoobentos
malého toku. Vysychání výrazně ovlivňuje abiotické i biotické podmínky toků, může být
způsobeno jednak globálními klimatickými změnami, ale může být také antropogenního
původu. Článek v roce 2009 úspěšně prošel recenzním řízením a je publikován
v impaktovaném časopise Biologia (Řezníčková, Biologia, viz kapitola 2.2.3).
Detailněji jsme se zabývali studiem společenstev pakomárů (Chironomidae) na gradientu
hydraulických podmínek ve štěrkonosné řece. Byly analyzovány a kvantifikovány změny ve
struktuře společenstev larev pakomárovitých. Článek byl odeslán do impaktovaného
časopisu a probíhá recenzní řízení (Syrovátka et al., Fundamental and Applied Limnology).
Tématu sledování společenstev pakomárů se budeme věnovat i nadále v příštím roce.
Během tohoto roku byly provedeny analýzy a hodnocení dat z lokalit na nebroditelných
úsecích řek Vltavy a Labe. K výsledkům determinací makrozoobentosu byly přiřazeny
abiotické parametry a byly provedeny analýzy diverzity habitatů, prostorové distribuce
výskytu jednotlivých taxonů, porovnání druhového složení společenstev na jednotlivých
44
_________________________________________________________________________________
lokalitách a analýza potenciálního vlivu lodní dopravy. V současné době probíhá sepisování
článku, který bude do konce roku odeslán do redakce recenzovaného časopisu.
V souvislosti s řešením problematiky nebroditelných toků jsme narazili na problém týkající se
invazních druhů vodních bezobratlých. Téma nepůvodních druhů, tedy těch, které se rozšířily
mimo areál svého přirozeného výskytu, je velmi aktuální a diskutované. Některé populace
nepůvodních druhů, tzv. invazních druhů mohou způsobit závažné problémy, kdy výrazně
ekologicky a funkčně naruší společenstva nebo i celé ekosystémy. Tato problematika bude
do konce roku zpracována do podoby recenzovaného článku.
Mimo metodiku pro rok 2010 probíhali ještě další aktivity. Proběhla prezentace předběžných
výsledků týkajících se tématu nebroditelných toků na 4. interní konferenci laboratoří VÚV
TGM, v.v.i. (Řezníčková, P., Opatřilová, L., Kokeš, J., Syrovátka, V., Janovská, H., Sedláček,
P., Němejcová, D. Společenstva makrozoobentosu nebroditelných toků – Vltava a Labe,
22.–24. 3. 2010, Radostovice).
V souvislosti s aktivní účastí na Symposiu Říční dno VII (2.–4.11.2010, Šlapanice u Brna)
bylo připraveno několik příspěvků souvisejících s tematikou řešenou v rámci tohoto
výzkumného záměru. Prezentace se týkaly tématu společenstev nebroditelných toků, časové
a prostorové distribuce makrozoobentosu v tocích, fytobentosu.
Dále pak byl přepracován článek, který se zabývá souvislostí diverzity habitatů toku
a společenstev makroozoobentosu. Článek je v současné době v recenzním řízení
v impaktovaném časopise Biologia. V letošním roce bylo navázáno na studium habitatů
v toku a na téma časové a prostorové distribuce bezobratlých v toku byl sepsán článek, který
bude do konce roku zaslán do impaktovaného časopisu Hydrobiologia.
2.2.3 Výstupy
• Forejtníková, M. and Marvan, P. Vztah některých charakteristik společenstva zoobentosu
a fytobentosu k morfologickému stavu toků v povodí horního Labe.
Článek byl publikován v lednovém čísle recenzovaného časopisu VTEI –
Vodohospodářské technicko-ekonomické informace. Forejtníková, M., Marvan, P. Vztah
některých charakteristik společenstva zoobentosu a fytobentosu k morfologickému stavu
toků v povodí horního Labe. VTEI – Vodohospodářské technicko-ekonomické informace,
2010, roč. 52, č.1, s. 1-5. ISSN 0322-8916. Příloha Vodního hospodářství č. 2/2010.
(3628_3001)
• Pařil, P., Syrovátka, V., Králová, H. Jsou morfologicky degradované úseky toků zdrojem
tepelného znečištění vody? (Can morphologically degraded stream reaches act as
sources of thermal pollution?).
Článek byl publikován v recenzovaném časopise Vodní hospodářství. Pařil, P., Syrovátka
V., Králová, H. Jsou morfologicky degradované toky zdrojem tepelného znečištění vody?
Vodní hospodářství, ročník 60, č. 8, s. 203-209. ISSN 1211-0760. (3628_2955).
• Pařil, P., Sukačová, K., Syrovátka, V., Malá, J., Králová, H. Effects of environmental
parameters on algal communities in human-impacted suburban brooks.
Článek úspěšně prošel recenzním řízením v impaktovaném časopise Fresenius
Environmental Bulletin a bude publikován do konce roku 2010. (3628_final3_2010).
• Řezníčková, P., Soldán, T., Pařil, P., Zahrádková, S. Comparison of mayfly
(Ephemeroptera) taxocenes of permanent and intermittent Central European small
streams via species traits. Biologia. (DOI: 10.2478/s11756-010-0067-x)
Článek byl publikován v impaktovaném časopise Biologia: Řezníčková, P., Soldán, T.,
Pařil, P., Zahrádková, S. (2010) Comparison of mayfly (Ephemeroptera) taxocenes of
45
_________________________________________________________________________________
permanent and intermittent Central European small streams via species traits. Biologia
65/4: p. 720-729. (3628_2922)
• Syrovátka, V. and Brabec, K. The response of chironomid communities (Diptera:
Chironomidae) to hydraulic conditions: a case study in a gravel-bed river. Fundamental
and Applied Limnology.
Článek je v recenzním řízení impaktovaného časopisu Fundamental and Applied
Limnology. (3628_final4_2010).
• Řezníčková, P., Opatřilová, L., Syrovátka, V., Němejcová, D., Kokeš, J. Metodika odběrů
vzorků makrozoobentosu z nebroditelných toků.
V první polovině roku proběhla analýza dat a vyhodnocení efektivnosti jednotlivých
odběrových zařízení tj. pneumatický vzorkovač a drapák. V současné době probíhá
aktualizace rešeršní části a příprava článku. Článek bude zaslán do recenzovaného
časopisu do konce roku a bude publikován v první polovině roku 2011.
• Řezníčková, P., Opatřilová, L., Syrovátka, V., Němejcová, D., Kokeš, J. Společenstva
makrozoobentosu nebroditelných toků České republiky.
Téma bylo prezentováno na Symposiu Říční dno VII, 2. – 4.11.2010, v Šlapanicích u Brna
(viz abstrakt níže). V současné době probíhá hodnocení dat a příprava rešerše. Článek
bude zaslán do recenzovaného časopisu VTEI do konce roku a bude publikován v první
polovině roku 2011.
• Němejcová, D., Kokeš, J., Syrovátka, V. Změny ve složení společenstev
makrozoobentosu Labe vlivem invaze nepůvodních druhů během posledních 15 let.
V současné době probíhají práce na rešeršní části článku a shromažďování dostupných
dat. Kontinuálně probíhá shromažďování abiotických a biotických dat, která budou
vyhodnocena ve druhé polovině roku. Článek bude připraven k odeslání do
recenzovaného časopisu do konce roku 2010 a bude publikován v roce 2011.
Příspěvky na konferencích:
•
Marvan, P., Opatřilová, L., Kozáková, M. Metody hodnocení fytobentosu pro stanovení
ekologického stavu řek u nás a v sousedních zemích. 2. – 4.11.2010, Šlapanice u Brna.
Téma bude do konce roku zpracováno do podoby článku a odesláno do recenzovaného
časopisu VTEI.
•
Řezníčková, P., Opatřilová, L., Syrovátka, V, Kokeš, J., Němejcová, D., Janovská, H.
Společenstva makrozoobentosu nebroditelných úseků řek Vltavy a Labe. 2. – 4.11.2010,
Šlapanice u Brna.
•
Němejcová, D., Opatřilová, L., Kokeš J., Řezníčková, P. Hodnocení ekologického stavu
nebroditelných toků podle makrozoobentosu: testování německého systému hodnocení
v českých podmínkách. 2. – 4.11.2010, Šlapanice u Brna.
•
Straka, M., Syrovátka, V., Helešic, J. Časová a prostorová distribuce bezobratlých
v drobném toku: mesohabitatová studie. 2. – 4.11.2010, Šlapanice u Brna.
Další výstupy:
•
Kokeš, J.: River channel habitat diversity (RCHD) and macroinvertebrate community.
Článek je v recenzním řízení v impaktovaném časopise Biologia. (3628_final5_2010).
46
_________________________________________________________________________________
•
Straka, M., Syrovátka, V., Helešic, J. Spatial and temporal variation in benthic
macroinvertebrate assemblages in a woodland headwater stream.
Článek bude do konce roku zaslán do impaktovaného časopisu Hydrobiologia.
Abstrakt: Spatial and temporal patterns in the variation of freshwater benthic
assemblages were investigated on the mesohabitat scale in a small, headwater stream.
Six mesohabitats, defined primarily based on the substratum characteristics (fine
sediment, pure sand, sand covered with leaf litter, gravel covered with leaf litter, pure
gravel and debris dams), were sampled monthly throughout a year and several
environmental variables were measured at each sampling occasion. Two environmental
gradients were obtained from the environmental data using Principal Components
Analysis. The first one was related to the amount of coarse particulate organic matter and
was interpreted in terms of the availability of food resources. The second one was related
to the substratum roughness and, inversely, to the amount of fine particulate organic
matter and was interpreted in terms of hydraulic conditions and subatratum stability and
complexity. The response of total macroinvertebrate abundance, taxa richness, and
overall taxonomic structure to the environmental gradients and temporal dynamics was
analyzed using Generalized Additive Models and (partial) Redundancy Analysis. Total
abundance was strongly related to the availability of food resources and varied within the
year due to the life history of some taxa. Taxa richness, on the contrary, did not change
during the year and was higher in more stable and spatially complex habitats, poor in
food resources. The assemblage structure changed rather in space than in time. Three
"extreme" mesohabitats (fine sediment, pure gravel, and debris dams) with distinct
assemblages were identified with the other mesohabitats being transitional between
them.
47
_________________________________________________________________________________
2.3 MODELOVÁNÍ STRUKTURY SPOLEČENSTVA RYB POD
VLIVEM VARIABILITY PRŮTOKU A GEOMORFOLOGIE TOKU
V naší práci se zabýváme odhadem velikosti domácích okrsků v podélném profilu toků, resp.
v rámci modelových povodí odlišného geomorfologického charakteru. Předpokládáme, že při
analyzování dostatečně variabilního materiálu budeme schopni představit matematický
model, který bude předpovídat velikost domácího okrsku ryb v závislosti na gradientu
prostředí nebo hustotě společenstva. Do současnosti byla nebo je zpracovávána řada údajů
(některé již byly publikovány), které poskytnou matrici k finální analýze napříč jednotlivými
druhy. Mezi hlavními parametry jsou uvažovány spád a řád toku, velikost průtoku a řád toku.
Součástí uvedeného postupu jsou i informace o možnosti volného šíření populací ryb –
formou sezónních migrací nebo driftu juvenilních stadií včetně metodického návodu, jak
juvenilní část populace vzorkovat. Problematiky úspěchu přirozené reprodukce a četnosti
juvenilních ryb se týká i většina letošních výstupů. Z tohoto hlediska projekt zahrnuje i
problematiku šíření invazních druhů.
V roce 2010 byla zahájena poslední „nová“ telemetrická studie domácího okrsku v povodí
řeky Lužnice. Studie je prováděna na nepůvodním a v podmínkách ČR i potencionálně
invazním druhu sumečkovi černém. Zároveň – na řece Labi byla dokončena studie sumečka
amerického, nepůvodního druhu. Sumeček americký již nevykazuje prvky invazního chování,
avšak na některých lokalitách výskytu je dominantním druhem. V povodí řeky Vydry byl
označen předposlední vzorek pstruhů obecných. Vzorek bude použit na odhad velikosti
domácího okrsku na Modravském a Filipohuťském potoce. Dílčí výsledky byly zpracovávány
do publikační formy a případně postupovány do redakčního řízení.
2.3.3 Výstupy
V rámci subprojektu bylo v minulých etapách řešení odesláno do redakčního řízení 5 článků,
které nebyly doposud přijaty a redakční řízení pokračuje. Abstrakta jsou uvedena
v předchozích zprávách. Zde je uveden jejich přehledný seznam:
•
Factors influencing home range size in chub Leucuscus cephalus along longitudinal
profile of rivers (Environmental Biology of Fishes).
•
Diurnal behaviour of asp Aspius aspius (Hydrobiologia).
•
Non-native fish introductions in the Czech republic - species inventory, facts and future
perspectives. (Journal of Applied Ichthyology).
Přijato k publikaci. (3607_2995)
Musil, J., Jurajda, P., Adámek, Z., Horky, P. and Slavík, O. Musil, J., Jurajda, P.,
Adámek, Z., Horky, P. and Slavík, O. Non-native fish introductions in the Czech republic species inventory, facts and future perspectives. Journal of Applied Ichthyology 2010, vol.
26 (Suppl. 2), 38–45. ISSN 0175–8659.
Summary:
The Czech Republic has experienced a number of inter- and intra-continental
introductions (42 introduced species total), with 29 species historically confirmed and 20
species still present in the wild. Fourteen species have become established, representing
27% of the current fish fauna. Pond aquaculture and recreational fisheries are the two
48
_________________________________________________________________________________
major pathways of introduction and spread, and they are responsible for 80% and 36% of
all introduced fish, respectively. Over the last decade, there has been a significant
increase in the management practice of stocking recreational fisheries with non-native
fish, particularly alarming in salmonid waters. Pond aquaculture is associated with high
risk in terms of the numbers of unintentional fish introductions; all species introduced as
contaminants of carp stocks have become established (Lepomis gibbosus, Ameiurus
melas) and then widespread (Pseudorasbora parva, Carassius gibelio) and have been
evaluated as invasive. Here, the historical chronology and facts regarding fish
introductions in the Czech Republic are given, in addition to the current distribution of
established populations. Present issues and future perspectives concerning the control of
nonnative fish and are briefly discussed.
•
Morphological variation of persian sturgeon (Acipenser persicus, Borodin 1897), between
southeast and southwest of the Caspian Sea, Iran (Journal of Applied Ichthyology).
•
Slavík, O., Horký, P., Bartoš L. Core area as the predictor of energetic needs in
freshwater fish. (Journal of Animal Ecology).
Práce, které budou postoupeny do redakčního řízení v roce 2010:
•
Slavík, O., Horky, P., Kolařová, J., Randák, T., Balvín, P., Spisar, O., and Bílý, M.
Sedentary host fish: a significant threat to the recruitment of pearl mussels (Aquatic
Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems).
Abstract:
Recently, the brown trout (Salmo trutta f. fario) has been reported to be the only available
native host species for the complete metamorphosis of the critically endangered
freshwater mollusc pearl mussel (Margaritifera margaritifera L.) in Central Europe. Pearl
mussel glochidia invade host fish in late summer, at the beginning of spawning
migrations of brown trout. As spawning migrations are usually considered the key
changes in the spatial distribution of the species, we evaluated the hypothesis that the
brown trout spreads the pearl mussel along the longitudinal profile of streams.
Migrations of 130 brown trout adults were observed over five years in four functional
mussel streams with viable freshwater pearl mussel populations and two non-functional
mussel streams where the mussel no longer exists and that are considered for its
repatriation.
In functional streams, brown trout migrations were short and did not extend beyond the
boundaries of the occurrence of pearl mussels, a maximum of 1,236 m in length. In nonfunctional streams, the brown trout migrations were longer, reaching up to 4,235 m. In the
Czech Republic, river continuity is fragmented by numerous lateral obstructions,
considerably limiting the free migration of fish along the longitudinal profile of streams.
Accordingly, our observations tended to show that glochidia invaded spatially isolated
brown trout populations rather than remaining stationary.
To support the possibility of spreading the pearl mussel with the help of host fish outside
its current locales, free fish migration within the longitudinal profile of streams should be
renewed, which necessitates the construction of effective fish passways and/or removal
of lateral obstacles limiting free fish migration.
•
Adults or young-of-the-year fish assemblage: Which is more appropriate for monitoring
ecological quality of running waters? (Hydrobiologia).
49
_________________________________________________________________________________
Jurajda, P., Slavík, O., White, S., Adámek, Z. Young-of-the-year fish assemblages as an
alternative to adult fish monitoring for ecological quality evaluation of running waters.
Hydrobiologia, 2010, roč. 644, č. 1, s. 89—101. ISSN 0018-8158.
Abstract:
The EU’s Water Framework Directive (WFD) in particular makes good use of riverine
biota—including fish—as ecological indicators of river integrity. However, it is also
important to examine when our indicators fail to serve the purpose for which they were
originally intended: to consistently and reliably describe the quality of the environment.
We argue that in the Czech Republic (and probably several other European countries),
the use of adult fish as ecological indicators often fails to fulfill these purposes for several
reasons, especially when fish are stocked in natural waters, for practical considerations
during field sampling, and problems with public relations. The ecological quality of
running waters sensu WFD is usually assessed on the basis of the adult fish
assemblage. The aim of this study is to describe disadvantages of monitoring river
integrity using adult fish in Czech Republic, which has regular and widespread stocking of
more than one-third of fish species present in running waters and to suggest the
alternative strategy of young-of-theyear (YOY) fish monitoring for assessing river
ecological quality with the ability to provide a sensitive response to water quality and
habitat structure regardless of the effect of stocking or river size. We conclude that even
though YOY sampling is often a more logical and practical approach to water quality
monitoring under specific conditions, no method is perfect and caution should be taken.
For example, YOY can have high annual variability in density and higher sensitivity to
summer flood events than adults. The suitable time for sampling YOY fishes in late
summer is much shorter than for the adult fish community, and therefore must be
considered when designing a successful monitoring strategy. Monitoring of YOY fishes
does not provide direct information about age structure of fish populations, which is
required by WFD. YOY sampling is a useful—albeit imperfect—method for providing a
sensitive response to ecological status of rivers, especially under specific stocking
conditions.
•
River connectivity as the predictor of reproduction success in 0+ fish communities
(Freshwater Biology).
Musil, J., Horký, P., Slavík, O., Zbořil, A. and Horká, P. The response of the young of the
year fish community structure to river obstacles across hydrological networks: functional
and numerical linkages between dams, weirs, fish habitat guilds and biotic integrity.
Summary:
1. River obstacles are globally recognised as being among the most serious ecological
concerns, having negative effects on biodiversity and on ecosystem functions. They
have also been shown to dramatically affect fish community structure, which represents
a fundamental component of the biological integrity of riverine ecosystems. However, a
general quantitative relationship that links the response of fish community structure to
river obstacles across the large spatial scales of hydrological networks is lacking.
2. We assessed young-of-the-year (YOY) fish (27 596 specimens and 35 species) from
a total of 54 sampling sites distributed across three international river basins. The YOY
fish community structure was expressed as the probability of habitat-related guild
dominance. We also examined the indicative value and responsiveness of two largespatial-scale fish-based indices of biological integrity (IBI), the European fish index (EFI)
and the Czech multi-metric index (CZI), with respect to river obstacles in hydrological
networks at the spatial scale of the Czech Republic.
3. To examine the effects of river obstacles, we analysed three categories of obstacles
(2077 weirs and 49 dams for a total of 2126 obstacles) for which numerical and distancerelated descriptors were derived using a geographic information system (GIS). All of the
50
_________________________________________________________________________________
obstacles considered together were found to be the most relevant predictor of YOY fish
community structure.
4. The negative impact on YOY fish community structure [(i.e., loss of rheophilic species
and low values of both IBIs (EFI and CZI)] increased with the increasing number of river
obstacles and the decreasing relative distance between two consecutive obstacles,
indicating the habitat quality and availability and the poor connectivity of particular
watersheds.
5. This investigation allowed us to identify the functional and numerical responses of the
YOY fish community structure to river obstacles across hydrological networks. Our
results contribute an important prerequisite to river-restoration efforts, identifying where
in the hydrological networks either ecological studies or restoration actions would
produce the most effective results.
•
How temperature and flow affected the home range size in pike ? (Folia Zoologica).
Patoka, J., Musil, J., Horky, P. and Slavík., O. How temperature and flow affected the
home range size in pike? (Journal of Apllied Ichtyology)
Práce se zabývá chováním a velikostí domácího okrsku štiky Esox lucius. Srovnáváno je
chování štiky v řekách s původním a nepůvodním průtokovým a teplotním režimem. Jako
původní prostředí zde byla použita řeka Berounka a jako nepůvodní řeka Ohře, která je
ovlivněna regulací průtoku pod ÚN Nechranice. Práce je v současnosti přepracovávána
včetně abstraktu.
•
Pan-continental invasion of Pseudorasbora parva: towards a better understand
freshwater fish invasions (Fish and Fisheries).
Gozlan R.E., Andreou D., Asaeda T., Beyer K., Bouhadad R., Burnard D., Caiola N.,
Cakic P., Djikanovic V., Esmaeili H.R., Falka I., Golicher D., Harka A., Jeney G., Kováč
V., Musil J., Nocita A., Povz M., Virbickas T., Wolter Ch., Tarkan A.S., Tricarico E.,
Trichkova T., Verreycken H., Witkowski A., Chun-guang Zhang, Zweimueller I., Britton
J.R. Pan-continental invasion of Pseudorasbora parva: towards a better understanding of
freshwater fish invasions. Pan-continental invasion of Pseudorasbora parva: towards a
better understand freshwater fish invasions. Fish and Fisheries 2010, vol. 11, 315-340.
Abstract:
In recent years, policy-makers have sought tools to prevent and manage introductions of
invasive species. These tools are not suited for introductions of non-target species. The
most compelling example is Pseudorasbora parva. A combination of sociological,
economical and biological factors has fuelled their rapid invasion. Based on monitoring
surveys and reviews, this paper aims to quantify and characterise important invasion
parameters: pathways of introduction, time between introduction and detection, lag phase
and plasticity of life history traits. High phenotypic plasticity (growth, early maturity,
fecundity, reproductive behaviour) and the ability to cope with novel pathogens has
predisposed P. parva to being a strong invader. The Pseudorasbora parva invasion has
provided quantitative data for the development of 1) early warning systems 2) eradication
programmes prior to natural spread in open systems and 3) risk assessments with
emphasis on plasticity of life history traits.
Další výstupy:
•
Jurajda, P., Slavík, O., Adámek, Z. Monitoring ryb v tekoucích vodách ČR v souvislosti
s rámcovou směrnicí 2000/60/ES: plůdek nebo dospělé ryby? VTEI. 6-8.
51
_________________________________________________________________________________
Jurajda, P., Slavík, O., Adámek, Z. Monitoring ryb v tekoucích vodách ČR v souvislosti
s rámcovou směrnicí 2000/60/ES: plůdek nebo dospělé ryby? VTEI, 2010, roč. 52, č. 3,
s. 6—8. ISSN 0322-0916. Příloha Vodního hospodářství 6/2010.
Souhrn:
V roce 2006 byla v České republice zahájena implementace Rámcové směrnice
2000/60/ES, v jejímž rámci je nutné provést vyhodnocení ekologického stavu tekoucích
vod ČR. Ekologický stav toků je hodnocen na základě čtyř biologických indikátorů včetně
ryb. Ryby jsou sice jedním z vhodných biologických indikátorů ekologického stavu vod,
avšak jejich monitoring je spojen s řadou metodických problémů. V příspěvku jsou
vyhodnoceny výhody a nevýhody monitoringu společenstva adultních ryb a společenstva
juvenilních ryb (plůdku) z hlediska vypovídací schopnosti a časové, tedy i finanční
náročnosti. Ve stručnosti je komentována metodika odlovu a hodnocení plůdku
používaná v současné době v ČR. Z výsledků za období 2006–2009 vyplývá, že
plůdkové společenstvo je dobrým indikátorem stavu tekoucích vod v ČR. Na podkladě
jeho vyhodnocení jsou dostupné informace nejen o schopnosti přežití ryb v daných
podmínkách toku, ale i o úspěšnosti jejich přirozené reprodukce, což je základním
předpokladem pro vznik udržitelných populací.
•
Dalším výstupem projektu bude „Metodika hodnocení ekologického stavu toků pomocí
společenstev juvenilních ryb“ pro mezinárodní kalibraci národní metody sběru
a vyhodnocení vzorků ryb pro potřeby monitoringu tekoucích vod.
Zpracováno a předloženo. Jurajda, P., Slavík, O., Adámek, Z. Metodika odlovu
a zpracování vzorku plůdkových společenstev ryb tekoucích vod 2006. Metodika MŽP,
10 stran. (3607_3014)
Abstrakt:
Metodika pro základní zpracování a vyhodnocení vzorku plůdku ryb pro potřeby
monitoringu ryb v tocích, včetně provedení odlovu. Zvolená strategie odběru vzorku musí
poskytovat informace o současném stavu rybího společenstva v dané lokalitě. V
metodickém návrhu jsou dále obsaženy základní informace o cílové skupině ichtyofauny,
výběru lokalit pro získávání vzorku, vlastním odběru vzorku, jejich zpracování a
hodnocení. Metodika je využívána pro odběr ryb za účelem monitoringu biologické složky
„ryby“ ve vazbě na hodnocení dle Směrnice 2000/60/ES pro hodnocení této složky
v rámci ekologického stavu vod.
•
Musil, J. (2010). Celistvost ekosystémů a ekosystémové služby – 13. fragmentace říčních
systémů. In: V. Zedek, M. Hošek, J. Vavřinová, K. Sukeníková (eds.) Zpráva
o naplňování Cíle 2010 v ochraně biodiverzity v ČR. Ministerstvo životního prostředí
České republiky, str. 46-50. (3607_3052)
Abstrakt:
Fragmentace říční sítě je v České republice stále významným antropogenním tlakem
negativně působícím na biologickou rozmanitost říčních ekosystémů. Do současnosti je
evidováno více než 6000 příčných překážek zahrnujících jezové překážky vyšší než 1 m
a vodní nádrže větší než 50 hektarů. Fragmentace toků ovlivňuje vodní prostředí
prostřednictvím řady abiotických a biotických změn, které působí komplexně a mají na
biologickou rozmanitost zásadní vliv.
Účast na konferencích v roce 2010:
•
Slavík, O. et al. Sedentary host fish: a significant threat to the recruitment of pearl
mussels. (Stream & River Communities II), The American Fisheries Society, 140th
Annual Conference 2010, 12-17. September, Pittsburgh, Penslylvania, USA.
52
_________________________________________________________________________________
•
Musil, J., Horký, P. Slavík, O. (2010). Native fish species richness explains the number of
established alien fish in freshwaters. In: J. Kollman, T. Mölken, H.P. Ravn (eds.)
Biological Invasions in a Changing World – from Science to Management. Neobiota Book
of Abstracts. Department of Agriculture and Ecology, University of Copenhagen,
Copenhagen,
Denmark.
BBC
reported
on
this
symposium:
http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-11286432.
•
Maciak, M. Local polynomial M-smoothers and boostrapping in change-point problem.
Conference on Resampling Methods and High Dimnesional Data. 21. – 26. March 2010,
Texas A & M University, Department of Statistic 3143 TAMU, Colege Station, TX 778433143, USA.
•
Pesta, M. Total least squares and bootstrapping with application in calibration.
Conference on Resampling Methods and High Dimnesional Data. 21. – 26. March 2010,
Texas A & M University, Department of Statistic 3143 TAMU, Colege Station, TX 778433143, USA.
53
_________________________________________________________________________________
2.4 VÝZKUM V OBLASTI MIKROBIÁLNÍHO ZNEČIŠTĚNÍ
POVRCHOVÝCH A ODPADNÍCH VOD
Předmětem řešení úkolu je výzkum mikrobiálního znečištění povrchových a odpadních vod
v České republice se zaměřením na nově používané ukazatele (včetně patogenních
mikroorganismů), eliminaci mikrobiálního znečištění biologickým čištěním odpadních vod
a na vliv odtoků z ČOV na kvalitu vody v recipientu, studium mikrobiálních společenstev
a detekce hygienicky významných bakterií v povrchových a odpadních vodách molekulárněgenetickými metodami (FISH, PCR apod.). Okruhy plánovaných prací pro letošní rok byly
následující:
Mikrobiální kontaminace povrchových a odpadních vod
• Mapování hygienických rizik spojených s vypouštěním odpadních vod z komunálních
ČOV do toků.
• Mapování mikrobiálního znečištění v povrchových vodách bez antropogenního vlivu;
zhodnocení struktury mikrobiálního společenstva málo antropogenně ovlivněného toku
(řeka Morávka) na základě distribuce fylogenetických skupin – zpracování výsledků z roku
2009.
• Zhodnocení výsledků z roku 2009 a zpracování publikací, týkající se distribuce
fylogenetických skupin bakterií v povrchových vodách o vysokém stupni antropogenního
znečištění a v odpadních a biologicky čištěných odpadních vodách.
Optimalizace moderních metod stanovení mikrobiálních společenstev
• Modelová studie vlivu charakteru zpracovávaných vzorků vod na výtěžnost vybraných
mikrobiologických metod.
• Studie zaměřená na snížení detekční meze a zvýšení výtěžnosti metod izolace DNA pro
stanovení bakterií z vodního prostředí metodou polymerázové řetězové reakce (PCR).
Patogenní mikroorganismy v odpadních a povrchových vodách
• Vyhodnocení použitelnosti dostupných a testovaných metod stanovení patogenních
mikroorganismů (Campylobacter spp., koaguláza pozitivní stafylokoky, salmonela a E. coli
O157) pro jejich využití při výzkumu biologicky čištěných odpadních vod a povrchových
vod.
• Detekce výše uvedených patogenních mikroorganismů v biologicky čištěných odpadních
vodách a zhodnocení možného hygienického rizika.
• Výzkum eliminace výše uvedených patogenních mikroorganismů biologickým čištěním
v čistírnách odpadních vod.
Mikrobiální kontaminace povrchových a odpadních vod
Za účelem plánovaného „zmapování hygienických rizik spojených s vypouštěním odpadních
vod z komunálních ČOV do toků“ byla shromážděna analytická data počtů indikátorových
54
_________________________________________________________________________________
mikroorganismů ve vzorcích vypouštěných odpadních vod. Data byla zpracována do
specializované mapy (kód výsledku N): Mikrobiální znečištění odpadních vod z ČOV
v povodí Moravy – plnění emisních standardů 2009–2010 (autoři: Mlejnková, H., Slezáková,
K., Fojtík, T.). Obsahem mapy je screening mikrobiálního znečištění odpadních vod z ČOV
v povodí řeky Moravy a Dyje. Analýzy pro tvorbu výstupu byly provedeny částečně v rámci
projektu „Identifikace antropogenních tlaků na kvalitativní stav vod a vodních ekosystémů
v oblastech povodí Moravy a Dyje“ a v rámci tohoto VZ. Jedinečným přínosem tohoto
mapového výstupu je dokumentace kvality vypouštěných odpadních vod a splnění/nesplnění
navržených limitů pro hodnocení kvalitativního stavu, který ukazuje na potenciální hygienická
rizika spojená s vypouštěním komunálních odpadních vod do toků. Problematice mikrobiální
kontaminace odpadních vod není, i přes její aktuálnost, v ČR věnována dostatečná
pozornost, na což bylo s využitím této mapy upozorněno její presentací jako součást posteru
na konferenci a jako součást článku v odborném periodiku VTEI.
Za účelem plánovaného „zmapování mikrobiálního znečištění v povrchových vodách bez
antropogenního vlivu“ byly provedeny odběry vzorků vod v oblasti CHKO Beskydy. Ve
vzorcích byly analyzovány počty mikroorganismů, které byly základem pro tvorbu mapového
výstupu (kód výsledku N): Organické zatížení malých vodních toků Moravskoslezských
Beskyd – zatřídění dle mikrobiálních indikátorů organického znečištění (2006–2010) (autoři:
Mlejnková, H., Kroča, J., Fojtík, T.). Obsahem mapy je screening organického zatížení
malých vodních toků v oblasti Moravskoslezských Beskyd na základě počtů kultivovatelných
mikroorganismů při 22 °C v letním období a jejich zatřídění podle stupnice, odrážející stav
vyvolaný znečištěním rozložitelnými organickými látkami, tj. dle saprobního přístupu
hodnocení jakosti vody. Pro tvorbu výstupu byla použita částečně data získaná v rámci
subprojektu 3616. Jedinečným přínosem tohoto mapového výstupu je dokumentace
organického zatížení převážně oligotrofních toků s minimálním antropogenním znečištěním
a určení rozdílů pomocí zatřídění v oblasti relativně velmi nízkých indikačních hodnot.
Výsledky mapování ukazují, že organické zatížení toků nemá přímou souvislost s polohou
profilu, kde by se dalo očekávat zvyšování vnějších vlivů směrem od pramene k ústí
a souvisí spíše s prostorovou lokalizací, kde se projevuje vliv klimatu a podloží. Pro
objasnění nalezených souvislostí bude vhodné na výsledky zjištěné v první etapě mapování
navázat šetřením pro další související parametry a období.
Bylo provedeno zhodnocení výsledků distribuce fylogenetických skupin v podélném profilu
horského toku. Výsledky byly dále zpracovány a byl z nich připraven příspěvek, který byl
přednesen na 25. kongresu ČSSM 2010, který se konal 15.–18.9.2010 na Slovensku ve
Staré Lesné.
Výsledky, týkající se distribuce fylogenetických skupin bakterií v povrchových vodách
o vysokém stupni antropogenního znečištění a v odpadních a biologicky čištěných
odpadních vodách, byly zpracovány. Byly odeslány dvě publikace do redakce impaktovaných
časopisů Water Research a Folia Microbiologica.
Optimalizace moderních metod stanovení mikrobiálních společenstev
Práce na modelové studii vlivu charakteru zpracovávaných vzorků vod na výtěžnost
vybraných mikrobiologických metod byly zahájeny a v současné době probíhají
experimentální práce. Byla dokončena studie zaměřená na snížení detekční meze a zvýšení
výtěžnosti metod izolace DNA pro stanovení bakterií z vodního prostředí metodou
polymerázové řetězové reakce (PCR). Výsledky byly dále zpracovány a odeslány k publikaci
do časopisu VTEI.
55
_________________________________________________________________________________
Patogenní mikroorganismy v odpadních a povrchových vodách
Byly testovány a pro použití při výzkumu odpadních, biologicky čištěných odpadních
a povrchových vod optimalizovány metody stanovení vybraných patogenů (Campylobacter
spp., koaguláza pozitivní stafylokoky, salmonela, E. coli O157 a listerie). Termofilní
Campylobacter spp. (membránová filtrace, kultivace v mikroaerofilním prostředí na CCDA
agar, biochemické testy a konfirmace pomocí FISH a fázového kontrastu) a koaguláza
pozitivní stafylokoky (membránová filtrace, kultivace na Baird-Parkerově agaru se žloutkem a
telluritem, biochemická a latexová konfirmace) a salmonely lze již stanovovat ve vzorcích
odpadních vod. Metoda stanovení E. coli O157 (testována metoda imunochemická metoda
Singlepath od firmy Merck) je v podezření, že dosahuje falešně pozitivní výsledky. Bude
nezbytné do budoucna přikročit k molekulárně-genetickému ověření pozitivních vzorků.
Metoda stanovení listerií nebyla dosud plánována a byla zkoušena pouze orientačně.
Výše uvedené patogenní mikroorganismy jsou v současné době detekovány v odtocích
z ČOV (ČOV Zbytiny ve spolupráci se subprojektem 3619 a opakovaně v dalších
6 komunální ČOV o různých velikostech). Testovány jsou vzorky surové i biologicky čištěné
odpadní vody. Kromě výše uvedených patogenů byly stanoveny kultivačními metodami
indikátory fekálního znečištění (fekální koliformní bakterie, Escherichia coli a intestinální
enterokoky) a v odtocích navíc celkové počty bakterií metodou fluorescenční mikroskopie
(DAPI). Přestože počty patogenních bakterií v odtocích (bez dočištění) nejsou vysoké
(maximálně řádově jednotky v ml), všechny byly běžně detekovány. Toto je významné
především v případě termotolerantních bakterií rodu Campylobacter, kdy k infikaci člověka
postačuje velmi nízká dávka (řádově stovka ktj). Biologické čištění snižuje jejich počty zhruba
o 2 řády, což je obdobné jako v případě indikátorů fekálního znečištění.
2.4.3 Výstupy
•
Mlejnková, H., Horáková, K. Impact of pollution and seasonal ganges on microbial
community structure in surface water. Publikace v impaktovaném časopise Water
Science Technology.
Již vyšlo: Mlejnková, H. and Sovová, K. Impact of pollution and seasonal changes on
microbial community structure in surface water. Water Science and Technology, 2010,
vol. 2010, no. 61.11, p. 2787—2795. ISSN 0273-1223. (3609_2919)
•
Česká státní norma ČSN 75 7837: Jakost vod. Stanovení koliformních bakterií
v nedesinfikovaných vodách.
Již vyšlo. Fremrová, L., Baudišová, D., Šimonová, G. Jakost vod – Stanovení
koliformních bakterií v nedesinfikovaných vodách. Výsledky promítnuté do právních
předpisů a norem: ČSN 75 7837 [CR, 2010] (3609_2862)
•
Baudišová, D., Benáková, A., Wanner, F. Changes of bacterial communities at waste
water treatment plant Zbytiny during treatment processes. Bude odeslán rukopis do
impaktovaného časopisu Water Research. Ve spolupráci se subprojektem 3619
(2/3 v 3609).
Ve spolupráci se subprojektem 3619 (2/3 v 3609). Odevzdáno do redakce pod číslem
WR-S-10-00907.fdf (3609_final6_2010)
•
Baudišová, D., Benáková, A. Microbial communities in a strongly anthropogenic affected
stream. Bude odeslán rukopis do recenzovaného, případně impaktovaného časopisu.
Do redakce impaktovaného časopisu Folia Microbiologica byl odeslán rukopis článku
Baudišová, D., Benáková, A., Havel L Microbial communities in a strongly anthropogenic
affected stream. (3609_final1_2010)
•
Baudišová, D. a kol. Eliminace hygienicky významných bakterií biologickým čištěním.
56
_________________________________________________________________________________
Do redakce Nova Biotechnologica byl odeslán opravený rukopis Baudišová, D.,
Kučera, J. Detection of hygienically important bacteria in waste water and efficiencies of
microbiological pollution removal in waste water treatment plant Hostivice
(3609_final2_2010). Další rukopisy: Baudišová, D. Hygienicky významné
mikroorganismy v odpadních vodách (3609_final3_2010) byl odeslán do redakce
Vodního hospodářství a rukopis Mlejnková, H., Slezáková, K., Petránová, A.
Charakterizace fekální kontaminace a hygienických rizik spojených s vypouštěním
odpadních vod z komunálních čistíren odpadních vod do toků byl odeslán do VTEI
(3609_final4_2010). Posledně jmenovaný rukopis byl připraven ve spolupráci
s projektem „Hcdmshehj ` bd ` msqnonf dmmÁbg sk̀ j ‼ m` j u` khs` shumÁ r s` u unc ` uncmÁbg
dj nr xr s‚ l ‼ u nak` r sdbg onuncÁL nq` ux ` Cxid═' 64 $ u snl sn r t aoqnidj st (•
Mlejnková, H. Optimalizace výtěžnosti mikrobiologických metod. Pracovní název
publikace, jejíž rukopis bude odeslán do recenzovaného časopisu.
Byl odeslán rukopis do redakce recenzovaného časopisu VTEI: Mlejnková, H.,
Lytková, M. Hodnocení postupů pro zvýšení efektivity detekce nízkých počtů bakterií ve
vzorcích vod metodou polymerázové řetězové reakce. (3609_final5_2010)
Presentace výsledků na konferencích:
•
water treatment plant Zbytiny during treatment processes. In Water Research Abstract
Book, Water Research Conference 2010. Lisbon, Potugal, 11.-15. April 2010, Ed. Hart R.
p 91. (3609_2965)
•
Baudišová, D., Benáková, A. Změny v mikrobiálních společenstvech během biologického
čištění. In 25. kongres Československej společnosti mikrobiologickej s medzinárodnou
účasťou. Program a abstrakty. Stará Lesná, Slovensko 15.-9. 9. 2010. Eds. Papájová D.
et al., ISBN 970-80-970477-8-8, p. 89. (3609_2963)
•
Mlejnková H., Konečná J., Sovová K., Kroča, J. (2010): Charakteristika podélného profilu
horského toku na základě rozdílů složení planktonních mikrobiálních společenstev. In 25.
kongres Československej společnosti mikrobiologickej s medzinárodnou účasťou.
Program a abstrakty. Stará Lesná, Slovensko 15.-9. 9. 2010. Eds.: Papájová D. et al.,
ISBN 970-80-970477-8-8, s. 87. (80 % v tomto subprojektu) (3609_3005)
•
Mlejnková, H., Slezáková k., Petránová A. Charakterizace fekální kontaminace a
hygienických rizik spojených s vypouštěním odpadních vod z komunálních čistíren
odpadních vod do toků. In 25. kongres Československej společnosti mikrobiologickej
s medzinárodnou účasťou. Program a abstrakty. Stará Lesná, Slovensko 15.-9. 9. 2010.
Eds.: Papájová D. et al., ISBN 970-80-970477-8-8, s. 238. (ve spolupráci s „Hcdmshehj ` bd
` msqnonf dmmÁbg sk̀ j ‼ m` j u` khs` shumÁr s` u unc ` uncmÁbg dj nr xr s‚ l ‼ u nak̀ r sdbg onuncÁ
L nq` ux ` Cxid“. (66% v tomto suboprojektu) (3609_3007)
Další výstupy:
•
Specializovaná mapa: Mlejnková, H., Slezáková, K., Fojtík, T. Mikrobiální znečištění
odpadních vod z ČOV v povodí Moravy – plnění emisních standardů 2009–2010.
(vytvořeno ve spolupráci s projektem „Identifikace antropogenních tlaků na kvalitativní
stav vod a vodních ekosystémů v oblastech povodí Moravy a Dyje“. (80% v tomto
subprojektu). (3609_2984)
•
Specializovaná mapa: Mlejnková, H., Kroča, J., Fojtík, T. Organické zatížení malých
vodních toků Moravskoslezských Beskyd – zatřídění dle mikrobiálních indikátorů
organického znečištění (2006-2010). (vytvořeno ve spolupráci se subprojektem 3616,
70 % v tomto subprojektu). (3609_2999)
57
_________________________________________________________________________________
3. ODDÍL C - POVRCHOVÉ VODY - ANTROPOGENNÍ VLIVY
3.1 STUDIUM VÝSKYTU A CHOVÁNÍ PŘÍRODNÍCH A UMĚLÝCH
RADIONUKLIDŮ V HYDROSFÉŘE VČETNĚ ANTROPOGENNÍHO
OVLIVNĚNÍ
V rámci výzkumného záměru je dlouhodobě sledován obsah a chování radioaktivních látek v
povrchových vodách, říčních sedimentech, vodních rostlinách a rybách. V roce 2010 jsou
práce zaměřeny na:
•
Analýzu časově-prostorových změn a distribuci radioaktivních látek mezi vodou,
sedimenty, rybami a vodními makrofyty v lokalitách jaderných elektráren, těžby
uranových rud a starých zátěží.
•
Hodnocení vývoje radioaktivity říčních dnových sedimentů podle klasifikace navržené
v rámci řešení.
•
Ověření funkčnosti pasivního lapáku plavenin, který byl vyvinut v rámci řešení
subprojektu a uplatněn jako užitný vzor č. 20284 ke konci roku 2009.
•
Vývoj, výrobu a ověření funkčnosti zařízení pro instalaci vzorkovačů typu DGT
(vzorkovače pro záchyt kovů), a to v rámci komplexního monitoringu prováděného
v povodí řeky Svratky.
•
Zpracování dílčích problémových okruhů pro publikování. Průběžnou kritickou rešerši.
•
Soustavnou činnost v oblasti vývoje a ověřování radiologických metod, metodické vedení
vodohospodářských radiologických laboratoří. Aktualizace postupů stanovení celkové
objemové aktivity alfa k zamezení ztrát 210Po při stanovení.
•
Zpracování podkladů pro Metodický postup MF k provedení vyhlášky č. 461/2005 Sb.,
o postupu při poskytování dotací na přijetí opatření ke snížení ozáření z přírodních
radionuklidů a ke snížení obsahu přírodních radionuklidů v pitné vodě pro veřejné
zásobování.
•
Hodnocení možností snížení obsahu radioaktivních látek ve vodách se zaměřením na
uran v návaznosti na metodický Pokyn hlavního hygienika České republiky ke stanovení
nejvyšší mezní hodnoty uranu v pitné vodě.
Ve spolupráci ČVTVHS byla připravena ve dnech 11.–12.5.2010 v Českých Budějovicích
XXI. Konference Radionuklidy a ionizující záření ve vodním hospodářství. Hlavními cíly
konference bylo informovat o legislativě v problematice radioaktivních látek se zvláštním
zaměřením na hydrosféru; prezentovat poznatky o vývoji referenční úrovně umělých radionuklidů v hydrosféře po havárii jaderného reaktoru v Černobylu v roce 1986, zkušenosti s
vlivem provozu jaderných elektráren v České republice a na Slovensku na hydrosféru a
poznatky o dopadech sanace v lokalitách dřívější těžby a zpracování uranových rud;
výsledky monitoringu radioaktivních látek v hydrosféře; informovat o disponibilních
technických normách pro stanovení radioaktivních látek v hydrosféře a souvisejících
normách a o Radonovém programu ČR. Byly prezentovány výsledky získané řešením tohoto
výzkumného záměru (viz kapitola 3.1.3).
58
_________________________________________________________________________________
Dále byly prezentovány dva postery na Magdeburském semináři a jeden příspěvek na ICCE
symposium on Sediment Dynamics for a Changing Future ve Varšavě (viz kapitola 3.1.3).
V průběhu roku 2010 byla ověřována funkčnost pasivního lapáku plavenin, který byl vyvinut
v rámci řešení tohoto subprojektu a uplatněn jako užitný vzor č. 20284 ke konci roku 2009.
Z důvodu nepříznivé hydrologické situace byly lapáky plavenin osazeny poprvé až během
června. Následně byly opět osazeny v srpnu. Z osazených lapáků bylo získáno dostatečné
množství materiálu, který byl využit ke kvantitativním a kvalitativním analýzám. Byly
provedeny zrnitostní rozbory, které potvrdily, že pasivní lapáky plavenin odpovídající svou
konstrukcí danému užitnému vzoru umožňují zachycení i nejjemnějších stanovitelných frakcí,
tedy i frakcí < 0,063 mm, < 0,05 mm a < 0,01 mm. Podařilo se tak ověřit funkčnost
navrženého zařízení.
Získané vzorky plavenin, zachycené lapáky, byly využity také k radiologickým
a genotoxickým analýzám a ke stanovení obsahu vybraných kovů v plavenině.
V roce 2010 byla věnována pozornost také možnostem využití pasivních vzorkovačů typu
DGT, které jsou komerčně dodávané a určené pro záchyt kovů. Jedná se o zařízení, které je
v současnosti poměrně značně využívané v zahraničí, o čemž svědčí množství odborné
literatury. Zároveň byla pozornost věnována vývoji vlastního zařízení pro instalaci
vzorkovačů ve vodních tocích tak, aby bylo zajištěno standardizované umístění ve vodním
sloupci a zajištěno čištění povrchu během doby expozice a omezeno zanášení ochranného
obalu, který byl nezbytný pro možnost osazení vzorkovače do vodního prostředí, jak bylo
zjištěno při aplikacích v roce 2009 (i v rámci jiných výzkumných projektů). Cílem bylo také
zpracování návrhu na zapsání užitného vzoru jako patentové ochrany zařízení.
DGT vzorkovače byly experimentálně osazeny na vybrané profily monitoringu dopadu
uranového průmyslu na vodní prostředí v povodí řeky Svratky. Následně byly vzorkovače
zpracovány v laboratoři a byly provedeny analýzy obsahu a akumulace vybraných kovů.
Současně je ověřována možnost využití vzorkovačů pro kontrolu zatížení vodního prostředí
uranem. Předpokládáme pokračování testování v roce 2011 v terénních i v laboratorních
podmínkách.
V roce 2010 pokračoval dlouhodobý monitoring dopadu uranového průmyslu na vodní
prostředí v povodí řeky Svratky. K dlouhodobě sledovaným odběrovým profilům byly
v letošním roce zařazeny další profily. Cílem bylo prověřit podrobně situaci v povodí říčky
Nedvědičky a prověřit změny u bývalých zdrojů specifického znečištění souvisejícího
s těžbou a zpracováním uranu v dané části povodí, které byly v rámci výzkumných projektů
VÚV TGM, v.v.i. sledovány zejména v devadesátých létech. Zároveň probíhal další sběr
informací a dat pro vyhodnocení dlouhodobého monitoringu.
Byly experimentálně ověřeny jednotlivé metody stanovení celkové objemové aktivity alfa
z hlediska ztrát polonia 210 při stanovení v závislosti na způsobu konzervace a teplotě při
zpracování vzorků. Byl zpracován a prezentován příspěvek (viz kapitola 3.1.3).
Ve spolupráci s VÚVH Bratislava byly v září 2010 v hotelu Trosky připraveny XVII.
Konzultační dny pro pracovníky vodohospodářských radiologických laboratoří. Jejich
hlavními cíly bylo poskytnout aktuální informace z oblasti radiologie a radiochemie; reagovat
na požadavky praxe; umožnit vzájemnou komunikaci mezi pracovníky radiologických
hydroanalytických laboratoří ve vodárenství, životním prostředí, zdravotnictví aj.; úkoly
Radiační monitorovací sítě; Byly prezentovány možnosti odstraňování uranu z pitných vod
v návaznosti na metodický Pokyn hlavního hygienika České republiky ke stanovení nejvyšší
mezní hodnoty uranu v pitné vodě. V současnosti je připravován sborník.
Byl proveden odběr vzorků sedimentů v lokalitách s bývalou těžbou a zpracováním uranu.
Budou hodnoceny změny obsahu radionuklidů v zatížených lokalitách ve srovnání
s ostatními lokalitami.
59
_________________________________________________________________________________
Do prezentačního materiálu k VZ (skládačky) byla zpracována témata:
•
Radioaktivní látky v říčních dnových sedimentech v České republice.
•
Radioaktivní látky v řece Jihlavě a nádržích Dalešice a Mohelno v souvislosti
s provozem JE Dukovany.
•
Kontaminace povodí Ploučnice radioaktivními látkami z těžby uranu a její změny za
období 1992–2009.
3.1.3 Výstupy
•
ČSN 75 7625 Jakost vod – Stanovení radonu 222 kapalinovou scintilační měřicí
metodou. 2010
Vydáno 1.3. 2010. (3611_2901)
•
Podklady pro Metodický postup MF k provedení vyhlášky č. 461/2005 Sb., o postupu při
poskytování dotací na přijetí opatření ke snížení ozáření z přírodních radionuklidů a ke
snížení obsahu přírodních radionuklidů v pitné vodě pro veřejné zásobování.
Realizováno. (3611_2978)
•
Příprava a podání návrhu na zapsání užitného vzoru – zařízení pro instalaci vzorkovačů
typu DGT (vzorkovače pro záchyt kovů).
Ve druhé polovině roku 2010 bylo zařízení, nazvané „nosič DGT vzorkovače“, navrženo
a byla zpracována výkresová dokumentace. Následně byly zpracovány podklady
pro zapsání užitného vzoru. Návrh byl postoupen patentovému zástupci VÚV TGM, v.v.i.
pro zpracování přihlášky k právní ochraně zařízení formou užitného vzoru.
•
Příprava článku pro recenzovaný časopis (Vodní hospodářství
k problematice sledování dopadu těžby uranu v oblasti dolu Rožná.
nebo
VTEI)
Do edičního plánu redakční rady VÚV TGM, v.v.i. byl navržen článek „Těžba
a zpracování uranových rud v oblasti dolu Rožná a ovlivnění jakosti vod v povodí
Nedvědičky“, a to pro publikaci v časopise VTEI v roce 2011. Konečné znění článku bude
připraveno po zpracování a vyhodnocení všech výsledků analýz vzorků z monitoringu
prováděném v roce 2010.
•
Příprava článku pro zahraniční recenzovaný časopis případně i s IF na téma hodnocení
dopadu těžby v povodí řeky Svratky na vodní ekosystém.
Pokračuje se ve zpracování a přípravě podkladů pro plánovaný článek. Bude připraven
opět v návaznosti na vyhodnocení monitoringu z roku 2010.
•
Hudcová, H., Ivanovová, D., Hanslík, E. Vliv jaderné elektrárny Dukovany na obsah
radioaktivních látek v řece Jihlavě a nádržích Dalešice a Mohelno v období 2001–2009.
VTEI, 2010, roč. 52, č. 4/2010, s. 9-12. ISSN 0322-8916. (3611_3019)
•
Ivanovová, D., Hanslík, E., Stierand, P. The assessment of natural and artificial
radionuclides in river sediments in the Czech Republic. Sediment Dynamics for
a Changing Future, 2010. vol. 2010, no. 337, p. 157-162. ISSN 0144-7815. (3611_2926)
Další výstupy:
• Svetlik, I., Belanova, A., Vrskova, M., Hanslik, E., Ivanovova, D., Meresova, J.,
Tomaskova, L., Novakova T. Volatility of 210Po in the gross alpha determination. Journal of
Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 2010, vol. 286, no. 2, p. 547–551. ISSN 02365731. (3611_2944)
60
_________________________________________________________________________________
• Hanslík, E., Ivanovová, D., Impact of radionuclide discharges from Temelín Nuclear
Power Plant on the Vltava River (Czech Republic). Pavel Tsvetkov. Nuclear Power. Indie,
Sciyo, 2010. p. 311-336. ISBN 978-953-307-110-7. (3611_2974)
•
•
•
XXI. Konference Radionuklidy a ionizující záření ve vodním hospodářství. 11.–12.5.2010
v Českých Budějovicích:
o
Ivanovová, D., Hanslík, E. Vliv JE Temelín na hydrosféru do roku 2009. In
Radionuklidy a ionizující záření ve vodním hospodářství. České Budějovice,
11.5.2010. Ing. Eduard Hanslík, CSc. Praha, ČVTVHS-OS čistota vod, 2010, s. 9-18.
ISBN 978-80-02-02258-9. (3611_2980)
o
Hanslík, E., Ivanovová, D., Šimek, P., Novák, M., Komárek, M. Kontaminace povodí
Ploučnice radioaktivními látkami z těžby uranu a její změny za období 1992 - 2009. In
11.5.2010. Ing. Eduard Hanslík, CSc. Praha, ČVTVHS-OS čistota vod, 2010, s. 91104. ISBN 978-80-02-02258-9. (3611_2986)
o
Hudcová, H., Ivanovová, D., Hanslík, E Radioaktivní látky v řece Jihlavě a nádržích
Dalešice a Mohelno v souvislosti s provozem JE Dukovany. In Radionuklidy a
ionizující záření ve vodním hospodářství. České Budějovice, 11.5.2010. Ing. Eduard
Hanslík, CSc. Praha, ČVTVHS-OS čistota vod, 2010, s. 19-28. ISBN 978-80-0202258-9. (3611_2981)
o
Hudcová, H., Rozkošný, M., Badurová, J., Sova, J., Březinová, R., Funková, R. Vliv
uranového průmyslu na vodní ekosystémy v povodí řeky Svratky. In Radionuklidy a
ionizující záření ve vodním hospodářství. České Budějovice, 11.5.2010. Ing. Eduard
Hanslík, CSc. Praha, ČVTVHS-OS čistota vod, 2010, s. 109-116. ISBN 978-80-0202258-9. (3611_3018)
o
Mudra, J., Podlaha, J., Hanslík, E., Novák, M. Monitorování životního prostředí
v rámci sanace starých ekologických zátěří v ústavu jaderného výzkumu Řež a.s.. In
11.5.2010. Ing. Eduard Hanslík, CSc. Praha, ČVTVHS-OS čistota vod, 2010, s. 135140. ISBN 978-80-02-02258-9. (3611_2988)
o
Fremrová, L., Hanslík, E. Normy pro stanovení radioaktivních látek ve vzorcích vody,
názvoslovné normy a další související normy. In Radionuklidy a ionizující záření ve
vodním hospodářství. České Budějovice, 11.5.2010. Ing. Eduard Hanslík, CSc.
Praha, ČVTVHS-OS čistota vod, 2010, s. 117-120. ISBN 978-80-02-02258-9.
(3611_2987)
Postery na Magdeburském semináři:
o
Ivanovová, D., Hanslík, E. Impact of tritium discharges from Temelín Nuclear Power
Plant on the Vltava and Elbe Rivers during the period 2001-2009. In Magdeburský
seminář o ochraně vod v Teplicích. Teplice, 4.10.2010. Ing. Jiří Nedoma. Chomutov,
Povodí Ohře, státní podnik, 2010, s. 225. (3611_2989)
o
Hanslík,E., Ivanovová, D., Šimek, P., Novák, M., Komárek, M. Radioactive
contamination of the Ploučnice River basin from uranium mining and its changes over
the period 1992-2009. In Magdeburský seminář o ochraně vod v Teplicích. Teplice,
4.10.2010. Ing. Jiří Nedoma. Chomutov, Povodí Ohře, státní podnik, 2010, s. 238.
(3611_2990)
Příspěvek Ivanovová, D., Hanslík, E., Stierand, P. The assessment of natural and
artificial radionuclides in river sediments in the Czech Republic byl prezentován na ICCE
symposium on Sediment Dynamics for a Changing Future, Varšava, 14.–18.6.2010.
V příspěvku jsou souhrnně zpracovány výsledky sledování sedimentů v České republice
v rámci státní monitorovací sítě ČHMÚ za období 2000–2008.
61
_________________________________________________________________________________
•
Ivanovová, D., Pohlová, I., Hanslík, E., Světlík. I. Ověření ztrát polonia 210 při stanovení
celkové objemové alkality alfa. In Nové analytické metódy v chémii vody,
HYDROCHÉMIA 2010. Výskumný ústav vodného hospodárstva Bratislava, 12.5.2010.
Bratislava. Pavel Hucko. Slovenská vodohospodárska spoločnosť, 2010, s. 155-160.
ISBN 978-80-89062-68-3. (3611_2900)
62
_________________________________________________________________________________
3.2 HODNOCENÍ A SLEDOVÁNÍ VODNÍCH EKOSYSTÉMŮ A JEJICH
ANTROPOGENNÍHO OVLIVNĚNÍ: ČASOVÉ A PROSTOROVÉ
ZMĚNY V SOUVISLOSTI S ANTROPOGENNÍMI TLAKY
V oblasti antropogenních tlaků ze strany chemických látek budou práce zaměřeny na
sledování vybraných endokrinně aktivních polutantů průmyslového původu ve vodním
prostředí (nonylfenolové látky). Cílem řešení v roce 2010 bude průzkum potenciálních zdrojů
kontaminace vodního prostředí uvedenými látkami (odtoky z kanalizací nečištěných
odpadních vod, smyvy z areálů městských aglomerací při zvýšených srážko-odtokových
situacích, plošná kontaminace).
Bude pokračováno v problematice stanovení přirozeného pozadí říčních sedimentů pro kovy
a metaloidy na základě odběru a analýzy vertikálních sedimentových profilů v oblastech
antropogenně nezatížené říční nivy. Práce budou v letošním roce zaměřeny na horní tok
Jizery, který může být ovlivněn zvýšenými pozaďovými koncentracemi některých kovů, které
jsou pak transportovány vodním tokem Jizery.
V rámci řešení problematiky změn v látkových odnosech rozpuštěného organického uhlíku
(DOC) a dalších ukazatelů jakosti povrchových vod povodí Flájského potoka v Krušných
horách budou činnosti zaměřeny na sledování forem výskytu síry. Značná část celkového
„poolu“ síry v rašeliništích a rašelinných plochách pochází ještě z období před rokem 1990
(kyselé deště). Organicky vázaná forma síry v povrchových vodách a vodách vytékajících
z rašelinišť bude rozlišena od síry sulfátové kombinací techniky ICP-OES a iontové
chromatografie. V rámci řešení bude na základě vlastních dat a dat získaných z podniku
Povodí Ohře s.p. zpracován vývoj kontaminace povrchových vod Flájského potoka sulfáty za
posledních 20 let.
V rámci problematiky kontaminace bionárostů a vodních makrofyt byla v loňském roce
provedena podrobná literární rešerše prací zaměřených na kumulaci organických polutantů
a těžkých kovů v uvedených kompartimentech a jejich zpětnou remobilizaci a na dopad
těchto procesů na transport polutantů vodním tokem. Na vybraných úsecích antropogenně
silně kontaminovaného vodního toku Bíliny s rozvinutým porostem vodních rostlin, bude
experimentálně sledován průnik vybraných polutantů do rostlinné biomasy v průběhu celého
vegetačního cyklu. Současně bude sledována i úroveň kontaminace říčních sedimentů a
vodní fáze. Výsledky sledování přispějí k poznatkům o vlivu rostlinných porostů na transport
a kumulaci polutantů ve vodním prostředí.
V rámci problematiky sledování zdrojů kontaminace vodního prostředí alkylfenolovými
látkami byla provedena literární rešerše prací zaměřených na sledování zdrojů kontaminace
těmito látkami a jejich transportu do vodního prostředí. Výsledky rešerše ukazují na značné
rozdíly v nálezech uvedených látek na různých lokalitách v různých zemích. Obecně lze
konstatovat, že se jedná o látky prakticky všudypřítomné v důsledku jejich široké aplikace za
období více než 50 let. Vedle průmyslových a komunálních čistíren odpadních vod jsou
významnými zdroji kontaminace vodního prostředí alkylfenolovými látkami i zdroje plošné a
difúzní. Zejména v intravilánech městských aglomerací existuje celá řada zdrojů
kontaminace (aplikace některých neiontových tenzidů s obsahem ethoxylátů alkylfenolů,
smyvy z ploch dopravních komunikací, jako je silniční a železniční síť, výluhy z betonu a
nátěrových hmot, různé staré zátěže apod.). V průběhu zvýšených srážko-odtokových situací
může pak docházet k odnosu těchto látek do vodních toků protékajících městskou
aglomerací. Ke sledování byly vybrány dva značně kontaminované potoky na území města
Prahy, Botič a Rokytka, do kterých je zaústěna řada kanalizačních odtoků odvádějících
63
_________________________________________________________________________________
srážkovou vodu z dopravních komunikací. Předchozí výsledky sledování ukazují na značný
podíl těchto zdrojů kontaminace na celkové zátěži vodních toků (vedle odtoků z komunálních
a průmyslových čistíren odpadních vod). Odběry vzorků vody byly realizovány v průběhu
větších srážko-odtokových situací. Paralelně jsou vždy sledovány průtoky vody.
Na horním toku Jizery byl na základě podrobného průzkumu terénu proveden odběr
sedimentových jader v říčních nivách na lokalitách Dolní Tříč, Přívlaka a Dolní Sytová
s cílem odvození přirozených pozaďových koncentrací pro kovy a metaloidy. Současně byly
odebrány i vzorky recentního říčního sedimentu. Odebraný sedimentový materiál je
v současné době zpracováván v laboratořích VÚV TGM,v.v.i.
V rámci řešení problematiky odnosů DOC ve vodách v povodí Flájského potoka v Krušných
horách byl zpracován vývoj koncentrace síranů na koncovém profilu potoka za období od
roku 1990 do současnosti s použitím výsledků Povodí Ohře s.p., česko-německého projektu
VÚV TGM, v.v.i. – TU Dresden (2001–2004) a výsledků získaných v rámci řešení tohoto
výzkumného záměru. Z časového průběhu uvedeného ukazatele je patrný jeho stálý pokles
od roku 1990. U ukazatelů odrážejících obsah organického uhlíku (DOC, CHSK) dochází
naopak k nárůstu sledovaných hodnot. Ve vodách na odtocích z rašelinišť a rašelinných
ploch v horních partiích Flájského potoka byl technikami OES-ICP a iontovou chromatografií
rozlišen obsah síranové a organicky vázané síry. Bylo zjištěno, že v půdních vodách v
anaerobním prostředí hlubších rašelinných horizontů dominuje síra vázaná organicky,
zatímco v povrchových vodách převažuje síra síranová. Výsledky sledování ukazují, že
hlavním zdrojem síranů ve vodách Flájského potoka nejsou rašeliniště a rašelinné plochy
(které jsou však hlavním zdrojem organického uhlíku), nýbrž zejména jeho přítoky z lesních
porostů v dolních partiích potoka.
Ve vodním toku Bíliny byly v průběhu vegetačního období v přibližně jednoměsíčních
intervalech odebírány vzorky vybraných makrofyt, říčních sedimentů a vody, které byly
v laboratoři VÚV TGM, v.v.i. analyzovány na obsah těžkých kovů a metaloidů. Z makrofyt
rostoucích ve vodním toku Bíliny byl pro sledování vybrán Rdest hřebenitý (Potamogeton
Pectinatus), z důvodu jeho značného rozšíření v celém podélném profilu. K analýze byly
odebírány mladé výhonky listů se stonky. Obsah kovů v sedimentovém materiálu byl
stanovován ve frakci o velikosti částic <20 μm. Odběrové lokality byly vybrány tak, aby
zahrnovaly jednak nekontaminované oblasti (pod přehradní nádrží Jirkov) a oblasti
kontaminované z komunálních a průmyslových zdrojů znečištění (lokality: Komořany,
Želenice, Stadice, Ústí nad Labem). Na většině vybraných lokalit bylo možno v průběhu
vegetačního období pozorovat silný porost makrofyt, na kterých se zachycují drobné
částečky odumřelého rostlinného materiálu společně s jemnou frakcí říčních sedimentů,
které obsahují zvýšené koncentrace některých těžkých kovů. Výsledky analýz jsou
v současné době zpracovávány do plánované publikace.
3.2.3 Výstupy
Publikace v recenzovaném odborném časopise:
•
Lochovský, P., Pospíchalová, D. Vliv pražské aglomerace na kontaminaci vody a říčních
sedimentů Vltavy alkylfenolovými látkami a bisfenolem A.
Realizováno. Lochovský, P., Pospíchalová, D. Vliv pražské aglomerace na kontaminaci
vody a říčních sedimentů Vltavy alkylfenolovými látkami a bisfenolem A. VTEI, 2010,
roč. 52, č. 3, s. 3—6. ISSN 0322-8916. Příloha vodního hospodářství č. 6/2010
(3612_2914)
•
Lochovský, P., Farský, M. Problematika síry a síranů ve vodách povodí Flájského potoka
v Krušných horách.
Realizováno: Publikace vyjde v prosincovém čísle VTEI, recenzované příloze Vodního
hospodářství. (3612_2951)
64
_________________________________________________________________________________
•
Lochovský, P., Havel, L. Vliv vodních makrofyt na transport a kumulaci polutantů
ve vodním toku Bíliny (předání redakci 12/2010).
Publikace bude začátkem prosince 2010 předána redakci.
Příprava podkladů pro publikace v recenzovaném odborném časopise:
•
Lochovský, P., Farský, M. Kontaminace říčních sedimentů horního toku Jizery
v porovnání s regionálním geogenním pozadím.
Ve fázi zpracování výsledků, předání redakci začátkem roku 2011.
•
Lochovský, P., Pospíchalová, D. Bodové, plošné a difúzní zdroje kontaminace vodního
prostředí nonylfenolovými látkami.
Ve fázi odběru vzorků a laboratorního zpracování, předání redakci v prvním čtvrtletí
2011.
Publikace z předchozích metodik řešení VZ 01 realizované v roce 2010:
•
Lochovský, P. Procesy na redox rozhraní vod vytékajících z rašelinišť v povodí Flájského
potoka v Krušných horách. VTEI, 2010, roč. 52, č. 2, s.11–14. ISSN 0322-8916. Příloha
•
Kužílek, V., Lochovský, P. Vliv průmyslového areálu Pardubice-Semtín na kvalitu složek
vodních ekosystémů Labe z hlediska specifických organických polutantů. VTEI, 2010,
roč. 52, č. 1, s. 5–9. ISSN 0322-8916. Příloha Vodního hospodářství č. 2/2010.
(3612_2607)
65
_________________________________________________________________________________
3.3 VÝVOJ A ZAVÁDĚNÍ TOXIKOLOGICKÝCH METOD DO
VODOHOSPODÁŘSKÉ PRAXE
Cílem prací je vývoj nových metod detekce a hodnocení negativních vlivů látek
s bioakumulačními účinky na organismy vodních ekosystémů včetně jejich využití
pro získávání konkrétních dat úrovně aktuální kontaminace vod.
V roce 2010 jsou experimentální práce zaměřeny na dopracování nově vyvíjené metody
záchytu
organického
znečištění
povrchových
vod
následným
hodnocením
ekotoxikologických účinků zachyceného znečištění. Jedná se o metodu stanovující
ekotoxikologické vlastnosti dlouhodobého znečištění vod, zachyceného pomocí
polystyrenových pryskyřičných sorbentů (XAD resinů), umístěných in situ. Metoda má být
ekvivalentem k pasivnímu vzorkování znečištění za použití semipermeabilních membrán.
Důvodem je značně komplikovaný postup převodu zachyceného znečištění do médií,
používaných pro stanovení ekotoxicky. Problémy jsou spojeny s použitím trioleinu jako
absorpčního agens.
V uplynulém roce byly XAD resiny pokusně nasazeny na profilech v povodích řek Odry, Labe
a Moravy. První výsledky byly uspokojivé, pro dopracování metody je však třeba ještě
provést:
•
modelové zkoušky se spikovanými vodami, zaměřené na studium procesu adsorpce,
•
ověření vhodnosti postupu extrakce polutantů do média vhodného pro zkoušky
ekotoxicky,
•
zkoušky s různou dobou expozice sorpčního materiálu na reálných biotopech,
•
vypracovat standardizovaný celkový postup.
Kromě průběžného vzorkování ve vybraných profilech v povodí řek Odry, Labe a Moravy
byly provedeny modelové zkoušky s uměle připravenými spikovanými vzorky, zaměřené
na studium procesu adsorpce. Pokusy byly prováděny v místnosti s tepelnou regulací
(pro modelování teplotních podmínek v toku nastaveno na minimální dosažitelnou teplotu
17 °C). Do sedmi akvárií o objemu cca 4 litry bylo připraveno po 3 litrech modelové vzorků
identického složení. Pro simulaci proudění vody bylo médium v akváriích promícháváno.
Plán pokusu uvádí následující tabulka. Kromě časových závislostí adsorpce byla studována
vhodnost různých činidel a postupů k eluování sorbovaných organických látek z pevných
sorbentů typu XAD. Základní hlediska volby byly:
•
účinnost (výtěžnost) celého postupu extrakce sledovaných organických látek z vodného
prostředí pomocí tuhé fáze a vhodnost použitého rozpouštědla ve vztahu k následnému
stanovení ekotoxicky,
•
pracnost, časová a finanční náročnost postupu eluování analytů z pevného sorpčního
materiálu a následného převedení analytů do rozpouštědel vhodných k chemické
a ekotoxikologické analýze.
Tab. 3.3.1
Plán modelového pokusu pasivní sorpce dlouhodobého znečištění vod
Studovaný parametr
Nastavení pokusu
Počáteční
analýza
Konečná
analýza
„Spontánní“
kontaminace čisté vody
Médium bez „spiku“ a bez
absorbentů
0h
4 týden
66
_________________________________________________________________________________
Počáteční
Konečná
Studovaný parametr
Nastavení pokusu
analýza
analýza
Možná kontaminace adsorbenty
Médium bez „spiku“ s adsorbenty
0h
4 týden
Spontánní změna koncentrace
Médium se „spikem“ a bez
0h
4 týden
„spiku“
adsorbentů
Účinnost adsorpce za 24 h
Médium se „spikem“ a s adsorbenty
0h
24 h
Účinnost adsorpce za 1 týden
0h
1 týden
Účinnost adsorpce za 2 týdny
0h
2 týdny
0h
3 týdny
0h
4 týdny
Modelové pokusy:
1. Studium závislosti účinnosti adsorpce vybraných organických látek na délce doby
expozice sorpčního materiálu v prostředí modelového vodného vzorku
Modelový vodný vzorek byl připraven pro všechny alternativy uvedené v Tab. 3.3.1
současně. Byla použita skleněná nádoba o objemu 25 l. Ultračistá voda byla spikována
vybranými organickými látkami a pro zvýšení iontové síly vody, z důvodu snížení tendence
ultračisté vody k sorpci možných organických látek z okolního prostředí, byly přidány i
roztoky anorganických solí v následujícím množství NaHCO 3 (64,75 mg.l -1), MgSO4.7H2O
(123,25 mg.l-1), CaCl2.2H2O (294 mg.l-1) a KCl (6 mg.l-1). Všechny použité chemikálie byly
čistoty p.a. Dále byla provedena homogenizace modelové vody pomocí elektrického
vrtulového míchadla z nerezového materiálu. Koncentrace organických látek byla volena tak,
aby bylo možné sledovat její snižování po celou dobu trvání pokusu (ve vztahu k mezím
stanovitelnosti) a zároveň aby odpovídala koncentracím těchto látek v reálných vzorcích.
Do modelového vodného vzorku byly spikovány tyto látky:
• Fenoly: fenol, o-kresol, m-kresol, p-kresol, β-naftol v koncentraci 20 µg.l-1,
• Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU): naftalen, acenaftylen, acenaften, fluoren,
fenantren, antracen, fluoranten, pyren, benzo(a)antracen, chrysen, benzo(b)fluoranten,
benzo(k)fluoranten,
benzo(a)pyren,
dibenzo(a,h)antracen,
benzo(g,h,i)perylen,
indeno(1,2,3-g,h,i)pyren v koncentraci 0,420 µg.l -1,
• Polychlorované bifenyly (PCB): kongenery PCB (28), PCB (52), PCB (101), PCB (118),
PCB (138), PCB (153) a PCB (180) v koncentraci 0,042 µgl -1,
• Pesticidy: hexachlorbutadien, trifluralin, alachlor, aldrin, chlorpyrifos,
octachlorstyren, endosulfan I, dieldrin, endrin v koncentraci 0,042 µg.l -1,
isodryn,
Analytická stanovení výše uvedených analytů byla prováděna podle standardních
operačních postupů:
• Stanovení PAU podle SOP A.31 metodou HPLC s fluorescenčním a DAD detektorem
po extrakci kapalina – kapalina.
• Stanovení fenolů podle SOP A.35 metodou HPLC s fluorescenčním a DAD detektorem
po SPE (solid-phase extraction) extrakci.
• Stanovení PCB a pesticidů podle SOP A.34 metodou GC – ECD po extrakci kapalina –
kapalina.
V pěti akváriích byla spikovaná voda a resiny typu XAD-2 a XAD-4 v objemovém poměru
1:1. Další dvě akvária sloužila jako kontroly. V prvním akváriu byla nespikovaná modelová
voda s resiny a ve druhém akváriu byla pouze spikovaná modelová voda (u obou doba
expozice 4 týdny). Modelová voda z akvárií byla analyzována vždy v čase 0 h a ve zvolených
časových intervalech. První kontrola měla zachytit případné znečištění resinů, které by se
mohlo uvolňovat do modelové vody a druhá možné ztráty analytů během pokusu způsobené
jinými vlivy než adsorpcí na sorbenty. Původně byla akvária pouze překryta hliníkovou fólií.
67
_________________________________________________________________________________
Po čtyřech týdnech sledování byl zaznamenán významný úbytek analytů a to i v kontrolním
akváriu. Možné příčiny tohoto jevu jsou různé (únik analytů odpařením, degradace pesticidů
aj.). Proto byl pokus znovu nasazen, ale tentokrát v uzavřených 2 l lahvích, které byly
míchány na třepačce typu hlava-pata.
Účinnost procesu adsorpce byla vypočtena z rozdílu hodnot koncentrací výše uvedených
analytů ve vodném vzorku na začátku pokusu v čase 0 h a na konci pokusu ve zvolených
časových úsecích 24 h, 1 týden, 2 týdny, 3 týdny, 4 týdny. Pro ukázku jsou uvedeny grafické
závislosti sorbovaného množství analytu (v %), pro dva zástupce ze skupiny fenolů, PAU,
PCB a pesticidů.
Graf 4:
Graf 3.3.1 Účinnost adsorbovaného množství testovaných polutantů (%)
Jak z výsledků vyplývá, u většiny analytů docházelo k maximu adsorpce po expozici
ukončené po dvou týdnech. Zvýšení účinnosti adsorpce v dalších dvou týdnech se
pohybovaly v řádu desetin až jednotek procent, případně docházelo k úbytku. Tento fakt
naznačuje, že nejvhodnější doba expozice sorbentů amberlite typu XAD je maximálně dva
týdny. Při delší expozici je již zřejmě sorbent saturován, další komponenty na něm již
nemohou být zachycovány a dochází k "průrazu" tj. k vymývání již sorbovaných analytů.
Tento závěr je nutné ověřit při nasazení rezinů v reálných podmínkách a to jak chemickými,
tak ekotoxikologickými analýzami sorbovaného znečištění. Je totiž velmi pravděpodobné, že
doba expozice v reálném prostředí bude při zachování používané hmotnosti resinů ještě
kratší. Dochází totiž k sorbci nejen sledovaných analytů, ale i dalších komponent
obsažených v reálné matrici (říční voda).
68
_________________________________________________________________________________
2. Studium vlivu použití různých typů rozpouštědel a postupů eluování ze sorbentu
Kromě časových závislostí adsorpce byla studována vhodnost použití různých elučních
činidel (rozpouštědel) a postupů použitých k eluování sorbovaných organických látek na
pevný sorbent typu XAD – 2 a XAD – 4 smíchaném v objemovém poměru 1 : 1.
K eluci analytů z pevného sorbentu byla používána tato eluční rozpouštědla: aceton, aceton
v kombinaci s metanolem a aceton v kombinaci s hexanem. Eluování analytů bylo prováděno
dvojím postupem:
1. Po umístění sorbentu do eluční kolonky (největší výtěžnosti dosaženo u fenolů při použití
kombinace rozpouštědel aceton a metanol v uvedeném pořadí).
2. Extrahováním analytů v soxhletově extraktoru, násobnou extrakcí (největší výtěžnost
dosažena pro PCB při kombinaci rozpouštědel, aceton, aceton : hexan = 1 : 1
v uvedeném pořadí.
Pro všechny sledované látky byla vypočtena účinnost použitých způsobů extrakce
a rozpouštědel. Jako příklad je uvedena násobná extrakce (popsaná níže) pro stanovení
polycyklických aromatických uhlovodíků (PAU). Extrakce proběhla ve třech krocích:
1.
Extrakce acetonem
2.
Kombinaci rozpouštědel aceton : hexan = 3 : 1
3.
Kombinaci rozpouštědel aceton : hexan = 1 : 1
Extrakty byly spojeny a zahuštěny k suchu a analyty následně převedeny do acetonitrilu tj.
rozpouštědla vhodného pro HPLC analýzu pro stanovení polycyklických aromatických
uhlovodíků (PAU). Stanovené výsledky uvádí následující graf:
Graf 3.3.2 Účinnost extrakce PAU (%)
Z uvedeného je zřejmé, že z hlediska chemických analýz nebude možné používat jednotný
postup eluování analytů pro stanovení širokého spektra organických látek. Postup musí být
specifikován vždy pro určitou skupinu látek a pro následné stanovení ekotoxicity by měla být
potřebná část tohoto koncentrátu převedena do vhodného rozpouštědla (vody). Je však
nutné ověřit, zda možná stopová množství použitých rozpouštědel po zahuštění extaktu k
suchu neovlivní stanovení ekotoxicity.Vzhledem ke stanoveným hodnotám účinnosti
extrakce, které jsou pro některé typy polutantů relativně nízké, bude třeba další optimalizace
extrakčních postupů.
69
_________________________________________________________________________________
Vzhledem k tomu, že při použití acetonu (používá se v metodice pro stanovení ekotoxicity)
jako extrakčního činidla byla zjištěna nejvyšší výtěžnost extrakce pro fenol a kresoly, budou
v dalším období práce zaměřeny na optimalizaci metody stanovení jednosytných fenolů a
jeho derivátů (chlorfenoly, nitrofenoly) v modelových a zejména reálných vzorcích. V této
souvislosti je také nutné znovu posoudit typ kombinace používaného sorbentu.
3. Účast v mezinárodní interkalibraci
Pro potřeby porovnání námi vyvíjeného postupu s jinými postupy pasivního vzorkování,
používanými v evropském měřítku, jsme se zůčastnili mezinárodní interkalibrace metod
AQUAREF 2010, pořádané sdružením výzkumných institucí NORMAN. Na vybraném profilu
řeky Rhony byly umístěny zařízení k pasívnímu vzorkování zhruba ze zhroba 17 evropských
institucí, včetně našeho zařízení. Po ukončení doby expozice, byly adsorbenty zaslány zpět
do České republiky a zde u nich nyní probíhají chemické a ekotoxikologické analýzy.
Chemické analýzy jsou prováděny na pracovištích VÚV TGM, v.v.i. v Ostravě a v Brně,
ekotoxikologie zachyceného znečištění byla stanovena v Ostravě. Předpokládáme,
že získané výsledky chemických analýz budou porovány mezilaboratorně v rámci
VÚV TGM, v.v.i. (posouzení vlivu různých extrakčních postupů) a také s výsledky ostatních
zúčastněných evropských institucí (porovnání různých typů pasivního vzorkování).
4. Optimalizace S9 jaterní frakce
V loňském roce probíhaly práce, jejichž cílem bylo nalézt takový typ induktoru, který v co
největším množství zvýší v buňkách jater pstruhů hladinu enzymů skupiny CYP1A. Jako
náhrada induktorů typu PCB (Aroclor 1254, Delor 103) byly vybrány tři typy látek, které byly
již v dřívějších letech aplikovány rybám v různých studiích zaměřených na sledování
biotransformačních procesů. Jednalo se o 2,3,7,8,-tetrachlordibenzo-p-dioxin (TCDD),
β-naftoflavon a albendazol. Přestože je některý typ induktoru označen za vhodný pro aktivaci
cytochromu P450 pro určitý organismus, neznamená to, že se uplatní i při indukci
monooxygenáz v buňkách ryb (pstruhů). Každý živočišný druh totiž reaguje specificky
na podaný induktor a tím je ovlivněno i množství indukovaných biotransformačních enzymů.
V letošním roce byly práce zaměřeny na optimalizaci izolovaných postmitochondriálních
frakcí indukovaných TCDD, β-naftoflavonem a albendazolem. Provedeni optimalizace je
významné vzhledem ke skutečnosti, že odpověď detekčního systému na specifický mutagen
je závislá na množství frakce, která je aplikována v testu. Malé množství nebo naopak příliš
velká dávka S9 frakce může významně snížit mutagenní efekt sledované látky.
V Amesově fluktuačním testu k účelu optimalizace množství jaterních frakcí byly využity
bakteriální kmeny Salmonella typhimurium TA98 a TA100. Použitým mutagenem,
způsobující reverze DNA v bakteriálních kmenech byl 2-aminoantracen (2AA) o koncentraci
10 µg/100 µl dimethylsulfoxidu (DMSO). Pro kontrolu byly provedeny zkoušky s 2AA, ale již
bez přídavku jaterní frakce. Touto zkouškou se kontrolovala správnost testu. Pro jednotlivé
typy získaných jaterních frakcí byly v Amesově testu pro účely optimalizace jejich množství
zvoleny objemy 0,01, 0,05, 0,07, 0,09, 0,1, 0,15, 0,2 a 0,5 ml. Výsledky optimalizace
a vhodnosti použití tří hodnocených induktorů u pstruha duhového budou otištěny v říjnovém
vydání VTEI, přílohy časopisu Vodní hospodářství.
Studium výskytu nitroaromatických sloučenin v biotě a sedimentu na dolním úseku toku řeky
bylo zahájeno v červenci 2010 odběrem odpadní a povrchové vody a na dolním úseku toku
Odry. Byl potvrzen obsah nitrobenzenu a 4-nitrofenolu v obdobných koncentracích, jako před
dvěma lety (až 200 µg.l-1 v odpadní vodě a jednotky µg.l -1 v povrchové vodě cca 2 km pod
výpustí). Proto bylo přikročeno k odběru bioty – jelec troušť stáří 3-4 roky a říčního
sedimentu v profiku Odra-Petřkovice k ověření nitroaromátů v těchto matricích. Byla
provedena reřerše stanovení těchto látek v obou typech matric. Na základě získaných
70
_________________________________________________________________________________
poznatků (zvl. Yoshinoti, N., 1995) byla vyvinuta metoda analytického stanovení vybraných
nitroaromatických sloučenit.
Extrakce nativního vzorku cca 2 g svaloviny ryb resp. 1 g sedimentu probíhala v extraktoru
IKA 4 násobnou extrakcí v acetonu. Získaný extrakt byl zakoncentrován na 5 ml
v koncentračním zařízení Turbovap II. Po zakoncentrování bylo ke vzorku přidáno 40 ml
hexanu a následně 10 ml vody. Vzorek byl centrifugován, vrstva vody byla odstraněna a
organický extrakt byl vysušen prolitím přes bezvodý síran sodný. Extrakt byl znovu
zakoncentrován, přidána směs cyklohexan: ethylacetát 1:1, 20 ml a opět zakoncentrován na
2 ml. Z těchto 2 ml koncentrátu bylo 0,5 ml injektováno do gelového chromatografu
Shimadzu LC 20 s frakčním kolektorem. Pro čištění pomocí GPC byla použitá gelová kolona
firmy Labio typ Bio-beads 8x500mm S-X3 200-400 mesh. Při průtoku mobilní fáze
cyklohexan etylacetát 1:1, 0,75 ml/min byla sbírána frakce 19-34 min, obsahující zájmové
analyty. Frakce byla zkoncentrována na 0,5 ml v koncentračním zařízení Evatherm a
převedena do 2ml vialek pro plynovou chromatografii. Měření probíhalo na plynovém
chromatografu Agilent HP 7890A, hmotnostně selektivní detektor Agilent 5975C s PTV
injektorem na koloně. J&W DB-5MS Ultra Inert, 60m x 0.25mm, 0.25um, nosný plyn Helium
čistoty 5.0. průtok 2 ml/min. Pro ověření celého postupu byly používány deuterované
surogáty přidávané do vzorku před začátkem extrakce.
Uvedenou metodou bylo zpracováno celkem 8 vzorků ryb, dále jedna paralelně dvojmo,
zpracovávaný vzorek sedimentu a sada modelových spikovaných vzorků o čtyřech různých
koncentracích analytů pro ověření výtěžnosti. Vyhodnocení proběhne do konce roku 2010.
3.3.3 Výstupy
•
Podání příspěvku zabývajícího se problematikou indukce systému mikrosomálních
monooxigenáz do recenzovaného periodika.
Badurová, J., Soldán, P. Vliv vybraných induktorů na aktivaci jaterních enzymů pstruha
duhového. VTEI – Vodohospodářské technicko-ekonomické informace, 2010, roč. 52,
č. 5, s. 14—17. ISSN 0322-8916. Příloha vodního hospodářství č. 10/2010. (3613_3022)
•
Podání příspěvku týkajícího se problematiky ekotoxikologického
dlouhodobého znečištění povrchových vod do impaktovaného periodika.
hodnocení
Soldán, P., Badurová, J. Complex method for screening of chronic impact of surface
water pollution, Environmental Science and Pollution Research (Under Review).
(3613_final1_2010)
71
_________________________________________________________________________________
3.4 STUDIUM CHOVÁNÍ A TRANSFORMACE SPECIFICKÝCH
POLUTANTŮ VE VODNÍCH EKOSYSTÉMECH
Cílem výzkumu je sledování transportu a transformace vybrané skupiny farmak, které jsou
jako součást vyčištěných městských odpadních vod vypouštěny do toků. Výčet činností na
rok 2010 je následující:
•
Sledovat koncentrací čtyř farmak, které byly nalezeny ve významných koncentracích
(ibuprofen, diklofenak, kyselina salicylová, karbamazepin) a dále kyselinu klofibrovou
v podélném profilu dvou základních recipientů, a to Vltavy od Prahy po Mělník (sledování
Vltavy nad Prahou nevypovídá o transportu z horního toku, protože jsou zde zásadní
diskontinuity – velké nádrže Slapy a Orlík) a Labe od Hostinného (profil Klášterská Lhota)
po Hřensko.
•
Doplnit přehled vývoje koncentrací vybraných farmak v podélném profilu Labe a dolní
Vltavy o bilanční údaje o emisích z významných bodových zdrojů na toku.
•
Zjištěná data následně porovnat s daty z německého úseku Labe Hřensko-ústí,
publikovanými ve zprávách MKOL.
•
Zpracovat rešerši o transformaci specifických polutantů ve vodě.
Během roku bylo realizováno pět vzorkovacích kampaní na podélném profilu českého Labe
a Dolní Vltavy. Lokalizace a základní charakteristiky profilů jsou uvedeny v tabulce 3.4.1.
Vzorky byly odebírány ve standardních profilech ČHMÚ (resp. MKOL) s tím, že v dalším
postupu vyhodnocení změn parametrů jakosti vody v podélném profilu budou využita
„ročenková“ data (po publikaci ČHMÚ) a data z monitoringu Mezinárodní komise pro
Ochranu Labe (po publikaci příslušných ročních databází). Z tohoto důvodu byly v
odebíraných vzorcích, kromě stanovení vybraných farmak, stanoveny pouze základní
charakteristiky - konduktivita, CHSKCr, BSK5, nerozpuštěné látky, formy dusíku (N-NH4, NNO2, N-NO3, Norg, Ncelk) a fosforu (Pcelk , P-PO4). Stanovení farmak bylo prováděno metodikou
zpracovanou v předchozích fázích řešení výzkumného záměru metodou LC-MS. Nejistota
stanovení farmak se pro povrchové vody pohybuje v oblasti 20 %.
Výběr termínů vzorkování byl zvolen v období duben – říjen. V případech dlouhodobě
zvýšených průtoků a vyhlášení 1. povodňového stupně bylo vzorkování odloženo až do
odeznění povodňové situace, z důvodu omezeného počtu analýz daných rozpočtem
subprojektu a eliminace situace nadměrného ředění vypouštěných městských odpadních vod
v recipientu. Průtoky v obdobích plánovaných odběrů a v den odběru byly sledovány na
informačních vývěskách správců povodí.
Výsledky
V období duben – říjen 2010 bylo získáno pět souborů dat z podélného profilu Labe
(Klášterská Lhota-Hřensko) a dolní Vltavy (profily Podolí a Zelčín), charakterizující vývoj
zatížení v podélném profilu Labe a úseku Vltavy ovlivněného Prahou. Spolehlivé hodnoty
byly získány pro čtyři ze sledovaných látek: kys. salicylovou (SAL), ibuprofen (IBU),
karbamazepin (CAR) a diklofenak (DIC). Pro další sledovanou látku kys. klofibrovou byly
koncentrace pod mezí stanovitelnosti analytické metody. Byly sledovány jen primární látky,
nikoliv jejich metabolity a produkty případné degradace. Výjimkou je kys. acetylsalicylová
(Aspirin) – v tomto případě se standardně sleduje kys salicylová (SAL) jako její základní
72
_________________________________________________________________________________
metabolit. Ve shodě s odbornou literaturou používáme souhrnný název „farmaka“ i pro kys.
salicylovou. Zde je nutno uvést, že kys. salicylová se jako jediná ze sledovaných látek
vyskytuje i v přírodě, v pobřežní vegetaci (Salix/Vrba, Fipendula/Tužebník). V tabulce 3.4.2
jsou pro tyto čtyři sledované látky zpracovány průměrné koncentrace se směrodatnou
odchylkou a variačním koeficientem. Uvážíme-li, že průměr vychází z pěti měřených hodnot,
je rozptyl hodnot poměrně malý. Průtoky v době jednotlivých odběrů se pohybovaly mezi 42
a 150 % průměrných průtoků na měrných profilech a rozdíly v průtoku neovlivňovaly rozdíly
ve stanovených koncentracích. Zjištěné koncentrace jsou ve shodě s rozsahem koncentrací
běžně nalézaných v evropských řekách.
Průběh koncentrací sledovaných farmak v podélném profilu je patrný z grafu 3.4.1. Pro
Vltavu, kde je dominantním zdrojem znečištění Praha, je jasný nárůst koncentrace všech
farmak a případná degradace v podélném profilu, nebo naopak přísun z dalších zdrojů podél
toku, není významný. V podstatně delším (336 km) a různorodějším podélném profilu Labe
se projevují již popsané zásadní rozdíly v degradabilitě jednotlivých farmak. Kys. salicylová
a ibuprofen jsou ve vodním prostředí postupně degradovány (na nestanovené metabolity, ne
nutně mineralizovány na CO2) a v dolním úseku českého Labe jejich koncentrace nestoupají,
nebo se snižují, zjevně v souvislosti s tím, že bodové zdroje zde vypouštějí městské odpadní
vody do již relativně vodného recipientu. Pro rezistentní diklofenak a zejména karbamazepin
je patrná stále stoupající koncentrace v podélném profilu, tzn. stálý přísun a nevýznamné
ztráty (degradací, sorpcí apod.). Tato tendence je zvláště významná u karbamazepinu a lze ji
srovnat s chováním dalších konzervativních složek / ukazatelů jakosti vody. Typicky se tak
v podélném profilu Labe chovají chloridy – jejich koncentrace kontinuálně roste, zvyšuje se
skokem po soutoku s Sálou, a trend se začíná výrazně měnit až v dolní slapové oblasti.
Z našich měření jsou k dispozici data o konduktivitě, závislost koncentrací karbamazepinu
vynesených proti konduktivitě je zpracován v grafu 3.4.2. Graf je jen ilustrativní, protože na
první pohled významná korelace není kauzální. V horní části sledovaného úseku českého
Labe (po soutok s Vltavou) se obdobně vyvíjí koncentrace dusičnanového dusíku – taktéž
složky, která je v čistých tocích se stálou vysokou koncentrací kyslíku v podstatě
konzervativní.
Tab. 3.4.1
Základní charakteristiky sledovaných profilů. Kilometráž Labe je uvedena podle
„nové kilometráže“ Povodí Labe. Průměrné průtoky jsou odhady odvozené
z tabulkových dat pro profily s měřením průtoků atd.
Kód
Název
KLA
VER
NEM
VAL
OBR
HRE
Klášterská Lhota
Verdek
Němčice
Valy
Obříství
Hřensko
POD
ZEL
Praha-Podolí
Zelčín
3
-1
Ř.km
Průměrný průtok (m .s )
LABE
1063
cca 4,5
1039
6,1
979
46
955
56
842
248
727
293
VLTAVA
60
148
11
151
73
_________________________________________________________________________________
Tab. 3.4.2
Průměrné hodnoty koncentrace sledovaných farmak z pěti stanovení během
roku 2010. SAL – kys. salicylová, CAR – karbamazepin, DIC – diklofenak, IBU
– ibuprofen. SD – směrodatná odchylka průměru, CV – variační koeficient (%).
2010
KLA
VER
NEM
VAL
OBR
HRE
SAL
průměr
311
461
282
364
353
205
SAL
SD
171
341
149
183
235
89
SAL
CV
55
74
53
50
66
43
CAR
průměr
14
11
28
27
32
39
CAR
SD
4,2
3,6
6,6
2,6
12,3
11,3
CAR
CV
31
33
24
10
38
29
POD
ZEL
223
552
107
615
48
112
24
39
7,0
8,5
29
22
2010
KLA
VER
NEM
VAL
OBR
HRE
DIC
průměr
13
7,7
18
18
11
20
DIC
SD
1,7
2,0
6,5
6,3
3,3
7,0
DIC
CV
13
26
35
35
29
35
IBU
průměr
45
64
75
65
45
47
IBU
SD
28,2
35,0
78,7
67,4
32,9
34,8
IBU
CV
63
54
104
104
74
75
POD
ZEL
7,2
22
2,9
13,3
41
60
20
51
20,5
72,9
101
142
700
100
CAR, DIC, IBU ng/L
SAL ng/L
600
CAR
500
DIC
IBU
SAL
400
50
300
200
100
0
0
KLA
Graf 3.4.1
VER
NEM
VAL
OBR
HRE
POD
ZEL
Průměrné hodnoty koncentrace sledovaných farmak z pěti stanovení během
roku 2010. SAL – kys. salicylová, CAR – karbamazepin, DIC – diklofenak, IBU
– ibuprofen. SD – směrodatná odchylka průměru, CV – variační koeficient (%).
74
_________________________________________________________________________________
70
CAR ng/L
LABE a VLT 2010, n = 40
60
50
40
30
20
10
Konduktivita uS/cm
0
0
Graf 3.4.2
100
200
300
400
500
600
700
Hodnoty koncentrace karbamazepinu vynesené proti vodivosti. Vztah není
kauzální, ale ukazuje shodu vývoje dvou vysoce konzervativních složek
znečištění v podélném profilu znečišťovaného toku. Hodnoty z Vltavy (n=10)
zapadají do souboru hodnot z Labe (n=30).
V rámci výzkumu byla pro doplnění přehledu vývoje koncentrací vybraných farmak
v podélném profilu Labe a dolní Vltavy využita data ze sledování vybraných ČOV (ÚČOV –
1 320 120 EO, ČOV Hradec Králové – 70 000 EO, ČOV Poděbrady – 25 000 EO, ČOV
Roudnice nad Labem – 15 000 EO), která byla získána z pracovních výsledků projektu
NAZV QI92A223. Porovnáním průměrného průtoku v recipientu a vypouštěného množství
farmak bylo zjištěno, že tyto bodové zdroje vypouštějí do recipientu koncentrace jednotlivých
sledovaných látek, které jsou pro recipient významné či méně významné. Vypouštěné
znečištění z těchto bodových zdrojů představuje u kys. salicylové 0 – 12 % znečištění toku,
u karbamazepinu 0 –12 % (ÚČOV 35 %), u diklofenaku 0 – 20 % (ÚČOV 77 %)
a u ibuprofenu 0 –2 % (ÚČOV 13 %). Relativní přísun z ÚČOV je uveden zvlášť v závorkách,
neboť vzhledem k zatížení toku z této ČOV by hodnoty zkreslovaly rozmezí přísunu
sledovaných látek z menších ČOV. Relativní přísun z jednotlivých ČOV je ovšem třeba
posuzovat především z hlediska vodnosti recipientu a lokalizace dalších ČOV nad měrným
profilem. Z tohoto důvodu jsou data z ÚČOV mimo rozmezí, protože se jedná o dominantní
zdroj.
Zjištěná data o koncentracích sledovaných látek v podélném profilu Labe a dolní Vltavy
budou následně porovnávána s daty z úseku Labe-Hřensko ústí, publikovanými ve zprávách
MKOL. Zprávy MKOL jsou vydávány se zpožděním, data budou porovnána po jejich vydání.
Bude realizováno po uveřejnění dat v roční zprávě MKOL 2010.
75
_________________________________________________________________________________
3.4.3 Výstupy
•
Pospíchalová, D., Váňa, M., Martínková, P., Jobánek, R., Fuksa, J. K., Wanner, F.
Determination of pharmaceutics in sewage waters and their concentration under
wastewater treatment plants.
Článek byl redakcí impaktovaného časopisu v 9/2010 odmítnut, proto byl nabídnut do
českého recenzovaného periodika (VTEI). Recenzní řízení bylo ukončeno a článek byl
odeslán redakci v konečné verzi pod názvem Pospíchalová, D., Martínková, P., Jobánek,
R., Váňa, M. Stanovení léčiv v povrchových a odpadních vodách metodou kapalinové
chromatografie s hmotnostní detekcí. Publikován bude pravděpodobně v 12 /2010.
(3614_final1_2010)
•
Přehled vývoje koncentrací vybraných farmak v podélném profilu Labe a dolní Vltavy,
doplněný o bilanční údaje o emisích z významných bodových zdrojů na toku a příprava
publikace výsledků do recenzovaného periodika.
Článek je připravován, byl zařazen do edičního plánu na rok 2011 (příloha VTEI Vodního
hospodářství)
•
Transformace specifických polutantů ve vodě. Předání publikace redakci recenzovaného
periodika.
Článek: Matoušová, L., Váňa, M., Fuksa, JK., Wanner, F. „Transformace vybraných léčiv
ve vodě“ byl odeslán k recenznímu řízení do přílohy VTEI časopisu Vodní hospodářství.
•
Znečištění povrchových vod farmaky a možnosti jejich nálezu ve zdrojích pitné vody.
Publikace ve sborníku konference Vodárenská biologie 2010.
Realizováno. Fuksa, J.K., Váňa, M., Wanner, F. Znečištění povrchových vod farmaky
a možnosti jejich nálezu ve zdrojích pitné vody. In RNDr. Jana Říhová Ambrožová, Ph.D.
Vodárenská biologie 2010. Praha, 3.2.2010. Praha: Ekomonitor, 2010, s. 186-190. ISBN
978-80-86832-48-7. (3614_2789)
•
Fuksa, J.K., Svoboda J., Svobodová A. Bilance přítoku farmak na městské čistírny
odpadních vod – pracovní název publikace v recenzovaném odborném periodiku – Vodní
hospodářství.
Realizováno. Fuksa, J.K., Svoboda, J., Svobodová, A. Bolí vás něco ? Kolik léčiv od nás
přiteče do ČOV ? Vodní hospodářství, 2010, roč. 60, č. 11, s. 16-19. ISSN 1211-0760.
(3614_2787)
Další výstupy:
•
Pospíchalová, D., Martínková, P., Jobánek, P., Váňa, M. Stanovení farmak
v povrchových a odpadních vodách metodou LC/MS. In Ing. Pavel Hucko, CSc.
Hydrochémia 2010. Bratislava, 12.5.2010. Bratislava: DALI-BB, s.r.o., 2010, s. 63-72.
ISBN 978-80-89062-68-3. (3614_2904)
76
_________________________________________________________________________________
3.5 STUDIE VÝSKYTU LÁTEK V SOUČASNÉ DOBĚ
NEPODLÉHAJÍCÍCH PRAVIDELNÉMU SLEDOVÁNÍ V
HYDROSFÉŘE ČR
Řada pesticidních přípravků v ČR aplikovaných s vysokou roční spotřebou (nad 10 000 kg –
spotřeby v letech 2007–2009 jsou uvedeny v tabulce 3.5.1) není v hydrosféře sledována,
i když přestavuje nezanedbatelnou položku ve výčtu kontaminantů životního prostředí.
Vybrané pesticidní látky (carboxin, phenmedipham, carbendazim, chloridazon, fenpropidin,
spiroxamin, diquat-dibromid, quazatin-acetát, clomazon a cypermetrin), jejichž nálezy lze
očekávat ve vodách a v některých případech i v dalších složkách hydrosféry, budou proto
sledovány ve vybraných lokalitách. Cílem prací je získání údajů o rozšíření sledovaných
látek v povrchových vodách ve vytipovaných lokalitách České republiky. Pozornost bude
rovněž věnována studiu účinků technických přípravků obsahujících sledované pesticidy na
přírodní organizmy pomocí ekotoxikologických testů na řasách a bezobratlých.
Na základě získaných informací o aplikaci sledovaných látek budou ve vybraných lokalitách
odebírány a analyzovány vzorky vod, případně sedimentů. Bude pokračovat práce na
metodách stanovení těchto látek a analýzou získaných dat z reálných vzorků budou
upraveny statistické parametry přípravných a vyhodnocovacích modelových metod.
S využitím technických přípravků obsahujících sledované látky budou provedeny
ekotoxikologické zkoušky na vybraných organizmech.
V roce 2010 byly především dokončeny práce na zavedení a zvalidování metod pro
stanovení sledovaných vybraných pesticidů v reálných vzorcích. Bylo vypuštěno stanovení
guazatine-acetátu, neboť v literatuře nebyla nalezena vhodná metoda pro stanovení této
látky a v rámci subprojektu není prostor na samostatný vývoj analytické metody. Spotřeba
této látky v posledních dvou letech výrazně poklesla v souvislosti s Rozhodnutím Komise
2007/597/ES ze dne 27. srpna 2007 o nezařazení guazatin-acetátu do přílohy I, IA nebo IB
směrnice Evropského parlamentu a Rady 98/8/ES o uvádění biocidních přípravků na trh.
Stejně významně poklesla spotřeba carboxinu. Pro obě uvedené látky platí Rozhodnutí
Komise 2008/934/ES o nezařazení určitých aktivních látek do přílohy I směrnice Rady
91/414/ES.
Tab. 3.5.1
Spotřeby sledovaných pesticidů (v kg) v letech 2007–2009 (zdroj: Seznam
registrovaných přípravků a evidovaných prostředků na ochranu rostlin 2010)
Pesticid
Carbendazim
Carboxin
Chloridazon
Clomazone
Cypermethrin
Diquat-dibromid
Fenpropidin
Fluroxypyr
Guazatin-acetát
Phenmedipham
Spiroxamin
CAS-No.
10605-21-7
5234-68-4
1698-60-8
81777-89-1
52315-07-08
88-00-7
67360-00-7
693777-81-7
115044-19-4
13684-63-4
118134-30-8
77
2007
55 921
22 197
38 511
14 950
12 500
19 450
27 182
11 083
13 430
26 850
22 829
2008
69 613
50 817
43 788
17 580
18 782
24 476
33 441
22 445
823
27 558
28 267
2009
58 863
974
44 173
17 993
17 175
26 468
26 633
18 559
134
27 731
20 269
_________________________________________________________________________________
Metoda pro stanovení quatů byla upravena tak, aby pro oba sledované analyty (paraquat a
diquat dibromid) mez stanovitelnosti byla 0,05 μg.l-1. Této meze bylo dosaženo pouze za
cenu individuálního stanovení výše uvedených látek. Protože stanovení paraquatu nebylo
v původní metodice přepokládáno a tato látka není v ČR součástí žádného z povolených
přípravků k ochraně rostlin, nebude paraquat v tomto projektu již dále sledován. Nálezy
paraquatu ve vzorcích odebraných v Moravskoslezském kraji v jarních měsících byly pod
mezí stanovitelnosti.
Metoda pro stanovení cypermetrinu byla zvalidována. Mez stanovitelnosti je 0,1 μg.l-1, mez
detekce 0,033 μg.l -1.Výtěžnost metody je 50 %.
Pro stanovení clomazonu, spiroxaminu, fenpropidinu a chloridazonu byla zvolena metoda
plynové chromatografie s hmotnostní detekcí. Mez stanovitelnosti pro uvedené analyty touto
metodou v reálných vzorcích činí 0,06 μg.l-1; 0,1 μg.l -1; 0,08 μg.l-1 a 0,05 μg.l -1 resp.
Carbendazim, fenpropidin, carboxin, phenmedipham, chloridazon a clomazon byly doplněny
do již zavedené metody na stanovení pesticidů po přímém nástřiku velkého objemu
odstředěného vzorku vody metodou kapalinové chromatografie s hmotnostní detekcí
detektorem na principu trojitého kvadrupolu za podmínek ionizace elektrosprejem
v pozitivním modu. Meze stanovitelnosti pro jednotlivé analyty jsou postupně 0,05 μg.l-1,
0,05 μg.l-1, 0,03 μg.l -1, 0,02 μg.l -1, 0,05 μg.l -1, 0,02 μg.l -1, mez detekce je na úrovni 1/3 meze
stanovitelnosti.
V letošním roce nově sledovaný fluroxypyr je stanovován metodou on-line SPE LC/MS za
podmínek ionizace elektrosprejem v negativním modu. Mez stanovitelnosti pro tuto látku činí
0,01 μg.l-1, mez detekce je 1/3 meze stanovitelnosti.
Fluroxypyr, CAS-No. 693777-81-7, herbicid zařazený mezi pyridyloxykyseliny, je součástí
přípravků na odstraňování dvouděložních plevelů ze všech typů trávníků, z porostů obilovin,
pícnin, olejnin a dalších kulturních rostlin, jako např. pažitky, cibule, kmínu, révy vinné,
narcisů a tulipánů, z ovocných sadů. Je účinnou složku přípravků Bofix, KeMiChemFluroxypyr 250 EC, KeMiChem-Fluroxypyr–I 250 EC, Lancet, Nestor 25 EC, RC- Fluroxypyr
250 EC, Starane 250 EC, Tandus 250 EC, Tomigan 250 EC, Travin, Xypyr-250 EC.
Přípravky Lancet a Travin je již možno používat pouze do vypotřebování zásob. V roce 2007
bylo aplikováno 11 083 kg této účinné látky, avšak v dalších letech jeho spotřeba výrazně
vzrostla na 22 445 kg v roce 2008 a 18 559 kg v roce 2009. Tento nárůst byl důvodem
k zařazení mezi sledované pesticidy. Jeho ADI (acceptable daily intake – přijatelná denní
dávka) je 0,8 mg.kg-1 těl. hmotnosti a den a dle WHO je klasifikován jako pravděpodobně
nebezpečný. Je toxický pro ryby, pro živočichy sloužící rybám za potravu a pro řasy. Je
zařazen jako nebezpečný pro životní prostředí. Nálezy lze očekávat v povrchových vodách.
(Zdroj: Seznam registrovaných přípravků a evidovaných prostředků na ochranu rostlin 2010
a ČHMÚ – pasportizace pesticidů)
Výsledky měření pro diquat dibromid
Ve vzorcích odebraných v Moravskoslezském kraji v průběhu června až srpna byly nálezy
diquatu ve všech případech pod mezí stanovitelnosti, tedy menší než 0,05 µg.l -1. Některé
vzorky přesto obsahovaly stopy diquatu. Tabulka 3.5.2 zobrazuje nálezy diquatu mezi mezí
stanovitelnosti a mezí detekce. Číselná hodnota je pouze orientační. Mez detekce je
0,02 μg.l-1.
Podzimní odběry v 35 dalších profilech proběhly v září a říjnu (seznam profilů je uveden ve
zprávě k druhému kontrolnímu dni letošního roku). První kolo odběrů a analýz je již
vyhodnoceno. Průběžně probíhá měření druhého kola. Nálezy diquatu byly u všech vzorků
v prvním kole podzimních odběrů pod mezí stanovitelnosti.
78
_________________________________________________________________________________
Tab. 3.5.2
Pozitivní nálezy diquat dibromidu [µg.l -1]
Datum odběru
8.6.2010 24.6.2010 15.7.2010 28.7.2010 3.8.2010 10.8.2010
Hvozdnice-nad Moravicí
0,024
Velká-nad Opavou
0,028
Heraltický potok-nad Opavou
0,024
0,043
Husí potok-nad Odrou
0,024
Opusta-nad Opavou
-*
0,023
Profil
*
V tomto termínu byl odebrán profil Luha-nad Opavou, který byl již v dalších odběrech nahrazen
profilem Opusta-nad Opavou
Výsledky měření pro cypermetrin
Výsledky měření pro cypermethrin jsou již vyhodnoceny pro obě podzimní kola odběrů.
Všechny hodnoty byly pod mezí stanovitelnosti, ale v prvním kole byl cypermethrin
detekován v 71,4 % vzorků a ve druhém v 28,6 % vzorků. Nálezy této účinné látky lze
očekávat především v pevné matrici (sedimenty), které bude věnována pozornost v příštím
roce.
Výsledky měření pro clomazon, fenpropidin a chloridazon metodou GC/MS
a LC/MS a pro spiroxamin metodou GC/MS
V jarním kole odběrů byla pro sledování těchto látek použita pouze metoda plynové
chromatografie, na podzim bylo měření prováděno i metodou LC/MS (s výjimkou
spiroxaminu). Clomazon byl v jarních odběrech detekován pouze ve 3 vzorcích z celkového
počtu 57 vzorků. Fenpropidin byl na jaře nalezen v několika případech ve stanovitelných
koncentracích, avšak je zde obava z falešně pozitivních výsledků, proto hodnoty nejsou
uvedeny. V podzimních kolech odběrů byla tato látka stanovována i metodou LC/MS, která
má větší citlivost, a nebyla detekována v žádném ze 70 vzorků. Chloridazon byl stanoven na
jaře v profilech Valová-Polkovice (4,08 a 1,87 μg.l -1), Tišínka-Těšice pod (0,06 μg.l-1 a 0,052
μg.l -1), Litava-Židlochovice (0,059 μg.l -1), Okluky-Uherský Ostroh (0,337 μg.l-1), MoštěnkaPlešivec (0,093 μg.l-1), Blata-Tovačov-Annín (0,241 a 0,133 μg.l-1) a Rostěnícký potokRostěnice (0,207 μg.l-1). Chloridazon byl detekován v dalších pěti vzorcích. V podzimním
kole odběrů byl chloridazon stanovován rovněž metodou LC/MS (obě metody mají stejnou
citlivost 0,05 μg.l-1), kdy byl detekován metodou LC/MS pouze ve třech případech.
Spiroxamin nebyl v jarním kole odběrů nalezen v žádném z analyzovaných vzorků, na
podzim byl stanoven v profilu Morava-Nedakonice (0,148 μg.l-1), Dřevnice- Otrokovice
(0,52 μg.l -1) a Jihlava-Iváň (0,158 μg.l -1).
Výsledky měření pro carbendazim, carboxin, phenmedipham a fluroxypyr
metodou LC/MS
Tyto látky byly sledovány pouze v podzimních odběrech. Carbendazim byl detekován ve
všech vzorcích (70 vzorků). V 74,5 % vzorku se vyskytoval ve stanovitelných koncentracích,
které se pohybovaly od 0,05 μg.l-1 do 0,56 μg.l-1 (zvl. v profilu Loučná-Dašice). Carboxin
a phenmedipham nebyly detekovány v žádném ze 70 analyzovaných vzorků. Fluroxypyr byl
nalezen v koncentracích nad mezí stanovitelnosti v 37 % vzorků (ze 70 vzorků). Nalezené
hodnoty se pohybovaly většinou těsně nad mezí stanovitelnosti. Nejvyšší koncentrace byla
nalezena v profilu Dřevnice-Otrokovice (0,029 μg.l-1).
79
_________________________________________________________________________________
Ekotoxikologické zkoušky
Toxikologická analýza vybraných přípravků (COMAND 36 CS, BRASAN, ARCHER TOP a
PANOCTINE) na dalších organismech (Daphnia magna, Desmodesmus quadricauda) bude
dokončena a výsledky budou předány do konce roku.
3.5.3 Výstupy
•
Uspořádání workshopu zaměřeného na pesticidní látky pro vodohospodářské laboratoře.
Workshop proběhne v prostorách VÚV TGM, v.v.i., dne 2. 12. 2010. Kromě účastníků
z VÚV jsou pozváni zástupci Povodí, ČHMÚ a SRS. Workshop sponzoruje firma Merck.
•
Předložení publikace do recenzovaného nebo impaktovaného časopisu.
Článek Chrastina, D. Stanovení paraquatu a diquatu-dibromidu ve vodách metodou ITPCZE byl předložen k publikaci do VTEI. Článek je v tisku a vyjde během prosince nebo
v lednu. (3630_final1_2010)
Prezentace prací:
•
Na odborném semináři VÚV TGM, v.v.i. „Nové analytické metody v laboratorní praxi“ (18.
3. 2010) a na 4. interní konferenci laboratoří VÚV TGM, v.v.i., která se konala ve dnech
22. – 23. 3. 2010 v Radostovicích, byl přednesen příspěvek s názvem „Stanovení
paraquatu a diquatu ve vodách metodou ITP-CZE“.
•
Na semináři „Analýza organických látek“ pořádaném ve dnech 18.–20.10. 2010
v Komorní Lhotce byla přednesena přednáška o analýze quatů metodou ITP-CZE.
Ze semináře bude vytištěn sborník přednášek.
80
_________________________________________________________________________________
4. ODDÍL D – VODA A ZVLÁŠTĚ CHRÁNĚNÉ ČÁSTI
PŘÍRODY
4.1 VLIV SUCHOZEMSKÝCH EKOSYSTÉMŮ A DALŠÍCH VLIVŮ NA
OCHRANNÉ PODMÍNKY NA VODU VÁZANÝCH ZVLÁŠTĚ
CHRÁNĚNÝCH ÚZEMÍ
Práce v roce 2010 jsou zaměřeny na tři tematické okruhy: transport organických částic do
povodí z pramenných oblastí, vývojové práce a managementová opatření v modelových
ZCHÚ, jejichž předmětem ochrany je primární říční síť. Konkrétní cíle byly aktuální
metodikou stanoveny takto:
•
Výzkum chemického
v oligotrofním povodí.
•
Pokračování v zahájených patentových řízeních, vývojových a inovačních aplikacích.
•
Sledování vlivu revitalizací povodí a říční sítě toků 2. – 3. řádu na chemismus vod
v oligotrofních podmínkách.
složení
a
kvantity
detritu
transportovaného
z pramenišť
Podrobný plán prací obsahuje schválená metodika pro rok 2010.
Od března 2009 do srpna 2010 proběhlo v rámci prvního okruhu prací kvalitativní hodnocení
detritu vyplavovaného z helokrénních pramenišť s různou koncentrací NO3- ve vyvěrající
vodě, se zaměřením na velikost partikulí a poměr živin C:N:P. Podrobnější popis výběru
lokalit, cílů výzkumu a metodiky sběru dat je uveden v metodice subprojektu pro rok 2009.
Odběry s týdenní dobou expozice samplerů DDG (vlastní konstrukce chráněná užitným
vzorem) na vybraných prameništích proběhly v posledních dvou naplánovaných termínech: –
před táním sněhové pokrývky (březen) a v jarním období před plošným zastíněním
pramenišť bylinnou vegetací (květen/červen). Od května do srpna byly navíc umístěny pod
všechny helokrény do odtokové stružky záznamové sondy (teplota, osvit) – pro zjištění vlivu
prameniště na tepelný režim primární říční sítě. Záznam teplot se podařilo získat z většiny
pramenišť. Jednu sondu se nepodařilo dohledat a v jednom případě byla sonda vytržena
ze správné polohy zvířaty (pravděpodobně Martes sp.). V průběhu března a července –
srpna byla u sledovaných pramenišť dvakrát změřena dotoková doba pomocí stopovací látky
aplikované v netoxické koncentraci do vývěru (5 – 10 l roztoku NaCl). Publikace výstupů se
předpokládá s ohledem na konec sběru dat sezónního cyklu a delší termíny laboratorního
zpracování (externí analýzy byly dokončeny v září) počátkem roku 2011. První výsledky
ukazují např. pozoruhodný pokles koncentrace NO3- během průtoku prameništěm. Jako
srovnávací vzorky pro kvalitativní analýzy byly v srpnu a září odebrány koncentračním
samplerem DDP vzorky detritu plaveného v tocích vyššího řádu s různou pokryvností
makrofyt.
Pokračovalo zpracování dat, získaných v předchozích letech řešení, jejich finalizace do
podoby článků. Úspěšně byl obeslán časopis s IF Biologia, s článkem, zaměřeným na
prameništní faunu (autekologická studie dvou druhů rodu Pisidium) a do časopisu s IF
Limnologica byl nabídnut článek o mikrostruktuře detritu – blíže viz kapitola 1.17.3 Výstupy.
Podrobná determinace bentosu, dokončená v říjnu 2010, ukazuje na některé zajímavé
81
_________________________________________________________________________________
faunistické nálezy ze skupin Trichoptera a Diptera. V průběhu prosince předpokládáme navíc
oproti plánu přípravu dalšího manuskriptu.
Předmětem druhého okruhu prací je vývoj odběrových zařízení na detrit a další navazující
vývojové práce. Z vedených patentových řízení (PV 2008-329, PV 2009-561 a EPO přihláška
09160694.7) k termínu kontrolního dne č. 2. bylo zažádáno o úplný průzkum u PV 2009-561;
přihláška k EPO byla upravena podle připomínek vzešlých z předběžného průzkumu (zúžení
nároků a zpřesnění specifikace) a bylo zažádáno o podrobný průzkum.
Pracovní tým se také zaměřil na potenciál využití některých vláknitých řas s nízkými
tepelnými nároky vyskytujících se v prameništích. Dosud málo biotechnologicky využívané
vláknité řasy (Chromalveolata – Heterokontophyta) se ukázaly perspektivní z hlediska možné
přímé produkce celuózového vlákna a doplňkové produkce olejů. Po provedení vlastní
patentové rešerše byl zjištěn problém existence analogických patentů japonských
a korejských společností (zejména EP0488486 (A1), JP54038901, JP60133846). Probíhá
rozšíření patentové rešerše zaměřené na získání plných textů starších japonských patentů.
Po konzultacích s patentovým zástupcem je zvažováno podání užitného vzoru postaveného
nikoli na technologii, ale výsledném výrobku. Návrh nebyl k termínu zpracování průběžné
zprávy dokončen. Problematika by tím měla být ve VZ uzavřena a měla by se stát
podkladem pro přípravu následného navazujícího projektu.
Třetí okruh prací je zaměřen na dlouhodobé sledování vlivu revitalizace povodí a vodních
toků na jakost odtékající vody. Sběr dat probíhal v lednu až srpnu na dvou modelových
lokalitách: Včelnička a Sviňovická strouha. Výsledky z povodí Včelničky z let 1993 – 2009
byly využity v článku se širším autorským kolektivem (spolupráce s BÚ AV a FS ČVUT)
a odeslány do redakce časopisu s IF Ecological engineering (viz kap. výstupy). Data
z dosavadní časové řady na Sviňovické strouze jsou zpracovávána společně s výsledky
subprojektu 3619 sledujícího funkci prototypové čistírny v povodí. Předběžné výsledky
ukazují, že prototypová čistírna pro malou obec (kombinace běžné biologické aktivace
a speciálně navržené soustavy následných nízkozatěžovaných nádrží) dokázala odstranit
v prvních dvou letech provozu značné množství nutrientů, odtékajících z obce ležící ve velmi
citlivém oligotrofním povodí. Jakost vody v toku pod ČOV se zlepšila v parametru NH4+
o 64 %, Pcelk. pak o 80 % a vodivost o 13 %. Nárůst koncentrace dusičnanů dosáhl oproti
tomu jen 6 % a kolísá v rozmezí 5,9 – 15,7 mg.l -1.
Z výsledků sledování oligotrofního povodí Zlatého potoka v první fázi VZ 2005–2007 (jakost
vody, mapování primární říční sítě, návrh vymezení ZCHÚ, návrh limitů) je dokončen výstup
v podobě podkladu pro vyhlášení NPP Zlatý potok. Podklady byly v dubnu – srpnu 2010 ve
spolupráci s AOPK ČR doplněny a přepracovány podle nové metodiky. Výsledný materiál byl
projednán s MŽP a AOPK v srpnu 2010, drobné připomínky budou zapracovány. OZCHČP
MŽP předpokládá zahájení legislativního procesu v lednu 2011. Výstupy prací v předchozí
etapě VZ byly také zapracovány do nové etapy Záchranného programu perlorodky říční
v České republice připravovaném AOPK, který by měl být dokončen v prosinci 2010.
4.1.3 Výstupy
• Odeslání 2 článků do časopisu s IF zaměřených na ekosystém pramenišť.
Kubíková, L., Simon, O., Fricová, K. The occurrence of Pisidium species (Sphaeriidae,
Bivalves) in oligotrophic springs of Blanice river catchment (Czech Republic) in relation to
ecological conditions byl redakcí impaktovaného časopisu Biologia vrácen po recenzním
posouzení k úpravám spíše formálního charakteru. (3615_2983)
Fricová, K., Simon, O., Douda, K., Kubíková, L. Composition of detritus in submontane
organogenic springs (Sumava, Czech Republic) - role of environmental factors and
microhabitats byl odeslán do impaktovaného časopisu Limnologica.
82
_________________________________________________________________________________
• Výsledek promítnutý do právních předpisů – Vyhláška MŽP o vyhlášení NPP Zlatý potok
(v roce 2010 bude materiál doplněn, uznatelným se výstup stane po skočení legislativního
procesu) – ve spolupráci se subprojektem 3616.
Návrh vyhlášky a příslušného PP byl ve spolupráci s AOPK ČR přepracován dle nových
požadavků, doplněn o text i mapy a po projednání s Oddělením maloplošných chráněných
území MŽP 26.8.2010 předán k započetí vyhlašovacího procesu – uplatnitelnost se
předpokládá v roce 2011.
• Postup vedených patentových řízení do další fáze a analýza možností využití poznatků
z výzkumu pramenišť pro vývojové a inovační aplikace.
Patentová přihláška u EPO byla upravena dle obdržených připomínek. Právní ochrana
materiálů z prameništních řas závisí na výsledku posudku s ohledem na možné křížení
s platným patentem EP0488486. Ke dni odevzdání zprávy nebyl návrh podán.
• Odeslání 1 článku do časopisu s IF zaměřeného na vliv revitalizací na jakost vody.
Šrůtek, M., Dostál, T., Felberová, L., Rauch, O., Simon, O., Váška, J. Monitored changes
after restoration of a small stream catchment: Včelnička catchment, Czech Republic. – byl
odeslán do časopisu Ecological engineering.
• V roce 2010 se předpokládá účast na odborných konferencích bez výstupů hodnocených
dle kritérií Rady vlády.
Bylo prezentováno 5 příspěvků na trilaterální česko-rakousko-bavorské konferenci v NP
Šumava (z toho jedna plenární přednáška) a 1 příspěvek na konferenci s mezinárodní
účastí Využití výzkumu a monitoringu pro ochranářský management v Olomouci
(3615_final1–6_2010):
o Kladivová, V. a Simon, O. Cover changes of water macrophytes on Teplá Vltava river
bed. In Research actualities in Bohemian/Bavarian Forest. Srní, Czech Republic, 19.20. 10. 2010. Šustr, P., (ed.). Vimperk: Správa NP a CHKO Šumava, 2010, s. 30.
(ISBN není uvedeno.)
o Fricová, K., Kubíková, L., Simon, O. The species of caddisflies (Trichoptera) of the
springs in the Blanice river catchments. In Research actualities in Bohemian/Bavarian
Forest, Srní, Czech Republic, 19.-20. 10. 2010. Šustr, P. (ed.). Vimperk : Správa NP
a CHKO Šumava, 2010, s. 36. (ISBN není uvedeno.)
o Fricová, K., Simon, O., Douda, K., Kubíková,L. Composition of detritus in submontane
organogenic springs. In Research actualities in Bohemian/Bavarian Forest, Srní,
Czech Republic, 19.-20. 10. 2010. Šustr, P. (ed.). Vimperk: Správa NP a CHKO
Šumava, 2010, s. 37. (ISBN není uvedeno.)
o Simon, O., Fricová, K., Kubíková, L., Kladivová, V., Douda, K., Dort, B. Springs
complexes in the Bohemian Forest (Blanice catchment). In Research actualities in
Bohemian/Bavarian Forest, Srní, Czech Republic, 19.-20. 10. 2010. Šustr, P. (ed.).
Vimperk: Správa NP a CHKO Šumava, 2010, s. 88. (ISBN není uvedeno.)
o Kubíková, L. Simon, O., Fricová, K. The ecological conditions and macrozoobenthic
assemblages of springs in the eastern part of the Bohemian Forest with emphasis on
the occurrence of Pisidium species (Sphaeridae, Bivalvia). In Research actualities in
Bohemian/Bavarian Forest, Srní, Czech Republic, 19.-20. 10. 2010. Šustr, P. (ed.).
Vimperk: Správa NP a CHKO Šumava, 2010, s. 56. (ISBN není uvedeno.)
o Simon, O., Kladivová, V., Bílý, M. Proč je potřebné měřit vybrané parametry
chemismu vod v ZCHÚ chránících vodní organismy? In Využití výzkumu
a monitoringu pro ochranářský management,sborník abstraktů z konference
uspořádané 14.-17. září 2010 v Olomouci. Tuf I. H., Kostkan, V. (eds.). Olomouc,
14.-17. 9. 2010. Brno, Tribun EU, 2010. s. 71. ISBN 978-80-7399-994-0
83
_________________________________________________________________________________
4.2
VLIVY LESNÍCH EKOSYSTÉMŮ S RŮZNÝM ZPŮSOBEM
OBHOSPODAŘOVÁNÍ NA KVALITU ODTÉKAJÍCÍ VODY
Subprojekt se zabývá působením lesních porostů na vodní ekosystémy. Výzkumnou práci
lze rozdělit do dvou okruhů: prvním je sledování kvality vody a biotických složek vodního
prostředí ve vztahu k typu lesního porostu a intenzitě lesnického využití, druhá část se
věnuje zejména středním a větším vodním tokům s břehovými porosty, které jsou zdrojem
odumřelé dřevní hmoty.
Výzkum vlivu lesnického hospodaření na kvalitu odtékající vody
Pro výzkum dlouhodobého vlivu lesnického hospodaření na vodní prostředí bylo vybráno pět
párů malých lesních povodí v Moravskoslezských Beskydech a Javorníkách. Povodí byla
vybrána v párech takovým způsobem, aby hlavní rozdíl mezi nimi spočíval v intenzitě
lesnického využití. Jedno povodí představovalo vždy intenzivně lesnicky obhospodařovanou
plochu, druhé povodí bylo vybráno v porostech s minimálními lesnickými zásahy
v posledních desetiletích (přírodní rezervace a první zóny chráněné krajinné oblasti). Odběr
vzorků vody, fytobentosu a makrozoobentosu probíhal na těchto lokalitách v letech 2006–
2009. Cílem výzkumu je zjistit, zda se kvalita vody odtékající z přírodě blízkých lesních
porostů liší od kvality vody v povodí s intenzivně obhospodařovaným lesem.
Výzkum dynamiky dřevní hmoty v přirozených vodních tocích
Dřevní hmota je obvyklou součástí koryt přirozených vodních toků. Velké kusy dřeva, jako
jsou padlé stromy, jejich části a akumulace naplaveného dřeva, mají zásadní vliv na utváření
morfologického charakteru koryta, jeho stability a biologické rozmanitosti. Na druhou stranu
může dřevní hmota způsobovat problémy při povodních a zhoršovat jejich následky. Pro
stanovení limitů nakládání s dřevní hmotou ve vodních tocích je proto důležité znát faktory,
které ovlivňují stabilitu dřeva akumulovaného v korytě a přilehlé nivě vodního toku. Pro
získání poznatků o pohyblivosti dřevní hmoty probíhá sledování označených kusů dřeva na
lokalitách na řece Blanici a Zlatém potoce na Šumavě a sledování úseku řeky Moravy
v Litovelském Pomoraví, kde byla v minulosti část dřevní hmoty uměle stabilizována.
Pro řešení v roce 2010 byly stanoveny platnou metodikou následující cíle:
•
Budou pokračovat práce na vyhodnocení dat získaných v letech 2006–2009 na malých
lesních povodích v Beskydech a Javorníkách a jejich příprava k publikaci.
•
Na lokalitách Blanice-Spálenec, Zlatý potok a Morava-Vrapač bude probíhat sledování
dynamiky odumřelé dřevní hmoty v korytě a nivě vodního toku. Rozsah sledování bude
podřízen finančním možnostem.
•
Technická řešení navržená nebo používaná v době řešení výzkumného záměru budou
opatřena dokumentací potřebnou pro přihlášení jako užitný vzor.
V počátku roku se práce zaměřily na vypracování přihlášek užitných vzorů dvou technických
řešení, které vznikly v souvislosti s řešením subprojektu. V prvním případě jde o originální
sestavu bentometru – odběrového zařízení používaného v minulých letech pro kvantitativní
odběr zoobentosu na drobných tocích v Beskydech. Jeho hlavní výhodou oproti běžným
kvantitativním sběračům (Kubíčkův bentometr, Surberův sběrač) je snadná manipulace a
84
_________________________________________________________________________________
možnost použití na drobných horských tocích s hrubým substrátem dna. V druhém případě
byl navržen kotevní vak, který po naplnění zátěží místního původu (štěrk a valouny, písek,
zemina) slouží ke stabilizaci jednotlivých kmenů v korytě. Předpokládanou výhodou tohoto
řešení je poměrně snadná manipulace i bez použití mechanizace a funkce napodobující
přirozenou stabilizaci kmenů kořenovým balem. Použití tohoto technického řešení je
navrženo pro stabilizaci vybraných kmenů nacházejících se v korytě řeky Moravy na území
CHKO Litovelské Pomoraví. Obě technická řešení byla na konci června zapsána Úřadem pro
průmyslové vlastnictví jako užitný vzor.
Terénní práce probíhaly v dubnu a květnu na lokalitě Blanice-Spálenec, kde se nachází
modelová lokalita cca 700 kusů označeného dřeva v korytě a nivě přirozeného vodního toku.
Podle metodiky používané v minulých letech byla zpracována bilance přísunu a odplavení
dřevní hmoty na lokalitě oproti stavu na jaře 2009. Odplavené značené dřevo bylo podle
možností dohledáno a byla změřena vzdálenost odplavení, která bude dále použita pro
modelování pohybu dřevní hmoty při zvýšených průtocích. Výsledky týkající se faktorů
ovlivňujících povodňový transport dřevní hmoty byly prezentovány na česko-rakouskoněmecké konferenci „Aktuality šumavského výzkumu“, která se konala v říjnu v Srní.
Na lokalitě Morava-Vrapač v Litovelském Pomoraví byly zaznamenány po červnové pětileté
povodni významné změny. Snížilo se množství akumulovaného naplaveného dřeva a byly
pozorovány posuny a fragmentace kmenů ukotvených na lokalitě v roce 2003 v rámci
stabilizačního opatření. Posouzení změn na lokalitě byla proto věnována další pozornost
v podzimních měsících. Podrobnější údaje přinese zaměření a inventarizace jednotlivých
kmenů, která bude provedena na konci listopadu. Vývoj stabilizačního opatření byl
prezentován na konferenci „Využití výzkumu a monitoringu pro ochranářský management“
konané v září v Olomouci. Článek na stejné téma byl přijat do tisku recenzovaného časopisu
Vodní hospodářství.
V části zabývající se vlivem lesnického hospodaření na kvalitu vody drobných toků
v Beskydech byly terénní práce již ukončeny. V letošním roce byly zpracovány poslední
vzorky z loňského roku a byla získána doplňující data o lesnické charakteristice jednotlivých
povodí. Pokračovaly práce na publikaci určené do impaktovaného časopisu, v tuto chvíli
ještě nedokončené. V průběhu roku byly vydány tři faunistické práce publikované
v recenzovaném Časopise Slezského zemského muzea. Dílčí výstupy projektu zabývající se
výskytem kriticky ohrožené pošvatky druhu Arcynopteryx compacta v Moravskoslezských
Beskydech byly prezentovány na konferenci „Využití výzkumu a monitoringu pro ochranářský
management“ konané v září v Olomouci. Část mikrobiologických dat získaných v letech 2006
–2009 byla poskytnuta řešitelům subprojektu 3609 pro vypracování specializované mapy
organického zatížení malých vodních toků Moravskoslezských Beskyd.
4.2.3 Výstupy
•
Bude dokončen a do impaktovaného časopisu odeslán článek s pracovním názvem
„Kroča, J., Kuras, T. Skácelová, O., Kožený, P. Phytobenthos indicated impact of
production- and virgine forest on small streams in the Beskydy and Javorníky mountains“.
Článek k datu zpracování zprávy nebyl ještě dokončen. Do redakce časopisu s IF bude
odeslán v 12/2010.
•
Bude podána přihláška k zápisu užitného vzoru „Souprava bentometru aplikovaného na
běžné hydrobiologické síťky.“
Užitný vzor byl zapsán Úřadem pro průmyslové vlastnictví dne 14. 6. 2010 pod číslem
20986 s konečným názvem „Zařízení k odběru kvantitativních vzorků makrozoobentosu
na malých tocích.“ (3616_2934)
•
Bude podána přihláška k zápisu užitného vzoru „Kotevní vak pro stabilizaci dřevní hmoty
v korytech vodních toků.“
85
_________________________________________________________________________________
Užitný vzor byl zapsán Úřadem pro průmyslové vlastnictví dne 21. 6. 2010 pod číslem
21018 s definitivním názvem „Kotevní zařízení pro stabilizaci dřevní hmoty v korytech
vodních toků.“ (3616_2933)
•
Výsledek promítnutý do právních předpisů – Vyhláška MŽP o vyhlášení NPP Zlatý potok
(v roce 2010 bude materiál doplněn, uznatelným se výstup stane po skončení
legislativního procesu) – ve spolupráci se subprojektem 3615.
Návrh vyhlášky a příslušného plánu péče byl ve spolupráci s AOPK ČR přepracován dle
nových požadavků, doplněn o text i mapy – uplatnitelnost se předpokládá v roce 2011.
Další výstupy:
Publikace v recenzovaných časopisech uplatněné v průběhu roku 2010:
• Kroča, J. (2010) Leuctra digitata Kempny, 1899 (Plecoptera: Leuctridae) in the
Moravskoslezské Beskydy Mts. and Podbeskydská pahorkatina Upland region of the
Czech Republic. Časopis Slezského zemského muzea (A), roč. 59, č. 1, s. 71-75. ISSN
1211-3026. (3616_2907)
• Skácelová, O., Uher, B., Kroča, J. (2010) Phytobentos of small streams in the
Moravskoslezské Beskydy and Javorníky Mountains. Časopis Slezského zemského
muzea (A), 2010, roč. 59, č. 1, s. 81-95. ISSN 1211-3026. (3616_2906)
• Kroča, J. Arcynopteryx compacta (Mac Lachlan, 1872) and Isogenus nubecula Newman,
1833 (Plecoptera, Perlodidae) in the Moravskoslezske Beskydy Mts. (Czech Republic).
Časopis Slezského Zemského Muzea (A), 2010, roč. 59, č. 2, s. 159-164. ISSN 12113026. (3616_2979)
• Kožený, P., Simon, O. Mrtvé dřevo ve vodních tocích – čas změnit zákony?. Příroda.
Sborník prací z ochrany přírody, 2010, roč. 2010, č. 27, s. 5-22. ISSN 1211-3603.
(3616_2296)
Specializovaná mapa:
• Mlejnková, H., Kroča, J., Fojtík, T. Organické zatížení malých vodních toků
Moravskoslezských Beskyd – zatřídění dle mikrobiálních indikátorů organického
znečištění (2006-2010). 2010. (3609_2999) – ve spolupráci se subprojektem 3609.
Nebodované výstupy:
• Kožený, P. Large wood dynamics in the channel and floodplain of the Blanice stream
during an one in ten years flood. In Šustr, P. Aktuality šumavského výzkumu. Srní,
19.10.2010. Vimperk: Správa NP a CHKO Šumava, 2010, s. 51-53. (3616_2982)
• Kroča, J. Výzkum kriticky ohroženého druhu Arcynopteryx compacta, možnosti ochrany a
managementu. In Tuf I. H., Kostkan V. Využití výzkumu a monitoringu pro ochranářský
management. Olomouc, 14.9.2010. Brno: Tribun EU s.r.o., 2010, s. 55. ISBN 978-807399-994-0. (3616_2961)
• Mlejnková, H., Konečná, J., Sovová, K., Kroča, J. Charakteristika podélného profilu
horského toku na základě rozdílů složení planktonních mikrobiálních společenstev. In
Papajová, D. a kol. Mikroorganizmy a kvalita života. Stará Lesná, Slovensko, 15.9.2010.
Bratislava-Praha: Československá společnost mikrobiologická, 2010, s. 87. ISBN 970-80970477-8-8. (3609_3005) – ve spolupráci se subprojektem 3609
86
_________________________________________________________________________________
4.3 PODMÍNKY ZACHOVÁNÍ VÝSKYTU ZVLÁŠTĚ CHRÁNĚNÝCH
DRUHŮ VODNÍCH A MOKŘADNÍCH ORGANISMŮ
Obsahem subprojektu je základní výzkum zaměřený na získávání nových poznatků
týkajících se biologie zvláště chráněných druhů na vodu vázaných organismů, biotopů jejich
výskytu a interakcí mezi jejich populacemi a prostředím.
V rámci výzkumu reprodukčních cyklů mlžů byl v roce 2010 kladen důraz na přípravu
publikačních výstupů a dále jsou doplňována data pro vybrané aspekty hostitelskoparazitických vztahů velkých mlžů a jejich rybích hostitelů, které souvisí s potenciálním
ohrožením těchto druhů. Na rok 2010 byly naplánovány experimentální práce pro tři dílčí
studie: (1) testování vhodnosti rybích hostitelů pro velevruba tupého (U. crassus) na různých
druzích ryb, (2) výzkum závislosti reprodukční úspěšnosti a vitality juvenilů U. crassus
vyvíjejících se na různých populacích jelce tlouště (Leuciscus cephalus) a (3) provedení
experimentu s vývojem larválních stadií škeble asijské (Sinanodonta woodiana) na různých
rybích hostitelích. Načasování prací bylo určeno obdobím reprodukční aktivity studovaných
druhů mlžů.
Probíhá statistické vyhodnocení dat o jakosti vody na lokalitách raka kamenáče
(Austropotamobius torrentium), získaných v letech 2008 až 2009 spolu s monitoringem
výskytu tohoto druhu. V roce 2010 se pokračuje ve sledování lokalit A. torrentium, kde jakost
vody neodpovídá nárokům pro prosperující populaci tohoto druhu. Dále byla provedena třetí,
doplňující experimentální sezónní studie testující migrační schopnosti raků: (1) Orconectes
limosus – Pšovka (CHKO Kokořínsko) a (2) Astacus astacus a Austropotamobius torrentium,
– Stroupinský potok (CHKO Křivoklátsko).
Je realizováno sčítání zimujících populací vodních ptáků v Praze a Středních Čechách
v běžné sezóně. Je prováděna statistická analýza dat z dřívějších období pro publikační
účely.
Byla provedena analýza lipidových zásob epifluorescenční metodou u fixovaných vzorků
glochidií a transformovaných juvenilních jedinců Unio crassus z roku 2009.
V měsících květen až červenec roku 2010 proběhl experiment monitorující vývoj larválního
stádia velevruba tupého (Unio crassus) na 7 potenciálních hostitelských druzích ryb (Salmo
trutta fario, Oncorhynchus mykiss, Salvelinus fontinalis, Anguilla anguilla, Gasterosteus
aculeatus, Leucaspius delineatus, Ctenopharyngodon idella) a srovnávacím druhu Phoxinus
phoxinus. Odběr gravidních jedinců velevruba tupého byl proveden na lokalitě v povodí řeky
Berounky. Práce navazuje na experimenty provedené v letech 2008–2009. Ve stejném
období proběhla druhá část experimentu věnující se porovnání transformační úspěšnosti
glochidií velevruba tupého ze dvou různých populací na jelci tloušti (Leuciscus cephalus)
(první část studie byla provedena v roce 2009). Na 24 jedincích jelce tlouště byl individuálně
monitorován průběh larválního vývoje velevruba tupého. Zatímco první část experimentu
proběhla úspěšně a výsledky jsou již zpracovávány pro publikaci, druhou část provázely
vysoké úhyny ryb. V důsledku toho se při komplexním statistickém zpracování ukázaly
výsledky jako nedostatečně průkazné. Proto předpokládáme, že bude nutno dílčí sérii této
části experimentu zopakovat, což vzhledem k sezónnosti produkce glochidií Unio crassus
bude možno provést až v příštím roce.
V srpnu 2010 proběhl experiment testující vhodnost hostitelských druhů ryb pro invazní druh
mlže – škebli asijskou (Sinanodonta woodiana). Šlo o první experiment v této oblasti
výzkumu, který měl za cíl mj. ověřit vhodnou metodiku experimentální invadace glochidiemi
87
_________________________________________________________________________________
druhu Sinanodonta woodiana. Testovaná metodika se ukázala vhodnou. Současně
experiment přinesl i první výsledky transformační úspěšnosti glochidií S. woodiana na
vybrané skupině druhů ryb (Rhodeus sericeus, Cyprinus carpio, Gobio gobio, Rutilus rutilus,
Pseudorasbora parva, Barbus barbus, Carassius auratus).
Ve čtvrtém kvartálu roku se věnujeme přípravě publikace věnující se problematice
hostitelsko-parazitických vztahů u velkých mlžů a jejich rybích hostitelů a publikace
o vodních měkkýších na antropogenně ovlivněných biotopech Vltavy v Praze. První
z rukopisů bude odeslán do konce roku 2010 do redakce časopisu Journal of Molluscan
Studies, druhý byl ke dni 18.11.2010 odeslán do redakce časopisu Bohamia Centralis.
Ke statistickému zpracování jsou připravována data z lokalit s výskytem raka kamenáče,
která byla získána v letech 2008 a 2009. Tehdy byla shromážděna data o chemismu ze
všech v současnosti známých lokalit tohoto druhu na území ČR. Současně byl sledován
i výskyt druhu a habitatu jednotlivých lokalit. Před svým zpracováním do publikace je datová
sada ještě doplňována o několik doplňujících odběrů a rozborů kvality vody z lokalit
A. torrentium, které jsou průběžně realizovány během letošní sezóny.
Díky letošnímu poměrně pozdnímu nástupu jara jsme měli více času na technickou přípravu
sledování migračního chování raka pruhovaného (Orconectes limosus) na Pšovce (CHKO
Kokořínsko). Oproti původnímu plánu (podzimní migrační experiment) jsme proto zrealizovali
ještě jedno sledování v období jarní migrace (duben/květen). Závěrečná část letošního
experimentu (a také celé víceleté studie) probíhá podle plánu v období podzimní migrace od
začátku října, ukončena bude k 30. listopadu.
Vysoké průtoky a nízká průhlednost vody na experimenálních lokalitách výskytu raků
A. astascus a A. torrentium na Křivoklátsku v srpnu 2010 způsobily, že se terénní práce na
těchto lokalitách zkomplikovaly a bylo třeba je omezit. Přesto zde proběhly v srpnu a září
2010 celkem tři kontrolní odlovy a značení raků v rámci migračního experimentu. Spolu
s loňskými a předloňskými výsledky je tak k dispozici tříletá časová řada, která již má
vysokou vypovídací hodnotu. Výsledky experimentu potvrzují naši hypotézu, že oba druhy
raků přítomné na lokalitě se svoji prostorovou aktivitou v toku navzájem prokazatelně
odlišují.
Na lokalitě A. torrentium Zákolanský potok, která neodpovídá nárokům na jakost vody
v porovnání s ostatními lokalitami a kde nejspíše z těchto důvodů došlo i ke změně chování
druhu (přebývání v norách), proběhly opakované odběry vody s cílem potvrdit hypotézu
odlišného chemismu vody v račích norách oproti vodě ve vlastním toku.
Bylo dokončeno sčítání vodních zimujících ptáků na středočeských lokalitách v sezóně
2009/10. Proběhl přepis starších dat z minulých let do jednotné databáze. Byla dokončena
a do redakce časopisu Bird Study odeslána publikace pojednávající o faktorech, které
ovlivňují vzorce zimování vodních ptáků na Pražské Vltavě, a to na základě 16-leté časové
řady. Bylo m.j. prokázáno, že kvantita jedinců na tomto významném zimovišti souvisí u
konkrétních druhů s aktuálními teplotními podmínkami v odlehlejších částech Evropy. Dále
byl publikován článek hodnotící stav populací zimujících vodních ptáků ve Středních
Čechách v uplynulých dvou sezónách.
4.3.3 Výstupy
•
Vědecký článek o transformační úspěšnosti a vitalitě juvenilních jedinců velevruba
tupého vyvíjejících se na různých populacích jelce tlouště – odeslání do časopisu s IF
(ve spolupráci se subprojektem 3615).
Po vyhodnoceních všech stávajících dat se ukázalo, že výsledky dosud nemají
dostatečnou statistickou průkaznost, a to v důsledku ztrát daných vysokým úhynem
některých experimentálních skupin ryb. Proto bude k sepsání tohoto článku přikročeno až
po doplňujícím experimentu, který proběhne v příštím roce.
88
_________________________________________________________________________________
•
Vědecký článek o průběhu larválního vývoje velevruba tupého na různých hostitelských
druzích ryb – sepsání a příprava pro odeslání do časopisu s IF. (ve spolupráci se
subprojektem 3615).
Byly statisticky vyhodnoceny experimenty ze všech 3 experimentálních sezón. Probíhají
práce na sepisování článku, předpokládané odeslání do reakce je do konce roku 2010.
•
Vědecký článek o vlivu teploty na vzorce zimování jednotlivých druhů vodních ptáků –
odeslání do časopisu s IF.
Z redakce časopisu Bird Study nám byly doručeny recenzní připomínky k článku
(Mourková, J., Bílý, M., Bell, C., Bergmann, P., Šizling, A. Factors affecting wintering
abundance patterns of central European water birds in Prague). Po zapracování
připomínek a jazykové korektuře bude článek znovu odeslán do redakce.
•
Recenzovaný článek o vodních měkkýších Vltavy v Praze – odeslání do recenzovaného
časopisu.
Článek (Douda, K., Hronek, J., Beran, L., Bílý, M. Vodní měkkýši Vltavy v Praze –
druhové složení a populační dynamika v prostředí silně modifikovaného vodního toku) byl
odeslán do redakce časopisu Bohemia Centralis.
•
Odborný článek o průběhu zimování vodních ptáků na pražské Vltavě v uplynulých dvou
letech – odeslání do odborného periodika.
Vyšel článek: Bílý, M., Bergmann, P., Jelínek, M.: Zimní sčítání vodních ptáků ve
středních Čechách v sezonách 2007/08 a 2008/09. Aythya, 2010, roč 3, č. 3, s. 59-81.
ISBN 978-80-7444-006-9. (3608_3030)
•
Odborný článek na téma ochrany raků v Evropě a v ČR – odeslání do odborného
periodika.
Článek (Svobodová, J., Douda, K., Štambergová, M., Picek, J., Vlach, D.; Fischer, D.
Water quality requirements of indigenous and alien crayfish in streams of the Czech
Republic) byl po drobných, převážně jazykových úpravách odeslán do redakce časopisu
Hydrobiologia.
Vyšel článek: Svobodová, J., Vlach, P., Fischer, D. Legislativní ochrana raků v České
republice a v ostatních státech Evropy. Vodohospodářské technicko-ekonomické
informace (VTEI), 2010, roč. 52, č. 4, s. 1—5., ISSN 0322-8916. Příloha Vodního
hospodářství č 8 /2010. (3608_2947)
•
Odborná kniha (monografie) na téma raci v ČR – vydání knihy společně s AOPK.
Byla vydána kniha: Štambergová, M., Svobodová, J., Kozubíková E. Raci v České
republice. Praha: AOPK ČR, 2009, 255 s., ISBN 978-80-87051-78-8. (3608_2749)
•
Přepokládaná aktivní účast na mezinárodní konferenci Malacological forum 2010
(Londýn). Z personálních důvodů došlo ke změně. Namísto původně plánované
konference jsme se zúčastnili konference Europaean Crayfish – Food, Flagships &
Ecosystem Services (Poitiers, Francie).
Byl prezentován příspěvek: Kadlecová, K., Bílý, M. Migration of Noble crayfish (Astacus
astacus) and Stone crayfish (Austropotamobius torrentium) during three vegetation
seasons in the Křivoklátsko Landscape Pratected Area, Czech Republic. In Europaean
Crayfish – Food, Flagships & Ecosystem Services. Poitiers, France, 26.–29.10.2010.
Mirebeau, Ch.(ed.). Poitiers: LEES, 2010, p. 94. (ISBN 978-2-911320-38-5)
•
Účast na dalších konferencích: Byly prezentovány 2 příspěvky na trilaterální českorakousko-bavorské konferenci v NP Šumava (Srní), 1 příspěvek slovenské konferenci
s mezinárodní účastí Aplikovaná ornitológia (Zvolen), 1 příspěvek na konferenci
89
_________________________________________________________________________________
Východočeské ornitologické společnosti (Dlouhý) a 1 příspěvek na Zoologických dnech
(Praha):
Bílý, M., Simon, O., Kladivová, V., Fricová, K. Kubíková, L. Long-term monitoring of water
chemistry in the river pearl mussel (Margaritifera margaritifera) localities. In Research
actualities in Bohemian/Bavarian Forest. Srní, Czech Republic, 19.–20.10.2010. Šustr,
P., (ed.). Vimperk: Správa NP a CHKO Šumava, 2010, s. 15. (ISBN není uvedeno.)
Douda, K., Simon, O., Bílý. M., Kladivová, V. Monitoring of in-stream nitrate levels as a
tool in freshwater mussels conservation – interpretation and application. In Research
actualities in Bohemian/Bavarian Forest. Srní, Czech Republic, 19.–20.10.2010. Šustr,
P., (ed.). Vimperk: Správa NP a CHKO Šumava, 2010, s. 29. (ISBN není uvedeno.)
Bergmann, P., Bílý, M., Mourková, J., Jelínek, M. Změny v zimování vodních ptáků na
Vltavě v Praze v letech 1991 – 2009. In Metody a výsledky výzkumu ptačích populací.
Dlouhý, ČR, 22.-24. 10. 2010. Vránová, S. (ed.). Pardubice: VČP ČSO, 2010, s 10-11.
(ISBN není uvedeno.)
Bergmann, P., Bílý, M., Musil, P., Musilová, Z., Mourková, J., Jelínek, M. Zimování
hohola severního (Bucephala clangula) a morčáka velkého (Mergus merganser) v Praze
a ve středních Čechách v letech 1991-2010. In Aplikovaná ornitológia 2010 – zborník
abstraktov. Zvolen, Slovensko, 10.10.2010. Kropil, R., Lešo, P. (eds.). Zvolen,
Vydavateľstvo TU, 2010, s. 13-14 (ISBN není uvedeno.)
Bílý, M., Kadlecová, K. Výskyt a migrační aktivita raků v povodí Stroupinského potoka
v CHKO Křivoklátsko. In Zoologické dny 2010. Praha, ČR, 11.–2.2.2010. Bryja, J.,
Zasdadil, P. (eds.). Brno: Ústav biologie obratlovců AV ČR, v.v.i., 2010, s. 38. (ISBN 97880-87189-07-8)
90
_________________________________________________________________________________
5. ODDÍL E – PLOŠNÉ A DIFÚZNÍ ZDROJE ZNEČIŠTĚNÍ
5.1 VLIVY ZEMĚDĚLSKY OBHOSPODAŘOVANÝCH POVODÍ NA
KVALITU ODTÉKAJÍCÍ VODY
První okruh, související s problematikou dusíku a nitrátové směrnice, se zaměří na finální
doladění metodiky vymezení zranitelných oblastí podle eutrofizace vod ve vybraných
povodích s daty o všech typech zdrojů fosforu a na předložení definitivní metodiky ke
schválení. Kromě toho budou vyhodnocena data o odtoku dusíku z experimentálních povodí,
sledovaných v letech 2007–2009 a bude vypočítána celková bilance v jednotlivých letech a
za celé období. Bude provedeno hodnocení odtoku dusíku v závislosti na půdních typech,
případně na dalších charakteristikách sledovaných povodí.
Druhý okruh řešení je věnován problematice fosforu. Hlavním cílem terénních prací pro rok
2010 je analýza erozního odtoku resp. příkladové zachycení přívalové vlny z letní bouřky.
Kromě základních chemických analýz budou z obsáhlé série vzorků stanoveny i jednotlivé
frakce fosforu, detailně měřen úhrn srážek i následné změny průtoku na kontrolním profilu.
S ohledem na dostupnost byla vytipována dvě vhodná povodí: Lhotský potok a Vintířovský
potok. Vzhledem k stochastické povaze lokalizace bouřek nelze úspěšnost odběrů
předpovědět ani odhadnout. Výjezdy budou uskutečněny po ohlášení odpovídající
předpovědi resp. vydání upozornění ČHMÚ. Předpokládá se 2–5 výjezdů od června do
srpna. Pro případné další odběry je třeba připravit nové odběrové zařízení. Pro zpřesnění
výpočtu bilancí odnosu fosforu ze sledovaných zemědělských povodí za tříleté období budou
zakoupena data denních průtoků z analogických profilů ČMHÚ. Pro vyhodnocení úplné
bilance toků fosforu v měřítku zemědělského mikropovodí (Vintířovský potok) je třeba doplnit
odnos fosforu (data VÚV) údaji o aplikovaných hnojivech a realizované sklizni. Za tímto
účelem budou vedena jednání s ÚKZÚZ resp. hospodařícími subjekty. Těžiště činnosti
pro rok 2010 bude nicméně ve statistickém zpracování dat dokumentujících odnos fosforu
z orné půdy. Cílem je charakterizovat pro Českou republiku jeho bilanci a její variabilitu na
základě dat z roku 2006 (spatial statistics) a tříletého období 2007–2009. Výsledky budou
publikovány v několika impaktovaných a recenzovaných časopisech a prezentovány na
domácích a zahraničních konferencích.
Ve třetím okruhu, který je věnován mikrobiálnímu zemědělskému znečištění vod, bude
vyhodnoceno tříleté sledování mikrobiálního znečištění ve vybraných zemědělských
oblastech. V období červen až srpen budou stanoveny mikrobiální indikátory ve vzorcích vod
z toků v zemědělských oblastech během přívalových dešťů (tyto práce jsou podmíněny
zachycením přívalových událostí ve spolupráci s tematickým okruhem věnovaným sledování
fosforu). Dále budou vyhodnoceny výsledky identifikace intestinálních enterokoků
izolovaných ze zemědělských profilů a bude dokončeno studium rychlosti eliminace různých
druhů izolovaných intestinálních enterokoků z vodního prostředí (modelové experimenty).
V části, která se věnuje hygienickým rizikům spojeným s intenzívním hospodařením na
rybnících (chov ryb a vodní drůbeže) bude v roce 2010 provedeno zhodnocení vlivu
intenzifikace rybářského hospodaření při použití tuhých statkových hnojiv (chlévská mrva);
dále bude provedeno srovnání mikrobiálního znečištění rybníků s přísunem znečištění
zemědělského původu (aplikace organických hnojiv) s intenzivním přísunem komunálního
znečištění. Terénní práce budou zaměřeny na dokončení studia vlivu aplikace chlévské mrvy
na jakost vody z mikrobiálního hlediska. Postupně bude připravována publikace s pracovním
názvem Mlejnková, Sovová, Slezáková: Microbiall contamination of fish ponds in
dependence of the pollution source type – vlastní realizace je plánována na rok 2011.
91
_________________________________________________________________________________
Zemědělské znečištění vod dusíkem
V prvním okruhu řešení, který je věnován problematice plošného znečištění vod dusíkem,
pokračovalo testování navržené metodiky vymezování zranitelných oblastí podle eutrofizace
povrchových vod. Ve dvou stejně velkých povodích na řece Trnavě nad nádrží Želiv a řece
Trkmance před soutokem s Bílovickým potokem byly testovány různé charakteristické
hodnoty ukazatelů pro odlišení podílu zdrojů znečištění a nastavení dalších indikátorů
použitých v návrhu metodiky. Povodí byla vybrána tak, aby reprezentovala rozdílné
podmínky klimatické (různá nadmořská výška), různé způsoby zemědělského hospodaření
i rozdílnou strukturu bodových zdrojů znečištění. V obou povodích byla vyhodnocena
dostupná data ve 13 resp. 7 monitorovacích profilech. V obou povodích byla zastoupena
i vzorová zemědělská pilotní povodí VÚV TGM, v.v.i., která sloužila jako referenční pro
odladění hranice pro indikátory, odlišující převažující plošné znečištění. Na základě výsledků
testování byla dopracována konečná verze metodiky. Výsledky testování v obou vzorových
povodích byly zařazeny do metodiky jako příkladové studie. Finální verze metodiky je
předložena k oponentnímu projednání.
Zpracování výsledků sledování odtoku dusíku z pilotních zemědělských povodí z let 2007–
2009 bylo dočasně pozastaveno vzhledem k odchodu řešitelky na mateřskou dovolenou.
Práce na přípravě článku do impaktovaného časopisu budou pokračovat na začátku roku
2011.
Zemědělské znečištění vod fosforem
Hlavní cíl terénních prací pro rok 2010, tj. zachycení a analýza vlny erozního odtoku, byl
splněn. Ze srážky 13. srpna byla v povodí Lhotského potoka zachycena odtoková vlna.
Z časové řady odebraných vzorků je patrné současné a výrazné maximum koncentrace
celkového fosforu (TP) – 1,5 mg.l -1 a nerozpuštěných látek. Koncentrace celkového
rozpuštěného i rozpuštěného reaktivního fosforu jsou však méně výrazné. V absolutní míře
nedosáhla hladina TP maximálních koncentrací zachycených na tomto povodí v předchozích
letech při erozních událostech. Zřejmě došlo k vypláchnutí sedimentů z povodí během
některé předchozí bouřky (všechny 3 podezřelé události se vyskytly rovněž během víkendů!),
což podtrhuje jedinečnost každého roku a nezbytnost kontinuálního záznamu. Z toho důvodu
byl vyroben a na Lhoteckém potoce instalován stojan s tlakovými čidly registrujícími výšku
hladiny a zároveň upraven přeliv. Vzhledem ke stochastické povaze erozního odtoku a
exportovanému množství P je třeba se v budoucnu věnovat transformaci těchto vln níže po
proudu. Jak se ukázalo při zpracování výběrové bilance VN Orlík, tak právě nedostatečné
zachycení takových vln ve státních programech monitoringu přináší značné nejistoty do
rozhodování o nápravných opatřeních. Připravované nové odběrové zařízení by mělo
umožnit zachycení vln při nízkých ekonomických nákladech.
V rámci doplnění poznatků ze sledování pilotního povodí Vintířovského potoka v letech 2007
–2009 byly úspěšně osloveny dva největší hospodařící subjekty, ZOD Kámen a ZOD Agria
Obrataň. Od nich získaná data o hnojení, sklizni a dalších faktorech ovlivňujících bilanci
fosforu budou použita k příkladové bilanci fosforu na mikropovodí.
Protože v lednu 2010 byly dokončeny odběry v pilotních povodích sledovaných ve třech
předchozích letech, spočíval důraz prací v letošním roce ve vyhodnocování a interpretaci
dat. Pracovní tým byl přitom díky pracovní neschopnosti a následné mateřské dovolené
Terezy Beránkové (roz. Urbanové) oslaben. Některé analýzy byly pozastaveny a očekává se
jejich zpracování během roku 2011.
Cílem pro ČR tak zůstává postupné upřesňování bilance fosforu a charakterizování
variability jeho odnosu na základě dat z roku průzkumného monitoringu roku 2006 a tříletého
92
_________________________________________________________________________________
období 2007–2009. Verifikované průtoky na experimentálních povodích spolu s pořízenými
daty Qd ze 17 vybraných stanic ČHMÚ umožní provést toto zpřesnění nejen pro námi
sledované období, ale i zpětnou rekonstrukci pro delší období.
Zobecněné poznatky jsou již nyní uplatňovány ve vodohospodářské praxi, např. při řešení
problematiky eutrofizace VN Orlík, či dalších nádrží řešených v komplexním mezioborovém
projektu NAZV QI102A265 „Určení podílu erozního fosforu na eutrofizaci ohrožených
vodních útvarů stojatých povrchových vod“.
Průběžným publikováním v impaktovaných a recenzovaných časopisech a prezentacemi na
konferencích doma a v zahraniční je s výsledky seznamována vědecká i odborná veřejnost.
Letos byly publikovány tři články v recenzovaných časopisech Vodní hospodářství a VTEI.
Jeden příspěvek byl přijat k publikování v impaktovaném časopise Hydrological Sciences
Journal. Do recenzovaného časopisu Soil and Water Research byl odeslán jeden příspěvek.
Výsledky byly prezentovány na dvou mezinárodních a dvou domácích konferencích.
Mikrobiální zemědělské znečištění
Ve třetím okruhu, který je věnován mikrobiálnímu zemědělskému znečištění vod, bylo kompletně
vyhodnoceno tříleté sledování mikrobiálního znečištění ve vybraných zemědělských oblastech.
Dále byly vyhodnoceny výsledky identifikace intestinálních enterokoků izolovaných ze
zemědělských profilů a téměř bylo dokončeno studium rychlosti eliminace různých druhů
izolovaných intestinálních enterokoků z vodního prostředí (modelové experimenty). Výsledky
mikrobiální kontaminace v zemědělských tocích vykazovaly velké, až několika řádové
sezónní rozdíly (minimum v zimním, maximum v letním období), zároveň byla zaznamenána
korelace vyšší mikrobiální kontaminace v souvislosti se srážkovými epizodami. Byl zjištěn
vyšší počet enterokoků než fekálních koliformních bakterií, což je typické pro zemědělské
znečištění a většina enterokoků nepatřila do druhů E. faecium a E. faecalis, které jsou
typické pro komunální kontaminaci. Rychlost eliminace enterokoků z vodního prostředí závisí
především na obsahu dalších organismů a mikroorganismů (kultivovatelné mikroorganismy,
celkové počty bakterií, biologický obraz), které napomáhají eliminaci alochtonních
mikroorganismů.
V části, která se věnuje hygienickým rizikům spojeným s intenzívním hospodařením na
rybnících (chov ryb a vodní drůbeže) bylo v roce 2010 provedeno zhodnocení vlivu
intenzifikace rybářského hospodaření při použití tuhých statkových hnojiv (chlévská mrva),
srovnání mikrobiálního znečištění rybníků s přísunem znečištění zemědělského původu
(aplikace organických hnojiv) s intenzivním přísunem komunálního znečištění. Terénní práce
byly zaměřeny na dokončení studia vlivu aplikace chlévské mrvy na jakost vody
z mikrobiálního hlediska. Výsledky tříletého sledování mikrobiálního znečištění ve vybraných
zemědělských oblastech, doplněné o výsledky dřívějších studií VÚV TGM, v.v.i. byly
presentovány na konferenci formou přednášky, ve sborníku konference a byly zpracovány do
publikace.
5.1.3 Výstupy
•
Metodika vymezení zranitelných oblastí podle eutrofizace vod – konečná verze,
předložení ke schválení.
Práce na metodice byly dokončeny včetně testování postupu na vybraných pilotních
povodích Trnavy a Trkmanky. Finální verze metodiky je předložena k oponentnímu
projednání a certifikaci. (3617_final1_2010)
•
Vyhodnocení dat o odtoku dusíku z experimentálních povodí v letech 2007–2009,
příprava výsledků k publikaci v odborném periodiku.
93
_________________________________________________________________________________
Zpracování výsledků bylo dočasně pozastaveno vzhledem k odchodu řešitelky na
mateřskou dovolenou. Práce na přípravě článku do impaktovaného časopisu budou
pokračovat na začátku roku 2011.
•
Fiala, D., Rosendorf, P. Pasivní bodový vzorkovač vody a plavenin. VTEI, postoupení
publikace (Jneimp).
Publikováno. Fiala, D., Rosendorf, P. Pasivní bodový vzorkovač vody a plavenin. VTEI,
2010, roč. 52, č. 1, s. 17–19. ISSN 0322-8916. Příloha Vodního hospodářství č. 2/2010.
(3617_2848)
•
Fiala, D., Rosendorf, P. Plošné zdroje fosforu v povodí VN Orlík. Vodní hospodářství,
postoupení publikace (J neimp).
Publikováno: Fiala, D.; Rosendorf, P. Plošné zdroje fosforu v povodí VN Orlík a její
eutrofizace. Vodní Hospodářství, 2010, roč. 60, č. 7, s. 199—202. ISSN 1211-0760.
(3617_2939)
•
Fiala, D., Rosendorf, P. and Urbanová, T. Impact of tile-drainage on phosphorus load
from exclusivelly agricultural watersheds. Soil and Water Research, postoupení publikace
(Jneimp).
Článek byl v listopadu odeslán k recenzi do časopisu Soil and Water Research.
•
Beránková, T., Vogel, R. M. Fiala, D., Rosendorf, P. Estimation of phosphorus loads with
sparse data for agricultural lands in the Czech Republic. Hydrological Sciences Journal,
postoupení publikace (J imp).
Článek byl na konci srpna přijat k publikování v impaktovaném časopise Hydrological
Sciences Journal. (3617_3020)
•
Urbanová, T. Přístup k hodnocení náchylnosti zemědělských povodí ke ztrátám fosforu
z půdy do vody. Vodní hospodářství, postoupení publikace (Jneimp).
Publikováno: Beránková, T. Přístup k hodnocení náchylnosti zemědělských povodí ke
ztrátám fosforu z půdy do vody. Vodní hospodářství, 2010, roč. 60, č. 7/2010, s. 182—
184. ISSN 1211-0760. (3617_2941)
•
Příprava publikace výsledků průzkumného monitoringu odnosu fosforu z hlavních
půdních typů ČR. (Jimp).
Nadále probíhají práce na statistickém hodnocení dat a proměnných prostředí (GIS).
S postoupením článku do vybraného časopisu se počítá v roce 2011.
•
Příprava technického řešení nové konstrukce odběrového zařízení.
Dokončení přípravy technického řešení odběrového zařízení do 12/2010, podání
přihlášky užitného vzoru v roce 2011.
•
Příprava publikace výsledků bilance fosforu v mikropovodí (Journal of Landscape
Studies).
Probíhá analýza a zpracování výsledků; publikování článku se předpokládá
v recenzovaném časopise v roce 2011: Beránková, T. et al. Aplication of Phosphorus
Index at Vintířov catchment, the Czech Republic. Journal of Landscape Studies.
•
Mlejnková, H., Sovová, K. The impact of fish farming on microbial water quality of
fishponds – odeslání článku do recenzovaného časopisu.
Článek odeslán do impaktovaného časopisu Water Science and Technology: Mlejnková
H., Sovová K: Impact of fish pond manuring on water quality and health risk potential.
manuskript WST-S-10-02241[1]. (3617_final2_2010)
94
_________________________________________________________________________________
•
Baudišová, D. a kol. Charakteristika enterokoků izolovaných z vodního prostředí
v zemědělských oblastech – pracovní název publikace, jejíž rukopis bude zaslán do
recenzovaného časopisu.
Článek odeslán do recenzovaného časopisu VTEI: Baudišová, D., Benáková I.
Mikrobiální znečištění toků v zemědělských oblastech. (3617_final3_2010)
Prezentace výsledků na konferencích:
•
Závislost typu přinášeného znečištění na mikrobiální kontaminaci rybochovných rybníků
– Mlejnková, Slezáková, Sovová – zahraničí (přednáška, Slovensko).
Příspěvek publikován ve sborníku z konference: Slezáková, K., Mlejnková, H.,
Sovová, K. Závislost typu přinášeného znečištění na mikrobiální kontaminaci
rybochovných rybníků. In 25. kongres Československej spoločnosti mikrobiologickej s
medzinárodnou účasťou, Programy a abstrakty, Stará Lesná, Vysoké Tatry, SR, 15.18.9.2010, Mikroorganizmy a kvalita života“. Eds. Papajová et al. ČSSM BratislavaPraha, ISBN 970-80-970477-8-8, s. 90. (3617_3006)
•
Mikrobiální kontaminace toků v zemědělských oblastech – Baudišová a kol. – zahraničí
(poster, Slovensko).
Příspěvek publikován ve sborníku z konference: Baudišová, D., Benáková, I. Mikrobiální
znečištění toků v zemědělských oblastech. In 25. kongres Československej spoločnosti
mikrobiologickej s medzinárodnou účasťou, Programy a abstrakty, Stará Lesná, Vysoké
Tatry, SR, 15.-18.9.2010, Mikroorganizmy a kvalita života“. Eds. Papajová et al. ČSSM
Bratislava-Praha, ISBN 970-80-970477-8-8, s. s 234. (3617_2964).
•
Fiala, D., Rosendorf, P. and Urbanová, T. 6th International phosphorus workshop (IPW6).
27th Sept. – 1st Oct, 2010, Seville, Spain, prezentace výsledků na mezinárodní
konferenci.
Poster presentován na zahraniční konferenci IPW6 konané ve Španělsku, v sekci
„Monitoring P loss“ a publikován ve sborníku: Fiala, D., Rosendorf, P. Variability of
phosphorus load from agricultural land in Czech Republic. Part I: baseflow condition.- In
6th International Phosphorus Workshop - Towards a sustainable control of diffuse P loss:
risk, monitoring, modelling, and mitigation options. 27.9.-1.10.2010. Sevilla, Spain, Eds.
Delgado, A.; Gil Sotres, F. and Torrent, J. 2010, Universidad de Sevilla, p. 159, ISBN SE5826/2010. (3617_3017)
•
Rosendorf, P., Klír, J., Hrabánková, A, Prchalová, H., Wollnerová, J. Developments in
monitoring effectiveness of the EU Nitrates Directive Action Programmes: Czech
Republic, Proceedings of the 2nd MonNO3 International workshop on Developments in
monitoring the effectiveness of the EU Nitrates Directive Action Programmes on the
Environment (scientific and methodological aspects of design, operation and reporting),
10-11 June 2009, Amsterdam Airport, the Netherlands.
Konečná verze příspěvku odeslána v březnu 2010 editorům sborníku, předpokládá se
publikace v druhé polovině roku 2010.
•
Rosendorf, P., Fiala, D. Je možné se současnými daty bilancovat fosfor v povodích
a odlišit jeho jednotlivé zdroje?, konference CYANOBAKTERIE 2010 - příčiny, důsledky,
řešení rozvoje vodních květů sinic, Brno, 16.–17. června 2010.
Příspěvek prezentován na domácí konferenci a publikován ve sborníku: Rosendorf, P.,
Fiala, D. Je možné se současnými daty bilancovat fosfor v povodích a odlišit jeho
jednotlivé zdroje? In Maršálek B., Maršálková E. a Vinklárková D. CYANOBAKTERIE
2010 - příčiny, důsledky a řešení rozvoje vodních květů sinic. Brno, 16.7.2010. Botanický
ústav AV ČR, v.v.i., Průhonice, 2010, s. 53—61. ISBN 978-80-86188-33-1. (3617_2940)
95
_________________________________________________________________________________
•
Fiala, D., Rosendorf, P. Shortfall of P budged in Orlík reservoir – statistical tryout among
culprits with sparse data. In Novel methods for reducing agricultural nutrient loading and
eutrophication. Jokioinen, Finland, 14.6.2010. Eds Turtola,E.; Ekholm,P. and Chardon,W.
2010 MTT Agrifood Research Finland, Jokioinen, Finland, p. 28. ISSN 1798-1824.
Příspěvek prezentován na zahraniční konferenci konané ve Finsku 14.-16.6.2010.
a publikován ve sborníku. (3617_2932)
•
Fiala, D., Rosendorf, P. Rozpočtový schodek nebo informační deficit – současné
možnosti bilance přísunu fosforu do VN Orlík a nejistoty z nich vyplývající. In Revitalizace
Orlické nádrže 2010, 12.10.2010, Ed. Očásková, I. 2010, VŠTE, Písek.
Příspěvek prezentován na domácí konferenci Revitalizace Orlické nádrže 2010, konané
12.–13. října 2010 v Písku. Sborník je připravován do tisku. (3617_3016)
Další výstupy:
•
Pavonič, M., Pospíšil, Z. Performance of low-cost semipermeable membrane devices for
monitoring organic contaminants in surface water. Článek odeslán do redakce
impaktovaného časopisu Journal of Environmental Monitoring, manuskript ID: EM-ART11-2010-000687. (3617_final4_2010)
96
_________________________________________________________________________________
5.2 VÝVOJ KOMPLEXNÍHO KONCEPTUÁLNÍHO MODELU PRO
ŘEŠENÍ VLIVŮ A DOPADŮ ANTROPOGENNÍ ČINNOSTI NA
PODZEMNÍ VODY V INTERAKCI S POVRCHOVÝMI
EKOSYSTÉMY
Práce subprojektu byly v roce 2010 zaměřeny na studium faktorů, které se podílejí na
formování výsledného chemismu podzemních vod v území postižených atmosférickou
depozicí v oblasti národního parku Krkonoše. Paralelně s touto aktivitou pokračoval
monitoring časoprostorových změn hladin podzemní vody na experimentálním povodí Na
Lizu. Od poloviny roku 2010 byl tento monitoring nově rozšířen i o povodí Uhlířská
v Jizerských horách. V oblasti Krkonoš proběhlo regionální revizní vzorkování chemismu
pramenů za účelem posouzení vlivu změn vegetace na jakost podzemních vod. Ve
spolupráci s partnerskými pracovišti byly vyvinuté konceptuální modely aplikovány na
zahraniční lokality, s klimaticky a geologicky odlišnými podmínkami.
Metodická část projektu byla v roce 2010 zaměřena na dvě hlavní aktivity: 1) návrh metodiky
na zjišťování zvratu trendu pro běžné znečišťující látky a pro nebezpečné látky s vyšším
podílem dat pod mezí stanovitelnosti; 2) práce na postupy hodnocení rizikovosti útvarů
podzemních vod pro druhé plány oblastí povodí. Postupy pro hodnocení rizikovosti v druhých
plánech oblastí povodí mají poněkud odlišnou funkci než u prvních plánů, navíc je vhodné na
základě zkušeností z prvních plánů oblastí povodí aplikovat nové či alespoň vylepšené
postupy.
V souladu se schválenou metodikou byla aktivita dílčího úkolu 18 členěna do několika
skupin.
Vývoj chemismu podzemních vod národního parku Krkonoše
Regionální studie zaměřená na vývoj chemismu podzemních vod v oblasti národního parku
Krkonoše si kladla za cíl posoudit vliv jakosti lesního pokryvu na kvalitu podzemní vody
v prostředí s intenzivním dopadem kyselé atmosférické depozice. Práce probíhaly s vizí
realizace článku, který by umožnil navázat na impaktovanou publikaci z loňského roku Hrkal,
Z., Fottová, D. Rosendorf, P. (2009).
Letošní aktivity proto vycházely z identické metodiky ověřené v Krušných horách (2008) a
Jizerských horách (2009). Studie vývoje chemismu je založena na informacích z 34
experimentálních povodí, na kterých byla k dispozici data, dokumentující vývoj chemického
složení podzemních vod za období od roku 1971 až po současnost. Data pocházela
z pramenů, které byly analyzovány v rámci mapovacích prací v letech 1971–1985 a 1994–
1999 a dále byly jednorázově vzorkovány v letošním roce.
Odběry z pramenů víceméně rovnoměrně pokrývají celé území Krkonoš a představují
reprezentativní soubor charakterizující všechny jevy, které mohou ovlivňovat výsledný
chemismus podzemních vod. Kromě geologického složení zájmového území bude o
výsledné jakosti podzemních vod rozhodovat chemismus srážek, resp. atmosférická
depozice, doba interakce voda-hornina a využití krajiny.
První dva faktory jsou v sledovaném souboru pramenů zohledněny morfologií – nadmořské
výšky monitorovaných bodů se pohybují od 475 m.n.m. až po 1520 m.n.m. Významným
jevem se však stává využití krajiny, přesněji řečeno jakost a typ lesního pokryvu. Oblast
97
_________________________________________________________________________________
Krkonoš je zcela bez zemědělské činnosti. Experimentální povodí lze rozdělit do dvou
hlavních kategorií: První představují prameny ve vyšších nadmořských výškách prakticky
bez lesního pokryvu, druhou tvoří pramenní vývěry na svazích Krkonoš s lesním pokryvem
v různém stavu poškození kyselou depozicí.
Z výsledků, které jsou sumarizovány v tabulce 5.2.1 vyplývá, že v Krkonoších se setkáváme
s podobnými podzemními vodami jako v Jizerských horách, převládají zde nízko
mineralizované vody chemického typu Ca – SO4, HCO3. Z dlouhodobého hlediska je
chemické složení podzemních vod vcelku stabilní. Přesto ale u některých složek, především
těch, které jsou indikátory acidifikace, je vidět vývojový trend. Prameny odvodňují mělkou
přípovrchovou zónu krystalinika, kde doba kontaktu vody s horninovým prostředím je krátká,
je výsledný chemismus značně ovlivňován jakostí srážkových vod. S ohledem na pokles
atmosférické depozice v důsledku ekologické politiky státu není proto překvapivý pokles
koncentrací síranů z 26 mg.l-1 v sedmdesátých letech na 10 mg.l -1 v současnosti. Podobný,
byť méně výrazný trend je zaznamenán v případě dusičnanů, které se v současné době
pohybují na úrovni přirozeného pozadí.
Tab. 5.2.1 Vývoj chemického složení podzemních vod Krkonoš v letech 1971-2010 (průměr
z 34 pramenů za sledované období) a jeho srovnání s vývojem v Jizerských horách
za stejné období (data z 37 pramenů)
Krkonoše 1971–2010
období
1971-85
1994-99
2010
1971-2010
Na
K
NH4
Mg
Ca
Mn
Fe
3,4
3,2
3.1
3,0
1,5
1,4
1.3
1,3
0,23
0,12
0,15
0,16
2,2
2,4
2,0
2,0
12,6
13,4
11,0
11,0
0,93
0,86
0,78
0,77
0,07
0,07
0,07
0,07
Al
Be
Cl
mg.l-1
0,02
?
4,3
0.18
?
1,8
0,16 0,00023 2,4
0,09 0,00023 2,9
NO3 NO2 HCO3 SO4
6,9 0,2 15,9
4,0 ?
42,4
5,7 0,01 34,5
6,5 0,05 25,3
F
26,2 0,038
12,2 0,026
9,9 0,03
15,3 0,043
minerali
zace
74,2
72,5
70,2
70,8
pH
6,9
6,6
6,4
6,6
Jizerské hory 1971–2009
období
1971-1975
1983-1987
1997
2008-2009
1971-2009
Na
5,2
6,3
5,6
4,4
5,3
K
2,0
1,7
1,5
1,3
1,5
NH4
0,04
0,12
0,05
0,04
0,06
Mg
4,8
3,4
2,4
2,1
2,9
Ca
17,6
17,3
13,8
8,9
13,6
Mn
1,5
0,07
0,05
0,11
0,23
Fe
0,47
0,9
0,61
0,78
0,74
Al
Be
mg.l-1
?
?
0,19
?
0,21 0,00053
0,27 0,00082
0,24 0,00067
Cl
NO3 NO2 HCO3 SO4
9,4 13,9 ? 25,5
8,8 13,4 ?
27,7
4,2 5,1 ?
22,1
3,7 4,4 0,01 18,4
6,0 8,3 0,01 24,0
33,0
28,9
27,2
20,7
26,2
F
minerali
zace
0,12
0,17
0,19
0,20
0,18
119,3
122,0
87,3
61,9
97,1
I přes uvedené pozitivní signály je však zřejmé, že v regionálním pohledu v některých
oblastech zřejmě dál probíhají acidifikační procesy, částečně vlivem přetrvávající dusíkové
depozice, částečně vlivem dlouhodobě akumulované síry v půdním profilu. Tyto anomální
oblasti se projevují lokálním poklesovým trendem HCO3 a vysokými obsahy Al a Be. Jedná
se zhruba o 15 procent pramenů, které dlouhodobě vykazují pH nižší než 5,5. Stupeň
acidifikace je na těchto vzorcích výrazně vyšší, projevující se extrémně nízkou alkalinitou –
obsahy HCO3 byly pufračními reakcemi z valné části spotřebovány.
Zdravotní stav lesa je obecně významným indikátorem stavu životního prostředí. Tato
skutečnost platí dvojnásobně v případě Krkonoš, kde les prodělal za poslední desetiletí
dramatické změny. Základem analýzy zdravotního stavu lesního pokryvu byla interpretace
satelitních snímků Landsat-TM/ETM s gridem 30x30 metrů z let 1984, 1988, 1997 a 2007,
které poskytl Ústav pro hospodářskou úpravu lesů. Zdravotní stav lesa byl interpretován ve
stupnici poškození a mortality, a to zvlášť pro jehličnany a zvlášť pro listnaté stromy.
98
pH
6,23
6,18
6,15
6,07
6,13
_________________________________________________________________________________
Z výsledků jasně vyplynula podobná dynamika vývoje zdravotního stavu listnatého a
jehličnatého lesa, jako byla zaznamenána v loňské etapě prací v oblasti Jizerských hor.
Z vývoje zdravotního stavu lesa Krkonoš vyplývá identický trend úzké korelace mezi
zdravotním stavem především jehličnatého smrkového porostu a nárůstem koncentrací
hliníku a berylia.
Regionální data shromážděná v Krkonoších v průběhu prací roku 2010 vykazují většinou
podobný charakter jako předchozí publikované trendy z Krušných hor i z Jizerských hor.
Současně však odhalily zajímavé lokální anomálie, které jsou specifické pro každý z dosud
sledovaných regionů. Letošní práce vyústily v plánovanou pracovní verzi publikace věnované
vývoji chemismu podzemních vod Krkonoš. Nicméně s ohledem na výše zjištěné poznatky
se zdá být vhodnější zvýšit kvalitu publikace tím, že bude koncipována jako srovnávací
studie všech třech oblastí, tedy i se zahrnutím dat z Krušných hor. Taková studie tak bude
představovat logické vyvrcholení systematického pozorování v rámci tohoto úkolu. Tento
přesun předložení k publikaci do příštího roku byl ale pracovním týmem úkolu 3618 plně
kompenzován předložením jiné, původně neplánované impaktované publikace v rámci
následujícího subbloku.
Aplikace konceptuálního modelu časoprostorových změn transmisivity
V průběhu roku 2010 probíhal kontinuální monitoring hladin podzemních vod a klimatických
charakteristik na čtyřech monitorovacích vrtech povodí Na Lizu. K těmto datům od druhé
poloviny roku přibývá sledování stejných informací i na třech monitorovacích vrtech na
povodí Uhlířská.
Na těchto vrtech byl zahájen monitoring jakosti podzemních vod s cílem postihnout
časoprostorové variace chemismu v různých hloubkových intervalech. Jedná se o první
povodí systému GEOMON, které takové sledování jakosti podzemních vod umožňuje. První
výsledky dokládají až překvapivě velké rozdíly v chemismu podzemních vod v různých
hloubkových intervalech. Jedná se sice jen předběžná, statisticky neprůkazná, indikativní
data, nicméně tento monitoring vhodným způsobem propojí konceptuální model se studiem
acidifikace.
Tab. 5.2.2 Chemismus podzemních vod v uzávěrovém profilu povodí Uhlířská v různých
hloubkových intervalech
Hloubka
m
25-30
15-20
5-10
pH
7,34
8,64
6,71
Cl
SO4
1,36
3,83
1,55
14,7
46,8
15,9
NO3
NO2
Na
mg.l-1
5,9 <0,005 8,13
3,649 0,023 91,5
1,281 0,014 25,7
K
Ca
Mg
1,27
4,29
3,24
18,4
30,2
20,8
3,74
6,41
3,32
Al
Fe
μg.l-1
3060 1090
11100 3520
16000 4440
Koncepce průběžně aktualizovaného konceptuálního modelu časoprostorových změn
transmisivity je aplikována na čtyřech zahraničních lokalitách – v indickém Hyderabadu
(partner BRGM), v uzbeckém povodí Kashkadarya (partner Tashkent Institute of Irrigation
and Melioration), v Lybii (partner Lybian Ministry of Industry) a konečně v Aquitánské pánvi
(partner Université Bordeau I). Tato zahraniční spolupráce se ukazuje jako mimořádně
efektivní. To dokumentuje fakt, že ze dvou těchto lokalit vyšla impaktovaná publikace
v loňském roce, další dvě vyšly tiskem v roce 2010 a současně byly v letošním roce
předloženy dva nové články.
Návrh metodiky na zjišťování zvratu trendu
Pro navrhovanou metodiku hodnocení zvratu trendu znečišťujících látek v podzemních
vodách byla odzkoušena jednak na evropské úrovni doporučovaná metoda lineární regrese
podle Gaussova principu (podle doporučení Guidance Document No. 18 Guidance on
99
_________________________________________________________________________________
groundwater status and trend assessment, 2009, podrobně rozpracovaná v Technical Report
No. 1: Statistical aspects of the identification of groundwater pollution trends and aggregation
of monitoring results – WG 2.8 Statistics z roku 2001) a dále také zjednodušená metoda
porovnávání průměrů, která poskytuje obdobné výsledky při vyšším komfortu zpracování dat.
Nevýhodou druhé metody je absence hodnoty směrnice, která v případě použití lineární
regrese umožňuje kvantifikovat odhad vývoje koncentrací k výhledovému období. Nicméně
tento odhad musí být stanoven již v rámci určení významného trvale vzestupného trendu,
který vždy hodnocení zvratu trendu předchází, proto není hodnota směrnice nezbytnou
součástí hodnocení zvratu trendu. Na druhou stranu právě v případě směrnice spočtené na
základě lineární regrese, kdy vývoj koncentrace hodnoty polutantu závisí na celé řadě
faktorů, které se v čase mění, ale do algoritmu postupu nejsou nijak zahrnuty, nalezení
trendu vývoje koncentrace polutantu metodou lineární regrese může nesprávně evokovat
nalezení „scénáře“ pro vývoj hodnoty koncentrace v čase, který neodpovídá skutečnosti.
Nevýhodou obou metod je (při četnosti monitoringu podzemních vod dvakrát ročně)
nedostatečná vypovídající hodnota z hlediska periodicity kolísání množství podzemní vody a
tedy i koncentrací látek v ní se vyskytujících. Pro zohlednění režimů hladin podzemní vody je
třeba nejprve dokončit vývoj metod na jejich posuzování, který probíhá v souběžně řešeném
projektu VaV SP/2e1/153/07 „Zákonitosti interakce systému „voda-hornina-krajina“ a jejich
využití při ochraně podzemních vod v České republice“, na němž se spolu s Českou
geologickou službou podílí VÚV TGM, v.v.i. a Český hydrometeorologický ústav. Zejména
problematika stanovení režimu hydrogeologických struktur s pravidelným meziročním
kolísáním hladin podzemní vody a naopak struktur, u nichž se jakýkoli vliv (klimatických
změn i antropogenní činnosti) projeví až v řádu více let a jeho vazba na dopady změn je
zatím nedostatečně propracovanou částí metodiky.
Součástí hodnocení trendů a zvratu trendů zároveň musí být i určení délky časové řady
hodnot, která se primárně odvíjí od délky odezvy stavu podzemní vody na dopad, tzn., že i
tato část bude moci být dořešena teprve po dokončení metodiky hodnocení režimů hladin
podzemní vody.
Řešení problematiky zpracování časových řad, v nichž se vyskytuje více dat pod mezí
stanovitelnosti, vychází opět z doporučení Guidance Document No. 18. Pro nahrazování
postupně zpřesňovaných mezí stanovitelnosti byla stanovena polovina nejvyšší přítomné
meze stanovitelnosti. Zároveň by měly být v rámci hodnocení trendů i zvratu trendů
nahrazovány i všechny naměřené koncentrace, které jsou menší než polovina nejvyšší
přítomné meze stanovitelnosti, aby tato data nevedla k indikaci umělého trendu, který s
vlastním vývojem koncentrací znečišťující látky nesouvisí. Druhým možným přístupem je
zkrácení dostatečně dlouhé časové řady, v níž jsou nejstarší data s hojně zastoupenou
vysokou mezí stanovitelnosti. V takovém případě mohou být použita pouze souvislá novější
data, nicméně tento přístup se autorům nejeví jako plně využitelný, protože jej nelze
aplikovat hromadně a automatizovaným postupem. Pro posouzení, zda vůbec mohou být
časové řady hodnoceny v případě výskytu dat pod mezí stanovitelnosti z hlediska výskytu
trendů a prokázání zvratu trendu, navrhují autoři použít obdobný postup, který se používá u
povrchových vod, kdy je navrženým kritériem maximální podíl nejvyšší přítomné meze
stanovitelnosti vůči prahové hodnotě (v případě povrchových vod normě environmentální
kvality), který nesmí přesáhnout 30 % této prahové hodnoty (směrnice 2009/90/ES –
technická specifikace chemických analýz a monitoringu stavu vod).
Postupy hodnocení rizikovosti útvarů podzemních vod pro druhé plány oblastí
povodí
Hodnocení rizikovosti v druhých plánech oblastí povodí již nemá sloužit jako náhrada
hodnocení stavu, jako tomu bylo v roce 2004. Přesto lze postupy a výsledky hodnocení
rizikovosti použít i v roce 2013 – a to jak k upřesnění problematických útvarů, ve kterých by
hodnocení stavu v roce 2014 mělo být provedeno obzvlášť důkladně, ale i k identifikaci
100
_________________________________________________________________________________
významných vodohospodářských problémů a stanovení útvarů, kde bude nutné aplikovat
výjimky (ať již z hlediska prodloužení termínů nebo nižších cílů). Zároveň je nutné do
druhých plánů oblastí povodí včlenit předpokládaný vliv klimatické změny na splnění
environmentálních cílů. Pro nadcházející hodnocení rizikovosti je také nutné kriticky
vyhodnotit metodické postupy a dostupná data v prvních plánech oblastí povodí. Celou touto
problematikou se zabývá celoevropský Guidance dokument č. 26 „Guidance on risk
assessment and the use of conceptual models for groundwater“ přijatý v letošním roce
vodními řediteli, na jehož tvorbě se řešitelka také podílela a který by měl být respektován při
druhých plánech oblastí povodí.
Obr. 5.2.1 Základní model řízení rizikovosti (převzato z Guidance dokumentu č. 26)
Z hlediska postupů, použitých v roce 2004 se pro hodnocení rizikovosti útvarů podzemních
vod se jeví jako zásadní (a s výjimkou dusíku dosud neřešený) podíl atmosférické depozice
některých kovů a dalších syntetických nebezpečných látek jako významný vliv na podzemní
vody. Význačný podíl atmosférické depozice na celkovém znečištění povrchových vod je
zřejmý z českých a celoevropských údajů, zůstává však otázkou, jak velká část splachů
polutantů se realizuje přes podzemní vody a která jenom přímým splachem do vodotečí.
Stejně tak zůstává otevřena problematika začlenění klimatické změny (hydrologická sucha)
do hodnocení rizikovosti útvarů podzemních vod – kvantitativní stav lze na základě jinde
namodelovaných dat zhruba odhadnout, vliv na chemický stav je však složitější. Nejvíce se
zřejmě promítne klimatická změna na zvýšení podílu základního odtoku v povrchových
vodách – ovšem s rozdílnými dopady podle délky suchého období, typu odvodňované
struktury, velikosti toku a míry znečištění podzemních vod.
Tím, jak zpracovaný Guidance dokument propojil problematiku hodnocení rizikovosti
s požadovaným zpracováním koncepčních modelů útvarů podzemních vod, se znovu
dostává do popředí otázka použití koncepčních modelů pro plány oblastí povodí. V příštím
roce by tedy byla v rámci projektu navržena struktura unifikovaného koncepčního modelu
útvarů podzemních vod pro druhé plány oblastí povodí.
Stejně tak budou v příštím roce vyhodnoceny další navrhované postupy v Guidance
dokumentu a bude zpracován návrh, které z nich by měly být použity v druhých plánech
oblastí povodí.
101
_________________________________________________________________________________
5.2.3 Výstupy
•
Články v impaktovaných časopisech, které vyšly a jsou budově uplatněné v roce 2010:
o Jiráková, H. Huneau, F. Celle-Jeanton, H. Hrkal, Z. LeCoustumer, P. Carbon isotopes
to constrain the origin and age of groundwater in the north-western part of the
Bohemian Cretaceous Basin (Czech Republic). Applied Geochemistry 25 (2010)
1265–1279 (3618_2952)
•
Články v impaktovaných časopisech, které jsou v tisku a budou bodově uplatněné
v roce 2010:
o Dewandel, B., Perrin, J., Ahmed, S., Aulong, S., Hrkal, Z., Lachassagne, P., Samad,
M., Massuel, S., Mukherji, A. Development of a tool for managing groundwater
resources in semi-arid hard rock regions: application to a rural watershed in South
India. - Hydrol. Process. 24,19, pp. 2784-2797, ISSN (printed): 0885-6087. ISSN
(electronic): 1099-1085. (3618_2956)
o Elgzeli, Y.M., Ondovčin, T., Hrkal, Z., Krásný, J., Mls, J. (2009 in press) : Impacts of
heavy groundwater pumping on hydrogeological contitions in Libya: Past and present
development and future prognosis in a regional scale. Acta Geologica Polonica.
ISSN: 001-5709.
Článek je ve stavu „in press“.
o Vencelides, Z., Hrkal, Z., Prchalová, H. (2010): Determination of the natural
background content of metals in ground waters of the Czech Republic, Applied
Geochemistry, 25, (2010), p. 755 –762. (3618_2953)
•
Články, které budou předloženy do impaktového časopisu do konce roku 2010:
o Hrkal, Z. Efficiency of the groundwater protection in Krkonoše National park and
Jizerské hory Mts. Hydrogeology Journal
Nahrazeno jiným výstupem (viz text).
•
Návrh metodiky hodnocení zvratu trendů polutantů v podzemních vodách.
Ve stavu rozpracovanosti odpovídající metodice a časovému harmonogramu.
•
V průběhu roku byly dvě publikace do impaktovaných časopisů předloženy a jsou ve
stavu recenze:
o Jiráková H., Procházka M., Dědeček P., Kobr M., Hrkal Z., Huneau F., Le Coustumer
P. Geothermal assessment in the aquifers of the north western part of the Bohemian
Cretaceous Basin, Czech Republic. Geothermics.
o Jiráková, H. Huneau, F. Celle-Jeanton, H. Hrkal, Z. LeCoustumer, P.: Insight into
palaeorecharge conditions of European deep aquifers. Hydrogeology Journal.
Další výstupy:
•
Vystupy projektu 3618 se staly náplní zvané keynote prezentace (Hrkal, Z. Climate
change and water resources – challenge of our civilisation) na zasedání NATO na téma
Climate change and its effect on water resources – Issues of national and global security,
které proběhlo v tureckém Izmiru v září 2010. Přednáška bude publikována v příštím roce
ve sborníku v nakladatelství Springer.
•
Celoevropský Guidance dokument: European Comunity: Common Implementation
Strategy fot the Water Framework Directive (2000/60/EC); Technical Report - 2010 –
042; Guidance document No. 26: Guidance on RiscAassessment and the use of
Conceptual Models for Groundwater (spoluautorka RNDr. Hana Prchalová).
102
_________________________________________________________________________________
•
Prezentace Prchalová, H., Nedvědová, E. Groundwater dependent aquatic and terrestrial
ecosystems. Meeting of Working Group C; Experiences from Member States. Bruggy,
October 6, 2010.
•
Prezentace Prchalová, H., Nedvědová, E., Kozlová, M. Relationship between
groundwater bodies and groundwater dependent aquatic and terrestrial ecosystems. 15.
porada skupiny expertů „Podzemní vody“ (GW), Mezinárodní komise pro ochranu Labe
(MKOL), Magdeburg, 11.-12.11.2010.
103
_________________________________________________________________________________
5.3 KOMBINOVANÉ SYSTÉMY ČIŠTĚNÍ ODPADNÍCH VOD V
OBLASTECH S NADSTANDARDNÍMI NÁROKY NA OCHRANU
VOD
Hlavním cílem subprojektu je navrhnout, ověřit a metodicky popsat způsoby čistění
odpadních vod, které mohou v podmínkách ČR splnit nadstandardně přísné limity
požadované pro odpadní vody vypouštěné ve zvláště chráněných územích. V roce 2010 byly
realizovány tyto okruhy prací:
• Vyhodnocení dlouhodobého vlivu dvou biologických nádrží sloužící
vypouštěných odpadních vod z ČOV Zbytiny na celkovou účinnost čištění.
k dočištění
• Porovnání vlivu vypouštění odpadních vod z obce Zbytiny před výstavbou prototypové
ČOV a po jejím úplném dokončení, včetně dočišťování v biologických nádržích, na jakost
vody v recipientu.
• Screeningové vyhodnocení dalších lokalit s čištěním odpadních vod kombinovaným
způsobem a studium účinnosti čištění na těchto lokalitách.
Vybraná lokalita ČOV Zbytiny je od počátku roku 2010 navštěvována v pravidelných
měsíčních intervalech. Jsou odebírány dvouhodinové vzorky pro chemický rozbor a prosté
vzorky pro mikrobiologický rozbor. Vzorky jsou odebírány jak z ČOV Zbytiny, tak i ze dvou
sériově řazených biologických rybníků umístěných za ČOV sloužících k dočištění odpadních
vod vypouštěných z ČOV. Z biologických rybníků jsou rovněž odebírány vzorky pro
stanovení fytoplanktonu a zooplanktonu pro určení jejich vlivu na účinnosti čištění odpadních
vod v biologických rybnících.
Jsou shromažďovány údaje o množství přitékající odpadní vody na ČOV a spotřeby
elektrické energie. Z výsledků rozborů a naměřených údajů o množství odpadní vody je
vypočítáváno látkové zatížení ČOV a dosahovaná účinnost jednotlivých stupňů čištění.
Z tabulek 5.3.1 a 5.3.2 je patrné, že i v druhém roce provozu jsou biologické rybníky
výrazným přínosem pro celkovou účinnost čištění odpadních vod v obci Zbytiny. Z výsledků
za období leden – říjen 2010 vyplývá, že biologické rybníky snižují koncentrace
vypouštěného znečištění do recipientu téměř ve všech sledovaných parametrech. Výjimkou
byl odběr provedený v dubnu, kdy díky masivnímu rozvoji fytoplanktonu (hodnoty chlorofylua v BR1 činily 258,4 µg.l-1 a v BR 2 168,1 µg.l-1) byly naměřeny na odtoku z 2. biologického
rybníka vyšší hodnoty CHSK, BSK5 a NL, než na odtoku z ČOV. Tento stav trval pouze po
období jednoho měsíce, neboť po rozvoji fytoplanktonu následoval i rozvoj zooplanktonu
(především Daphnia magna), díky němuž došlo k výraznému omezení řas v biologických
rybnících (vybrané hodnoty chlorofylu-a v následujících měsících pro BR1 3,7 a 7,0 µg.l-1
a v BR 2 10,3 a 6,4 µg.l-1). V průběhu srpna byl vůbec poprvé od uvedení obou biologických
rybníků do provozu zaznamenán nárůst okřehku a to konkrétně při březích BR1. Účinnost
čištění ani koncentrace rozpuštěného kyslíku v BR1 však doposud nebyla okřehkem
ovlivněna. Podobná situace nastala i v září, kdy v BR1 opět došlo k významnému rozvoji
fytoplanktonu (clorofyl-a 670,1 µg.l-1), což podobně jako v dubnu vedlo k horším výsledkům
v parametrech CHSK, BSK5 a NL na odtoku z 2 biologického rybníka do recipientu, než na
odtoku z ČOV. Ovšem i v tomto případě měla tato situace pouze přechodného trvání, neboť
v následujícím měsíci byly oba biologické rybníky opět téměř bez známek přítomnosti
fytoplanktonu. Tato skutečnost se projevila výrazně nižšími hodnotami organického
znečištění naměřenými na odtoku z biologických rybníků do recipientu.
104
_________________________________________________________________________________
Lze konstatovat, že v průběhu vegetačního období se u biologických rybníků sloužících
k dočištění vyčištěných odpadních vod z ČOV, kde nedochází k úplnému odstraňování
dusíku a fosforu, nelze vyhnout sezónním výkyvům kvality vypouštěné odpadní vody do
recipientu. Nejčastějším důvodem může být rozvoj fytoplanktonu způsobený zvýšeným
přísunem nutrientů z ČOV. V ČR tímto problémem trpí řada biologických rybníků, a proto
jsou tendence od tohoto způsobu dočištění odpadních vod zcela upustit.
Dvouleté sledování biologických dočišťovacích rybníků ve Zbytinách ale ukazuje, že pokud je
soustava biologických dočišťovacích rybníků navržena s dostatečně dlouhou dobou zdržení
a tudíž i nízkým látkovým zatížením dusíku a fosforu (vyjádřený ať už na jednotku plochy či
objemu biologického rybníka), je tento systém odolnější vůči nežádoucímu rozvoji
fytoplanktonu. Sice se nelze zcela vyhnout tomuto jevu, ovšem vzhledem k nízkému zatížení
(cca 0,5 g N/m3d a 0,06 g P/m3d) není tento stav trvalý a nedochází tak k dlouhodobému
negativnímu ovlivnění celkové účinnosti čištění odpadních vod.
Tab. 5.3.1
Profil
Přítok na ČOV
Průměrné hodnoty koncentrace znečištění v jednotlivých profilech za období
1/2010–10/2010
CHSK
(mg.l-1)
BSK5
(mg.l-1)
NL105
(mg.l-1)
N-NH4+
(mg.l-1)
N-NO3(mg.l-1)
Norg.
(mg.l-1)
Nc
(mg.l-1)
Pc
(mg.l-1)
P-PO43(mg.l-1)
490
255
196
51,3
0,96
27,37
80,02
8,97
6,18
Odtok z ČOV
34
4,1
4,4
2,9
20,43
1,15
24,75
2,76
2,55
Odtok z 2 BR
do recipientu
28,5
5,0
9,9
0,2
12,74
1,37
14,51
0,41
0,32
Tab. 5.3.2
Profil
Přítok na ČOV –
Odtok z ČOV
Odtok z ČOV –
Odtok z 2 BR
do recipientu
Přítok na ČOV –
Odtok z 2 BR
do recipientu
Průměrná účinnost čištění v jednotlivých profilech za období 1/2010–10/2010
CHSK
(%)
BSK5
(%)
NL105
(%)
N-NH4+
(%)
N-NO3(%)
Norg.
(%)
Nc
(%)
Pc
(%)
P-PO43(%)
93,05
98,38
97,74
94,36
x
95,81
69,07
69,17
58,72
16,45
-21,07
-124,77
92,22
37,63
-19,40
41,36
85,25
87,49
94,19
98,04
94,92
99,56
x
95,00
81,86
95,45
94,84
Možnostmi používání kombinovaných způsobů čištění odpadních vod se zabývá článek
vydaný v časopise Vodní hospodářství (3619_2883). Dosavadní zkušenosti s provozem
biologických dočišťovacích rybníků ČOV Zbytiny pak shrnuje poster a příspěvek ve sborníku
prezentovaný na mezinárodní konferenci Odpadové vody 2010, která se konala ve dnech
20.–22.10.2010 na Slovensku (výstup 3619_2976).
Problematika odstraňování mikrobiálního znečištění na všech stupních čištění na ČOV
Zbytiny byla řešena ve spolupráci se subprojektem 3609. Na toto téma byl zpracován poster
prezentovaný na mezinárodní konferenci Water Research Conference 2010 v Lisabonu.
Zároveň byl napsán i článek do impaktovaného časopisu Water Research, který je
v současné době v recenzním řízení.
Recipientem ČOV Zbytiny je Zbytinský potok, který je přítokem řeky Blanice s největší
středoevropskou populací perlorodky říční. Z tohoto důvodu je pracovníky VÚV TGM, v.v.i.
Zbytinský potok dlouhodobě sledován. Toto sledování započalo už v roce 2001, tedy dlouho
před výstavbou ČOV v obci Zbytiny, která byla uvedena do provozu až ke konci roku 2008.
Existence dostatečně dlouhé řady dat o kvalitě vody ve Zbytinském potoce před výstavbou
ČOV a po jejím uvedení do provozu umožňuje provést vyhodnocení vlivu vypouštění
odpadních vod z ČOV Zbytiny na kvalitu vody v Zbytinském potoce.
105
_________________________________________________________________________________
Tento rozsáhlý soubor dat je průběžně zpracováván a vyhodnocován pro odběrové profily
nad a pod vyústěním ČOV. Byly zpracovávány základní statistické údaje pro období před
výstavbou ČOV a po uvedení ČOV do provozu. Z vybraných dat byly vytvořeny grafy pro
zachycení případných vývojových trendů. Další ukázkou zpracovaných podkladů pro
chystaný článek je graf ukazující koncentraci amoniakálního dusíku ve Zbytinském potoce
(ústícím do NPP Blanice) v letech 2000–2009. Z grafu 5.3.1 je patrné, že zprovoznění ČOV
Zbytiny neznamenalo zvýšení koncentrací amoniakálního dusíku ve Zbytinském potoce.
(data a zpacování Simon a kol. VUV T.G.M.)
0,5
REVITALIAZCE
KORYTA
0,4
ROZLIV A
STABILIZACE
KORYTA
0,3
ZPROVOZNĚNÍ
ČOV S NÁDRŽEMI
0,2
NH4
roční průměry NH4
14.12.2009
17.08.2009
14.04.2009
02.12.2008
11.08.2008
15.04.2008
04.12.2007
01.08.2007
18.04.2007
29.11.2006
09.08.2006
19.04.2006
30.11.2005
16.8.20025
25.05.2005
18.01.2005
09.08.2004
20.04.2004
03.12.2003
18.08.2003
23.04.2003
18.12.2002
05.08.2002
08.04.2002
05.11.2001
18.07.2001
05.04.2001
05.12.2000
07.09.2000
0
06.06.2000
0,1
07.03.2000
mg NH4/l - vzorkování s měsíčním inervalem
Blanice 2000 - 2009
Klouzavý průměr/20 (NH4)
Graf 5.3.1 Koncentrace N-NH4+ v ústí Zbytinského potoka do NPP Blanice 2000–2009
Celkové srovnání situace před vybudováním ČOV a následné vypouštění vyčištěných
odpadních vod do Zbytinského potoka shrne chystaný článek do recenzovaného časopisu
Správy NP a CHKO Šumava - Silva Grabréta. Článek je v současné době dokončován, dle
metodiky bude do závěrečného kontrolního dne předán redakci časopisu Silva Gabréta a
v anglickém jazyce publikován během příštího roku.
Pro porovnání výsledků dosahovaných na ČOV Zbytiny bylo z Registru komunálních zdrojů
znečištění a následné dotazníkové akce vyhledáno a vybráno několik lokalit, které se
velikostí i složením použité technologie blíží sledované lokalitě Zbytiny. Po dohodě
s provozovateli těchto ČOV bylo doposud navštíveno celkem 6 lokalit. V navštívených
lokalitách byly odebrány vzorky v profilech přítok na ČOV, odtok z ČOV – přítok do
biologického rybníka a odtok z biologického rybníka. Zároveň provozovatelé těchto ČOV
poskytli výsledky rozborů z minulých let. Z naměřených a získaných dat jsou stanovovány
účinnosti čištění odpadních vod pro jednotlivé ČOV, pozornost je zaměřena především na
vliv biologických dočišťovacích rybníků na celkovou účinnost čištění odpadních vod. Takto
získané údaje o účinnosti čištění jsou porovnávány mezi jednotlivými ČOV a i se vzorovou
lokalitou Zbytiny.
Částečné srovnání ČOV Zbytiny lze provést s lokalitou Kameničky. I zde byla v nedávné
době vybudována nová ČOV pro 850 EO. Jelikož vyčištěné odpadní vody jsou z této ČOV
vypouštěny do řeky Chrudimka, která se vlévá do vodní nádrže Hamry sloužící i
k vodárenským účelům, byly i v tomto případě stanoveny pro tuto velikostní kategorii přísné
106
_________________________________________________________________________________
emisní limity. Jedním z opatření bylo i vybudování malého biologického rybníku o rozloze cca
500 m2. Jak ale dokládají výsledky dodané provozovatelem, je účinnost dočištění odpadních
vod v biologickém rybníku vzhledem ke krátké době zdržení velice nízká. Hlavní úlohou
biologického rybníku je v tomto případě částečné vyčištění odpadních vod, které v případě
větších srážkových událostí nemohou být z kapacitních důvodů čištěny na biologickém
stupni ČOV a jsou po mechanickém předčištění obtékány do biologického rybníka.
Další srovnatelnou lokalitou je obec Netřebice, kde je odtok z aktivační ČOV pro cca 260 EO
zaústěn do dvou sériově řazených biologických rybníků o podobných konstrukčních
parametrech (objem nádrží, doba zdržení), jako v případě Zbytin. V tabulce 5.3.3 jsou
uvedeny průměrné hodnoty koncentrace znečištění dodané provozovatelem ČOV z let 2007
až 2009 a zároveň odběr provedený dne 10.6.2010. Ze všech těchto výsledků je patrné, že
soustava biologických rybníků dlouhodobě pomáhá snižovat odtokové koncentrace
vypouštěné z ČOV, a to především v parametrech amoniakální dusík a celkový fosfor.
Biologické dočišťovací rybníky jsou ale v tomto případě účinné i pro odstraňování
organického znečištění.
Tab. 5.3.3
Rok
2007
2008
2009
10.6.2010
Průměrné hodnoty koncentrace znečištění v jednotlivých profilech za období
2007–2010
+
Odtok ČOV
CHSK
-1
(mgl )
82,5
BSK5
-1
((mgl )
28,5
NL105
-1
(mgl )
21,0
N-NH4
-1
(mgl )
38,9
Pcelk.
-1
(mgl )
5,3
Odtok BR2
52,0
4,5
6,0
14,9
2,7
Odtok ČOV
63,0
16,0
13,0
36,1
4,6
Odtok BR2
54,3
5,1
4,0
14,4
1,7
Odtok ČOV
62,5
25,0
18,0
29,9
4,7
Odtok BR2
24,8
4,7
4,0
12,6
1,7
Odtok ČOV
69
14
19
9,47
1,92
Odtok BR2
28
<3
<2
2,57
0,56
Profil
Poslední srovnatelnou lokalitou je ČOV Rychnov nad Malší pro cca 250 EO, kde odtok
z ČOV typu zkrápěná biologická kolona je veden do biologického rybníka o celkové rozloze
přes 1200 m2. Vzhledem ke stavu biologického rybníka, který nebyl řadu let udržován,
v tomto případě nedochází k dočištění odpadních vod, což potvrdily i provedené rozbory
odebraných vzorků.
Další vyhledané a navštívené lokality není možné zcela objektivně srovnávat. V několika
případech bylo na místě zjištěno, že vzhledem k použité čistírenské technologii biologické
rybníky slouží ne k dočištění již vyčištěných odpadních vod ale přímo k čištění odpadních
vod. V jiném případě biologické rybníky sloužili k dočištění odpadních vod vypouštěných
z ČOV o dvě velikostní kategorie vyšší, než je sledovaná ČOV Zbytiny.
Výsledky z ČOV Zbytiny tak i z ostatních sledovaných lokalit ukazují, že v případě řádné
údržby mohou biologické dočišťovací rybníky snížit koncentrace znečištění vypouštěné
z ČOV. Zároveň slouží i jako ochrana recipientu při mimořádných událostech na ČOV, které
by jinak vedli k vypouštění nečištěných odpadních vod přímo do recipientu. Slouží také
k čištění odpadních vod, které je z kapacitních důvodů nutné obtékat, například při
intenzivních srážkových událostech.
107
_________________________________________________________________________________
5.3.3 Výstupy
•
Publikace článku v časopisu Vodní Hospodářství
kombinovaných způsobů čištění odpadních vod.
s názvem
Možnosti
použití
Článek byl publikován. Wanner, F. Možnosti použití kombinovaných způsobů čištění
odpadních vod. Vodní Hospodářství, 2010, roč. 60, č. 3, s. 66—68. ISSN 1211-0760.
(3619_2883)
•
Odeslání článku v časopisu Vodní Hospodářství / Ochrana přírody / Silva Gabréta
s názvem Vyhodnocení vlivu obce bez čištění a s prototypovou ČOV na jednotlivé
parametry jakosti vody.
Článek bude publikován v časopisu Silva Gabréta v průběhu roku 2011.
Další výstupy:
•
Odeslání článku do impaktovaného časopisu Water Research.
water treatment plant Zbytiny during treatment processes. Článek je v současné době
v recenzním řízení. Zpracováno ve spolupráci se subprojektem 3609 (1/3 v 3619).
(3609_final6_2010)
•
Prezentace výsledků subprojektu na mezinárodní konferenci Odpadové vody 2010.
Wanner, F. Zkušenosti s dvouletým provozem nízkozatěžovaných biologických
dočišťovacích rybníků na ČOV Zbytiny. In I. Bodík, M. Hutňan Zborník posterov 6.
bienalnej konferencie s medzinárodnou účasťou ODPADOVÉ VODY 2010. Štrbské
Pleso, Slovensko, 20.10.2010. Bratislava, Slovensko: VÚP-NOI, 2010, s. 142—146.
ISBN 978-80-89088-94-2. (3619_2976)
•
Prezentace výsledků subprojektu na mezinárodní konferenci Water Research 2010.
Baudyšová, D., Benáková, A., Wanner, F. Changes of bacterial communities at waste
water treatment plant Zbytiny during treatment processes. In Hart R. Water Research
Abstract Book, Water Research Conference 2010. Lisbon, Portugalsko, 11.4.2010.
Lisbon Water Research, 2010. (ve spolupráci s 3609, 1/3 v 3619)
108
_________________________________________________________________________________
5.4 EXTENZÍVNÍ METODY ČIŠTĚNÍ VOD A JEJICH ÚČINNOST
Hlavním cílem je provést a vyhodnotit výzkum specifických problematik, jako jsou anaerobní
podmínky v kořenových ČOV a v biologických nádržích, vliv odtékajících odpadních vod na
recipient, výskyt okřehku, vlastnosti filtračních materiálů v závislosti na stáří kořenových polí,
výpar z mokřadních porostů, vliv sběru biomasy, kolmatace filtračních náplní. Výčet činností
pro letošní rok:
• Pokračovat ve výzkumu dopadu vypouštěné odpadní vody na recipient na lokalitě
kořenové ČOV Mořina. V letošním roce bude podrobně vyhodnoceno zejména
hydrobiologické hledisko. V případě, že bude uskutečněna přestavba na aktivační ČOV,
podrobně popsat a vyhodnotit vliv dopadu této změny na vodní tok.
• Provést další sérii laboratorních pokusů s vyčištěnou anaerobní odpadní vodou (přestup
kyslíku hladinou, při míchání u dna, při provzdušňování, při pokrytí hladiny okřehkem
apod.).
• Provést literární rešerši zkušeností s odstraňováním nepříznivého vlivu vypouštěné
anaerobní odpadní vody na recipient přírodě blízkým způsobem. Na lokalitě Soběnov na
základě provedené literární rešerše a výsledků laboratorních pokusů provést úpravu toku
a sledovat změny, které v kvalitě vody v toku nastanou.
• Dokončit experiment biologického vyčištění ucpané filtrační náplně zemního filtru Ládví.
Vyčištěný zemní filtr bude v prvním čtvrtletí opět uveden do běžného provozu. Podrobným
vzorkováním bude ověřeno, zda skutečně došlo k vyčištění filtrační náplně (zlepšení
hydraulické propustnosti filtračního materiálu) a zvýšení účinnosti čištění odpadních vod.
Zároveň bude proveden a vyhodnocen laboratorní pokus s tímto biologickým preparátem
s cílem ověřit, zda a za jakých podmínek může snížit hodnoty CHSK a BSK5 v surové
odpadní vodě.
• Stanovit vlastnosti filtračních materiálů použitých u vybraných realizovaných kořenových
ČOV, tzn. provést laboratorní analýzy (stanovení pórovitosti, sušiny kalu, koeficientů
hydraulické vodivosti).
• Pokračovat v dlouhodobém sledování vodní bilance a výparu na jednom vybraném
kořenovém poli provozované kořenové ČOV a na modelech kořenových polí.
• Provést podrobný monitoring procesů čištění odpadních vod na kořenové ČOV v obci
Dražovice, včetně sledování dočišťovací nádrže. Cílem je navázat na podrobný
monitoring realizovaný v dřívějších letech a zhodnotit stav čištění odpadních vod z obce
po 10 letech provozu kořenové ČOV.
Na kořenové ČOV Mořina byly uskutečněny tři hydrobiologické odběry, které sloužily
k průzkumu dopadů vypouštěné vyčištěné odpadní vody v anaerobních podmínkách na
recipient (výstup 3620_final3_2010). Tato kořenová čistírna je dlouhodobě přetěžována, ale
kvalita vypouštěných vyčištěných odpadních vod se významně nezhoršuje. Rozmezí
koncentrací hlavních znečišťujících látek v profilech nad ČOV, odtok z ČOV, 10 m a 300 m
pod odtokem jsou uvedeny v tabulce 5.4.1. Z tabulky je patrné, že po smíchání odtoku
z ČOV a vody v recipientu dochází k samočisticím procesům. Z chemických analýz, měření
fyzikálně-chemických ukazatelů a hydrobiologických rozborů vyplývá, že míra ovlivnění
kvality vody v recipientu a kvality ekosystému odtokem z kořenové čistírny je významná.
Přestavba na aktivační ČOV se stále plánuje, ale práce zatím nebyly zahájeny.
109
_________________________________________________________________________________
Tab. 5.4.1 Rozmezí koncentrací znečišťujících látek na lokalitě Mořina
CHSKCr
BSK5
NL105
N-NH4
[mg/l]
[mg/l]
[mg/l]
min.
25
<3
Nad
odtokem
z ČOV
průměr
27
3,4
max.
39
min.
69
Odtok
z ČOV
průměr
10 m pod
odtokem
300 m pod
odtokem
+
+
N-NO3
N celk.
P celk.
P-PO4
[mg/l]
[mg/l]
[mg/l]
[mg/l]
[mg/l]
<2
<0,05
0,395
0,931
0,058
0,031
8,8
0,063
4,77
6,92
0,140
0,070
5,1
18
0,135
14,8
15,2
0,240
0,152
28
2,4
11,1
<0,01
18,3
2,03
1,48
164
70
33
37,3
0,340
42,0
4,48
3,95
max.
364
150
150
56,5
1,67
58,2
6,77
5,16
min.
42
7,8
4,0
2,96
0,147
15,7
0,735
0,519
2,13
Profil
průměr
86
34
21
20,3
3,19
26,4
2,40
max.
196
89
88
36,8
9,99
40,8
3,90
3,81
min.
25
3,4
5,6
2,59
0,169
9,24
0,635
0,396
průměr
40
7,5
20
12,0
2,13
15,9
1,51
1,31
max.
59
13
80
19,5
9,85
24,4
2,33
2,16
V rámci výzkumu byly provedeny další dvě série pokusů s vyčištěnou odpadní vodou
v anaerobních podmínkách zaměřené na mechanismy přestupu kyslíku. Sledována byla
rychlost přestupu kyslíku hladinou, při míchání a při provzdušňování vzorku odpadní vody
o objemu 12 litrů. V letošním roce byla použita vyčištěná odpadní voda odtékající
z biologické nádrže Soběnov (ORP cca -200 mV). Zjištěné výsledky jsou velice podobné
těm, které byly zjištěny v odpadní vodě odtékající z kořenové čistírny Mořina a naznačují, že
míchání je dostatečně efektivním nástrojem k provzdušnění odpadní vody v anaerobních
podmínkách. Další výzkum bude proto zaměřen především na zjišťování efektivity různé
rychlosti míchání na koncentraci rozpuštěného kyslíku a ORP v odpadní vodě s anaerobním
charakterem.
Současně byla aktualizována literární rešerše zkušeností s odstraňováním nepříznivého vlivu
vypouštěné anaerobní odpadní vody na recipient přírodě blízkým způsobem (viz
výstup 3620_final1_2010). Jak ukazují naše výzkumy, je problematika vypouštění odpadních
vod v anaerobních podmínkách důležitá, ale v odborné literatuře jí prozatím není věnována
dostatečná pozornost. Na lokalitě Soběnov byly v letošním roce provedeny dva
hydrobiologické odběry (viz výstup 3620_final3_2010). V průběhu května a června 2010
došlo vlivem přívalových dešťů k hydraulickému přetížení této biologické nádrže a jejímu
přechodu z dlouhodobě anaerobních do oxických podmínek. Z tohoto důvodu nebylo možné
vyhodnotit v květnu 2010 provedené úpravy na toku pod biologickou nádrží, které měly
napomáhat k rychlejšímu přechodu vypouštěné vody do oxických podmínek. Jako alternativa
proběhlo v dalších měsících terénní sledování, které mělo za cíl zjistit, jestli a případně jak
rychle se vrátí takto vyplavená biologická nádrž do původních anaerobních podmínek.
Uvedená situace je znázorněna v grafu 5.4.1.
Křivky znázorňují průběh závislosti hodnoty oxidačně-redukčního potenciálu (ORP) na
vzdálenosti od odtoku z biologické nádrže. V květnu a v červnu 2010 byly na odtoku z nádrže
naměřeny hodnoty ORP vyšší než +50 mV, což dokumentuje zvrat podmínek v nádrži na
oxické. Po cca měsíci se poměry v nádrži vrátily zpět na původní anaerobní podmínky. Tuto
situaci dokumentují i zjištěné koncentrace znečištění v přítoku do nádrže a odtoku z ní.
V době přívalových dešťů se odtokové koncentrace dusičnanového dusíku pohybovaly
v rozmezí 3 až 4 mg/l, ačkoliv jinak dlouhodobě nepřekračují mez stanovitelnosti, po cca
měsíci a přechodu do anaerobních podmínek klesla koncentrace dusičnanového dusíku opět
pod mez stanovitelnosti. Lze konstatovat, že v průběhu přívalových srážek došlo k velkému
hydraulickému přetížení nádrže, které mělo za následek prokysličení nádrže. Po odeznění
srážkových událostí se podmínky v nádrži velice rychle změnily zpět na anaerobní. Účinnost
čištění odpadních vod se po změně podmínek zpět na anaerobní přiblížila dlouhodobému
průměru v dané lokalitě.
110
_________________________________________________________________________________
duben
květen
červen
červenec
srpen
říjen
dlouhodobý průměr
250
200
ORP [mV]
150
100
50
0
0
5
10
15
25
50
75
100 125 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750
-50
-100
-150
vzdálenost od odtoku z nádrže [m]
Graf 5.4.1
Záznam průběhu oxidačně-redukčního potenciálu na lokalitě Soběnov pod
odtokem
Zemní filtr v Ládví byl po uvedení do provozu sledován v pravidelných intervalech. Proběhla
série 2 hodinových a jeden 24 hodinový odběr. Po aplikaci preparátu došlo ke zvětšení
funkčního objemu zemního filtru a k výraznému zvýšení účinnosti čištění, která je plně
srovnatelná s hodnotami naměřenými při dlouhodobém sledování v letech 2006 až 2008. Ale
vzhledem k nepřetržitému hydraulickému a látkovému přetěžování zemního filtru po jeho
opětovném uvedení do provozu se funkční objem filtru opět pomalu snižuje. Průběh
a výsledky experimentu shrnuje článek 3620_final4_2010. Pro tuto lokalitu se použití
zemního filtru k čištění odpadních vod z obce v tuto chvíli již nejeví jako vhodné řešení,
protože jeho kapacita není dostatečná. Vedle tohoto výzkumu byl proveden i laboratorní
pokus, při kterém byl sledován účinek tohoto preparátu na odpadní vodu. Byly odebrány dva
duplicitní vzorky (cca 2,5 l) v profilech přítok (P) a za mechanikou (M). Podle instrukcí
dodavatele byl do jednoho páru vzorků dávkován biologický preparát a společně s druhým
párem vzorků byl umístěn na dobu 30 dní do termostatu s konstantní teplotou 30 °C.
Výsledky tohoto testu shrnuje tabulka 5.4.2. Z výsledků je patrné, že požadovaného efektu
snížení koncentrace přitékajícího znečištění nebylo nadávkováním preparátu dosaženo.
Tab. 5.4.2
Souhrn výsledků laboratorního pokusu s aplikací preparátu na odpadní vodu
CHSKCr
+
-
BSK5
NL105
N-NH4
N-NO3
N celk.
P celk.
[mg/l]
[mg/l]
[mg/l]
[mg/l]
[mg/l]
[mg/l]
[mg/l]
-
134
92
19,5
8,89
38,3
3,71
192
-
65
61
26,3
8,42
41,6
4,06
P
69
48
13
18
0,067
8,05
22,2
2,43
8.4.2010
M
51
<25
10
25
<0,05
23,7
26,1
4,05
8.4.2010
P - enzymy
279
204
170
43
21,8
0,210
28,6
2,42
8.4.2010
M - enzymy
314
245
160
41
36,9
0,221
40,8
4,33
CHSKCr
Datum
Profil
[mg/l]
9.3.2010
P
295
9.3.2010
M
8.4.2010
FILTR.
V letošním roce probíhal sběr vzorků filtračních materiálů z vybraných kořenových čistíren
pro stanovení změn vlastností. Výsledky analýz potvrdily předpokládané změny
v propustnosti a pórovitosti ve směru od nátokových zón po zóny odtokové. Větší část
sledovaných filtračních kořenových polí vykazovala hodnoty blízké návrhovým, a to i po
deseti letech provozu. Ve vertikálním směru byly zjištěny rozdíly mezi svrchní vrstvou
obohacenou o zbytky biomasy a zbytkem profilu.
Pokračovalo dlouhodobé sledování vodní bilance a výparu na jednom vybraném kořenovém
poli kořenové ČOV Dražovice a na modelech. V důsledku poměrně značného množství
111
_________________________________________________________________________________
nárazových vysokých průtoků v důsledku srážkových událostí v letošním roce a zejména
v důsledku nevhodně nastaveného odlehčení na stokové síti došlo několikrát k zanesení
rozdělovací šachtice na přítoku do kořenových polí, kde je osazen jeden z hladinoměrů,
a tím k přerušení měření. Také bylo nutno řešit opravu jednoho z hladinoměrů a náhradu za
jiný. Přesto se však podařilo získat potřebná data i za letošní rok a rozšířit tak časovou řadu
měření od roku 2006. Ke konci letního období muselo být ukončeno měření na modelech
kořenových polí, a to z důvodu stavebních prací v areálu VUT v Brně, kde byla modelová
zařízení vybudována a provozována. Časová řada měření na těchto zařízeních zahrnuje
období 2005 až 2010. Plánováno je konečné zpracování výsledků měření jak z reálného
provozovaného kořenového pole, tak z modelových polí, jejich statistické vyhodnocení a
publikování. Klimatické údaje jsou k dispozici přímo z meteorologické stanice Fakulty
stavební VUT v Brně. Z ČHMÚ byly objednány řady klimatických údajů použitelné pro území,
kde se nachází sledované kořenové pole (ČOV Dražovice).
Proběhlo podrobné sledování funkčnosti a účinnosti čištění kořenové ČOV Dražovice, včetně
biologického monitoringu dočišťovací nádrže. Jedná se o kombinovaný systém čištění
odpadních vod z obce s přibližně 800 obyvateli, tedy kategorie čistírny, kdy je již kladen
požadavek na stabilní odstraňování amoniakálního dusíku. ČOV zahrnuje stupeň
mechanického předčištění, hlavní biologický stupeň tvoří kontinuálně horizontálně
podpovrchově protékaná kořenová pole a k dočištění vod je využita stabilizační nádrž.
Dosavadní výsledky, získané sledováním čistírny od roku 2000 a doplněné letošním
průzkumem, kdy je pozornost zaměřena také na produkci a životní cyklus biosestonu
v dočišťovací nádrži, byly zpracovány do článku. Průběžně jsou také využívány v rámci
přednášek na odborných seminářích, a to i pro státní správu. V grafu 5.4.1 jsou
prezentovány změny zastoupení skupin biosestonu (fytoplankton, bakterie) ve vodním
prostředí dočišťovací nádrže v průběhu období srpen 2009 až srpen 2010. Výsledky získané
v roce 2010 potvrzují dílčí závěry uvedené ve zprávě o řešení v roce 2009. V průběhu roku
dochází k podstatným změnám ve složení společenstva biosestonu v návaznosti na změny
zejména v látkovém zatížení a v klimatických podmínkách.
Bacteria
Bacillariophyta
Ciliata
Cyanophyceae
Euglenophyceae
Flagellata apochr.
Volvocales
Chlorococcales
200000
počet [ind/ml]
160000
120000
80000
40000
09/10
08/10
08/10
07/10
06/10
06/10
05/10
04/10
04/10
04/10
03/10
02/10
02/10
12/09
11/09
10/09
09/09
08/09
0
term ín odběru
Graf 5.4.1 Biocenóza dočišťovací nádrže ČOV Dražovice
5.4.3 Výstupy
•
Článek na téma porovnání účinnosti čištění kořenových ČOV ve vegetačním
a nevegetačním období (souhrn zkušeností a poznatků, zásady údržby) – recenzovaný
časopis VTEI.
112
_________________________________________________________________________________
Rozkošný, M., Mlejnská, E. Porovnání účinnosti čištění kořenových čistíren odpadních
vod ve vegetačním a nevegetačním období. VTEI, 2010, roč. 52, č. 3, s. 10–13, příloha
•
Článek Rozkošný, M., Kriška, M., Šálek, J. Možnosti využití přírodních způsobů čištění
odpadních vod a posouzení vlivu předčištění, recenzovaný časopis Vodní hospodářství.
Rozkošný, M., Kriška, M., Šálek, J. Možnosti využití přírodních způsobů čištění
odpadních vod a posouzení vlivu předčištění. Vodní hospodářství, 2010, roč. 60, č. 5, s.
116-121. ISSN 1211-0760. (3620_2912)
•
Kapitola zaměřená na problematiku účinnosti čištění kořenových ČOV v nevegetačním
období „Wastewater Treatment Constructed Wetlands Efficiency during Non-Vegetation
Season in the Czech Republic“ – součást odborné knihy „Water and Nutrient
Management in Natural and Constructed Wetlands“ (mezinárodní autorský kolektiv).
Rozkošný, M. Efficiency of Wastewater Treatment Constructed Wetlands during NonVegetation Season in the Czech Republik. In Vymazal, J. (ed.) Water and Nutrient
Management in Natural and Constructed Wetlands. Springer Dordrecht Heidelberg
London New York: Springer Science+Business Media B.V., 2010, p. 151-168. ISBN 97890-481-9584-8. (3620_3004)
•
Literární rešerše zkušeností s odstraňováním nepříznivého vlivu vypouštěné anaerobní
odpadní vody na recipient přírodě blízkým způsobem.
Splněno. (3620_final1_2010)
•
Článek na téma možnosti použití biologického preparátu k čištění zakolmatované filtrační
náplně zemních filtrů – recenzovaný časopis VTEI – předjednáno; článek by měl být
otištěn v roce 2010.
Článek byl po zahrnutí připomínek recenzentů předán do redakce: Wanner, F., Mlejnská,
E. Uvolnění zakolmatovaného lože zemního filtru in-situ aplikací enzymů. Vyjde ve VTEI,
2010, roč. 52, č. 6, příloha Vodního hospodářství č. 12/2010. (3620_final4_2010)
•
Příprava a prezentace dvou až tří příspěvků na 12th International Conference on Wetland
Systems for Water Pollution Control.
Wanner, F., Mlejnská, E. The review of non-conventional technologies applied in the
Czech RepublicThe review of non-conventional technologies applied in the Czech
Republic. In 12th IWA International Conference on Wetland Systems for Water Pollution
Control, Venice, Italy, 4.-7.10.2010. Eds. Masi, F., Nivala, J. San Giovanni Valdarno,
Italy: Palombi Editori, 2010, p. 1563-1570. ISBN 978-88-6060-300-5. (3620_2972)
Rozkošný, M., Sedláček, P. Dražovice reed beds and stabilisation pond wastewater
treatment system: long-term operation and monitoring results. In 12th IWA International
Conference on Wetland Systems for Water Pollution Control, Venice, Italy, 4.-7.10.2010.
Eds. Masi, F., Nivala, J. San Giovanni Valdarno, Italy: Palombi Editori, 2010, p. 888-895.
ISBN 978-88-6060-300-5. (3620_3002)
Mlejnská, E., Matoušová, L., Rozkošný, M. Comparison of constructed wetland treatment
efficiency in climatic conditions of the Czech Republic. (3620_final2_2010)
•
Příprava a podání návrhu na zapsání užitného vzoru – zařízení pro sběr vzorků
plovoucích makrofyt.
Na základě diskuse k návrhu zařízení pro sběr vzorků plovoucích makrofyt bylo
rozhodnuto jej prozatím nepodávat k uplatnění užitného vzoru. Místo tohoto zařízení bylo
podáno k řízení pro uplatnění ochrany formou užitného vzoru zařízení využitelné při
stanovování průtoků na objektech extenzivních čistíren – „Přenosné měřidlo výšky vody
na trojúhelníkovém přelivu“.
113
_________________________________________________________________________________
•
Příprava článku pro recenzovaný časopis (Vodní hospodářství) k problematice sledování
procesů čištění vod ve filtračních polích – předjednáno uveřejnění.
Byly připraveny podklady pro článek, článek bude uveřejněn v příštím roce.
•
Příprava článku pro odborný časopis E-VODA na téma „kořenové čistírny odpadních vod“
– předjednáno uveřejnění.
Byly připraveny podklady pro článek, článek bude uveřejněn v příštím roce.
•
Příprava článku na téma likvidace dopadů vlivu vyčištěné silně anaerobní odpadní vody
na recipient.
Proběhla poslední terénní měření, jsou vyhodnocovány podklady, článek bude předán
redakci recenzovaného časopisu v příštím roce.
•
Příprava a prezentace příspěvků na odborných konferencích a seminářích.
Subprojekt byl prezentován na veletrhu WATENVI Brno, 27.5.2010.
Výstupy uplatněné z předchozích let (plánované a připravené v roce 2009):
•
Mlejnská, E., Rozkošný, M., Baudišová, D., Váňa, M., Wanner, F., Kučera, J. Extenzivní
způsoby čištění odpadních vod. Praha: VAMB - Ing. Vladimír Vicherek, 2009, 120 s. ISBN
978-80-85900-92-7. (3620_2738)
•
Rozkošný, M., Šálek, J., Kriška, M. Poznatky z průzkumu kořenových čistíren odpadních
vod. In ENVIRO NITRA 2009, 14. Medzinárodná vedecká konferencia, Zborník
recenzovaných vedeckých prác, 10.9.2009. Eds. Černá, P., Konc, Ľ. Nitra: SPU, 2010, s.
205-214. ISBN 978-80-552-0372-0. (3620_2913)
•
Příprava článku pro nerecenzovaný časopis - Veronica
Rozkošný, M. Domovní čistírny odpadních vod. Článek byl otištěn v čísle 3/2010, roč.
XXIV, s. 30. (3620_final5_2010)
Výstupy zbývající z předchozích let (plánované v roce 2009):
•
Příprava a vydání odborné publikace – teze disertační práce (nakladatelství VUT v Brně,
VUTIUM).
S ohledem na změny v podmínkách uplatnitelnosti odborných monografií podle metodiky
RVVV bylo rozhodnuto publikaci prozatím nevydávat a dopracovat ji tak, aby byly
splněny podmínky uplatnitelnosti jako bodovaný výstup. Publikace tak projde i
oponentním řízením. Zaměření a pracovní název zůstávají platné. Předpokládá se, že
recenzní řízení proběhne na přelomu 2010 / 2011. Nově zpracovaná publikace byla
navržena do edičního plánu VÚV TGM, v.v.i. pro rok 2011. Pracovní název publikace:
Rozkošný, M. Hodnocení účinnosti vegetačních kořenových čistíren a návrhy zlepšení
jejich funkce.
114
_________________________________________________________________________________
5.5
VYPOUŠTĚNÍ ODPADNÍCH VOD PŘES PŮDNÍ VRSTVY DO
VOD PODZEMNÍCH
Cílem řešení v roce 2010 bylo připravit návrh znění metodického pokynu zaměřeného
na „vyjádření osoby s odbornou způsobilostí“, které je nezbytným podkladem
v rozhodovacím procesu o povolení k vypouštění odpadních vod do vod podzemních podle
§ 38 odst. 7 vodního zákona. Určení rozsahu a náležitostí tohoto vyjádření a doporučených
způsobů posuzování bylo předmětem řešení tohoto subprojektu. Znění metodického pokynu
bylo připraveno ve spolupráci ústavních a externích odborníků, zejména hydrogeologů.
Osobou s odbornou způsobilostí se podle zákona č. 62/1988 Sb., o geologických pracích,
ve znění pozdějších předpisů rozumí odpovědný řešitel geologických prací (§ 3 odst. 1),
který splnil podmínky odborné způsobilosti (§ 3 odst. 4) stanovené vyhláškou
č. 206/2001 Sb., o osvědčení odborné způsobilosti projektovat, provádět a vyhodnocovat
geologické práce, na základě čehož bylo tomuto řešiteli Ministerstvem životního prostředí
vydáno osvědčení o odborné způsobilosti odpovědného řešitele geologických prací (§ 3 odst.
3). Na základě tohoto osvědčení pak odborně způsobilé osoby vydávají vyjádření, která se
označují rovněž termínem „hydrogeologický posudek“.
Dalším cílem bylo zpracování a předložení článku, zhodnocujícího dosavadní výsledky
sledování vybraných lokalit vsakování, do redakce recenzovaného časopisu.
Metodický pokyn
Navržený a předložený text metodického pokynu (3621_final1_2010) stanovuje rozsah
a náležitosti hydrogeologického posudku jako nedílného podkladu při procesu rozhodování
o povolení vypouštění odpadních vod do vod podzemních.
Text metodického pokynu obsahuje zejména následující informace:
• komu je metodický pokyn určen,
• případy, kdy je metodický pokyn aplikován,
• legislativní zázemí problematiky,
• komentovaný seznam povinných (a nepovinných bodů) vyjádření (závaznou osnovu),
• doporučené postupy vyhodnocení,
• příklady limitujících okolností.
Přehledné schéma závazného obsahu vyjádření osoby s odbornou způsobilostí je uvedeno
v tabulce 5.5.1.
Tab. 5.5.1 Přehledné schéma obsahu vyjádření osoby s odbornou způsobilostí
1. úroveň osnovy
2. úroveň osnovy
3. úroveň osnovy
A. Základní údaje
A.1. Identifikace zadavatele
Údaje o žadateli nebo
žadatelích o povolení
A.2. Identifikace zhotovitele
Údaje o osobě s odbornou
způsobilostí
115
Podrobnosti
_________________________________________________________________________________
1. úroveň osnovy
B. Popisné údaje
2. úroveň osnovy
3. úroveň osnovy
Podrobnosti
A.3. Specifikace a cíle posouzení a
vyhodnocení
Specifikace cíle a
metodiky prací
A.4. Popis a lokalizace zdroje a vodního díla
Rovněž viz Příloha č. 1
A.5. Místopisné určení posuzovaného území
Rovněž viz Příloha č. 2
B.1. Geografické situování posuzované
lokality
Kraj, okres, obec,
katastrální území a
parcelní číslo
B.2. Odpadní voda
Zásobování pitnou a
užitkovou vodou, charakter
objektu, počet EO, provoz
v průběhu roku, množství
a charakter odpadní vody
na přítoku, sezónní výkyvy
B.3. Vsakovaná odpadní voda
Způsob předčištění,
množství a kvalita
vsakované odpadní vody,
retence, srovnání
s emisními standardy
B.4. Prvek vsakování
Popis nebo návrh prvku,
zatížitelnost, období
provozu, hydraulické a
látkové zatížení
B.5.Přírodní poměry
lokality vsakování
B.5.1. Geologické poměry
B.5.2. Hydrogeologické poměry
B.5.3. Hydrologické poměry
B.5.4. Hydrochemické poměry
B.5.5. Ostatní
C. Konceptuální
model vsakování
C.1. Nesaturovaná zóna
C.2. Místo vstupu vsakované odpadní vody do vody podzemní
C.3. Zóna saturace
C.4. Přirozená drenáž podzemní vody
D. Limitující
okolnosti
D.1. Ochrana přírody a krajiny
NP, CHKO, NPR, PR,
NPP, PP, ekosystémy
D.2. Zdroje podzemních vod
D.3. Zdroje povrchových vod
D.4. Antropogenní vlivy a ostatní okolnosti
E. Rizika
vsakování
E.1. Dopad na podzemní vody
E.2. Dopad na povrchové vody
E.3. Dopad na ekosystémy
E.4. Ostatní možné dopady
F. Vyhodnocení
F.1. Vyhodnocení
116
Vsakování srážkových
vod, vodohospodářské
meliorace, kontaminovaná
místa
_________________________________________________________________________________
1. úroveň osnovy
2. úroveň osnovy
3. úroveň osnovy
Podrobnosti
F.2. Podmínky pro vyjádření souhlasného nebo podmíněně souhlasného
stanoviska
G. Vyjádření osoby s odbornou způsobilostí
H. Přílohy
Příloha č. 1: Přehledná mapa zájmového území
Příloha č. 2: Podrobná mapa lokality vsakování
Příloha č. 3: Výběr použité literatury a podkladů
Přílohy č. 4 až X
Další informace přínosné
pro objasnění nebo jako
podpůrný argument
Součástí textu je – vzhledem k zaměření textu metodického pokynu a potažmo i samotného
nařízení vlády – i výčet norem pro stavbu vodních děl – čistíren odpadních vod, a to
v členění podle úrovně znečištění splaškových vod, vyjádřené počtem ekvivalentních
obyvatel.
Ponecháváme na zvážení zadavateli, za jaký druh výstupu v případě, že text metodického
pokynu splňuje zadání, bude návrh metodického pokynu uznán. Aplikovatelnými druhy
výsledků v souladu s Metodikou hodnocení výsledků výzkumných organizací a hodnocení
výsledků ukončených programů (platná pro léta 2010 a 2011) by mohly být:
• Hneleg – výsledky promítnuté do směrnic a předpisů nelegislativní povahy závazných
v rámci kompetence příslušného poskytovatele nebo
• Nmet – certifikovaná metodika.
V průběhu tvorby textu byly získávány a zpracovávány podklady k dané problematice,
kterými byly především relevantní právní předpisy, metodické pokyny a metodické návody
a platné technické normy.
Probíhaly rešeršní práce zahrnující získávání a studium národních legislativních předpisů
ve vytipovaných zemích Evropské unie. Cílem bylo získat představu o tom, jak jednotlivé
členské státy interpretovaly problematiku vypouštění odpadních vod do vod podzemních
do svých právních předpisů. Z vybraných členských zemí EU byly získány podklady
k problematice z Německa, Španělska, Francie, Velké Británie, Maďarska a Slovenska.
V plánu bylo zjištění situace v Rakousku a Švýcarsku. Vzhledem ke sníženému finančnímu
rozsahu subprojektu nebylo možné zpracovat detailní analýzu legislativních předpisů
jednotlivých států. Jako relevantní zdroje byly považovány i texty, získané jako oficiální
informace určené k potřebě veřejnosti, přímo z internetových stránek jednotlivých
ministerstev životního prostředí, případně rezortu podřízených organizací. Pokud nebyly
texty dostupné i v anglickém jazyce, byl použit volně dostupný internetový překladač a takto
přeložené texty byly uloženy v podobě textových dokumentů, které si však – v případě zájmu
ze strany zadavatele – žádají další zpracování. Jako ukázka možného zpracování byl
zpracován text shrnující tuto problematiku tak, jak je zakotvena ve slovenském vodním
zákoně (3621_final2_2010).
Recenzovaný článek
Článek byl zpracován a nabídnut do redakce časopisu VTEI – Vodohospodářské technickoekonomické informace, proběhlo řádné recenzní řízení a text byl uveřejněn v říjnu 2010
v čísle 5/2010 tohoto dvouměsíčníku pod názvem „Vliv vsakování předčištěných odpadních
vod na povrchové vody“ (3621_2993). Text uvádí výsledky výzkumu problematiky vsakování
(infiltrace) předčištěných odpadních vod do horninového prostředí. Sledovány byly tři lokality
117
_________________________________________________________________________________
s rozdílnými přírodními podmínkami, a to v letech 2005 až 2009. Na základě uvedených
výsledků se text snaží obhájit názor, že využití této extenzivní technologie (vsakováním přes
půdní vrstvy do vod podzemních, které se následně drénují do vod povrchových) může za
vhodných podmínek v některých případech výrazně snížit dopad vypouštění komunálních
odpadních vod na kvalitu vod povrchových toků a být oproti přímému vypouštění značně
šetrnější.
Jako další informační podklad byla průběžně aktualizována databáze archivovaných
vyjádření osob s odbornou způsobilostí k jednotlivým případům vsakování na území celé
České republiky. V současnosti evidujeme 536 takových archivovaných vyjádření, resp.
hydrogeologických posudků.
S přihlédnutím k faktu, že text metodického pokynu vznikal souběžně se vznikem textu
nařízení vlády, považovali jsme za součást získávání informací rovněž účast na jednáních
expertní skupiny pro tvorbu nařízení vlády k vypouštění odpadních vod do vod podzemních,
která se konala 19.1.2010, 9.3.2010 a 3.5.2010, a následné zpracování připomínek
k navrženému textu, které byly zástupci OOV MŽP předávány.
5.5.3 Výstupy
•
Návrh textu metodického pokynu, který vymezí rozsah a náležitosti hydrogeologického
posudku jako podkladu při procesu rozhodování o povolení vypouštění odpadních vod
do vod podzemních.
Návrh textu, který prošel vnitřní (průběžně) i vnější oponenturou, je tímto předložen
garantovi problematiky k posouzení. (3621_final1_2010)
•
Zpracování a předložení článku, zhodnocujícího dosavadní výsledky sledování
vybraných lokalit vsakování, do redakce recenzovaného časopisu.
Eckhardt, P., Poláková, K. Vliv vsakování předčištěných odpadních vod na povrchové
vody. VTEI – Vodohospodářské technicko-ekonomické informace, 2010, roč. 52, č. 5,
s. 9—12. ISSN 0322-8916. Příloha Vodního hospodářství č. 10/2010. (3621_2993)
•
Ukázka možného zpracování podkladů získaných z členských zemí EU.
Zpracování problematiky vypouštění odpadních vod do vod podzemních podle
slovenského vodního zákona. (3621_final2_2010)
118
_________________________________________________________________________________
6. ODDÍL F - NÁSTROJE
6.1 VÝVOJ OBECNĚ BILANČNÍCH A OPERATIVNĚ PREDIKČNÍCH A
HODNOTÍCÍCH SYSTÉMŮ ZAMĚŘENÝCH NA VÝSTUPY
PODPORUJÍCÍ VÝKON VEŘEJNÉ A STÁTNÍ SPRÁVY
Podle Rámcové směrnice pro vodní politiku Společenství (2000/60/ES) je nutné zpracovávat
plány povodí (RBMPs), ve kterých mají být mimo jiné definovány a programy opatření
eliminovány významné vodohospodářské problémy, které brání dosažení dobrého stavu
útvarů povrchových a podzemních vod. K tomu je nutné na celém území ČR pravidelně
vyhodnocovat dopady antropogenních vlivů. Cílem řešení je vytvořit vhodné nástroje,
umožňující kvantifikaci těchto dopadů a následně tak umožnit posouzení možnosti dosažení
stanovených environmentálních cílů. V rámci subprojektu jsou zpracovávány metodické
postupy a vyvíjeny výpočetní nástroje využitelné v celostátním rozsahu při predikci stavu
vod, pro zpracování návrhů opatření a jejich posouzení a při vydávání vodoprávních
rozhodnutí.
V roce 2010 byly práce zaměřeny na následující problematiku:
• Dokončení internetového portálu informační podpory při aplikaci stanovování emisních
limitů kombinovaným způsobem (ve spolupráci se subprojektem 3623).
• Zpracování metodiky zabývající se vztahem mezi zdroji znečištění a stavem vodních
útvarů z hlediska jakosti vod.
• Vývoj nástroje pro posouzení zajištění minimálních průtoků ve vztahu k užívání vod
(ve spolupráci se subprojekty 3623 a 3632).
Internetový portál informační podpory při aplikaci stanovování emisních limitů
kombinovaným způsobem
Internetový portál informační podpory byl uveden do provozu se začátkem roku 2010.
V průběhu ledna byly shromážděny a vyhodnoceny připomínky jeho uživatelů (vodoprávní
úřady) a portál následně upraven. Úpravy se týkaly zejména prezentace výsledků hodnocení
plnění imisních limitů formou interaktivní mapy a tabulek. Další rutinní správa portálu
(zejména aktualizace dat a pomoc uživatelům) probíhá mimo výzkumný záměr v rámci
zakázky pro podporu činností OOV MŽP.
Metodické postupy hodnocení významnosti jednotlivých typů zdrojů znečištění
s ohledem na aplikaci imisně-emisního přístupu.
Metodika určuje rámec postupu při hodnocení významnosti jednotlivých typů zdrojů
znečištění s ohledem na aplikaci imisně-emisního přístupu.v oblasti ochrany vod. Metodika
se zabývá postupem při identifikaci zdrojů znečištění a kvantifikaci (odhadu) jejich podílu na
celkovém vstupu látky v povodí útvaru povrchové vody. Zohledňuje při tom různé cesty
a prostředí, kterými se znečišťující látka dostává do povrchové vody. Metodika se naopak
119
_________________________________________________________________________________
nezabývá procesy ve vodních tocích a nádržích (transport a odbourávání látky, usazování
nebo uvolňování látky v sedimentu apod.).
Výchozím bodem pro hodnocení je identifikace výskytu látky ve vodním útvaru povrchové
vody v míře způsobující riziko nedosažení dobrého stavu na konci plánovacího cyklu, a tedy
nutnost přijmout příslušná opatření.
Výstupem hodnocení je určení (odhad) podílu jednotlivých zdrojů znečištění či jejich skupin
na vstupu látky do vodního útvaru. Výstupy hodnocení jsou především podkladem pro
zpracování návrhu opatření a určení jejich efektivity. Z hodnocení může rovněž vyplynout
potřeba na úpravu (doplnění) evidencí emisí a úprav monitorovacích programů jednotlivých
složek životního prostředí (např. monitoringu atmosférické depozice či jakosti podzemní
vody).
Hodnocení je součástí charakterizace oblastí povodí podle článku 5 Rámcové směrnice pro
vodní politiku ES. Metodika navazuje na metodické postupy použité při charakterizaci oblastí
povodí pro první cyklus plánů uvedené např. v Manuálu pro plánování nebo ve Zprávě ČR
2005. Vzhledem k tomu že Rámcová směrnice vyžaduje příslušné analýzy revidovat do
konce roku 2013, lze předpokládat, že metodika bude aplikována v letech 2012 a 2013.
Metodika je rozdělena na několik částí:
První část metodiky se zabývá jednotlivými typy zdrojů znečištění, včetně činností, které
s nimi souvisejí, a popisuje možné cesty, kterými se znečišťující látky mohou dostávat do
povrchové vody. Pro jednotlivé látky jsou určeny relevantní zdroje, činnosti a cesty. V této
části jsou rovněž popsány charakteristiky jednotlivých složek prostředí (půda, horninové
prostředí) které ovlivňují bilanci látky (vstupů a výstupů z příslušné složky) v prostředí
a ovlivňují vstup látky do povrchové vody.
Další část je zaměřena na popis jednotlivých kroků hodnocení od identifikace relevantních
zdrojů znečištění a emisí (včetně postupů pro odhady emisí pokud nejsou dostatečně
podrobně evidovány) po odhad vstupu látky do povrchové vody.
V závěrečné části je na několika vybraných látkách uveden rámcově příklad vyhodnocení.
OVZDUŠÍ (A)
ZP-A
ZSD-A
ZSB-A
A-ZSB
ZZ-A
ZD-A
SÍDLA (ZS)
PRŮMYSL
(ZP)
SPRÁVA
TOKŮ
(ZV)
ZEMĚDĚL.
(ZZ)
BUDOVY
(ZSB)
DOMÁCNOSTI
(ZSD)
ZSB-K
DOLY
(ZT)
DOPRAVA
(ZD)
Zx-PD(a)
ZSD-K
ZP-K
ZK-A
Zx-PD(u)
KONT.
ÚZEMÍ
(ZK)
MATER.
(ZM)
Zx-VZ
A-PD
PD-A
PŮDA (PD)
KANALIZACE (K)
ZS-PD(u)
ZN-PD
A-VP
K-C
K-VP
ZS-VP(s)
ZP-C
PD-VZ
PŘIRODNÍ
PŮVOD
(ZN)
Zx-VP(s)
C-VP
PODZEMNÍ VODA (VZ)
Zx-VP(a)
ČOV (C)
ZP-VP(v)
PD-VP(e)
K-VP(o)
PD-VP(p)
ZN-VZ
VZ-VP
VP-S
SEDIMENT (S)
POVRCHOVÁ VODA (VP)
ZN-VP
S-VP
VODNÍ ÚTVAR POVRCHOVÉ VODY
LEGENDA:
Obr. 6.1.1
vypouštění / vnos (aplikace) / vstup látky do prostředí
zdroj znečištění
významný zdroj / cesta
Schéma zdrojů znečištění, složek prostředí a cest znečišťujících látek vzorově
vyplněné pro hodnocení rtuti (Hg).
120
_________________________________________________________________________________
Dokončení metodiky a její předložení ke schválení bylo původně plánováno do konce roku
2010. Vzhledem k tomu, že ve srovnání s původním zaměřením metodiky se větší pozornost
při hodnocení emisí některých látek soustředila také na ovzduší a atmosférickou depozici,
bylo nutné provést dodatečně rozsáhlejší rešerši literatury i datových zdrojů. Byly zpracovány
rozsáhlé zdroje dat o emisích vybraných látek na úrovni Evropského Společenství (E-PRTR)
i informace o emisích látek do ovzduší na území ČR (REZZO – ČHMÚ). V současné době
jsou získané informace zapracovávány do metodiky a je připravováno vzorové řešení pro
vybrané znečišťující látky i s důrazem na látky s převahou emisí do ovzduší. Zpracování
konečné verze metodiky bylo proto odloženo a bude včetně vzorového řešení pro vybrané
ukazatele dokončeno během 1. čtvrtletí roku 2011. Odložením termínu dokončení metodiky
nebude ohrožen žádný závazný termín, protože postupy podle metodiky by měly být
uplatněny nejdříve v roce 2012 při aktualizaci charakterizace oblastí povodí, která má být
hotova v roce 2013.
Vývoj nástroje pro posouzení zajištění minimálních průtoků ve vztahu k užívání
vod
Problematika vývoje nástroje pro posouzení zajištění minimálních průtoků ve vztahu
k užívání vod navazuje na činnosti subprojektu 32, zabývající se problematikou stanovení
minimálního zůstatkového průtoku. V roce 2010 byly práce zaměřeny na koncepci řešení
zejména s ohledem na využití nástroje. Využití se předpokládá na dvou úrovních: (1) v rámci
řešení výzkumného záměru nástroj umožní vyhodnotit a posoudit dopad (variant) stanovení
nových směrných hodnot minimálních průtoků na možnost užívání vody (na vybraném
pilotním povodí), (2) v další etapě po začátku platnosti nových směrných hodnot bude nástroj
využit pro rozhodovací a vyjadřovací činnost vodoprávních úřadů resp. správců povodí.
Koncepce předpokládá maximální využití funkcí simulačního modelu zásobní funkce
vodohospodářské soustavy, vyvinutého v rámci tohoto výzkumného záměru v předchozích
letech.
6.1.3 Výstupy
• Metodické postupy pro ocenění významnosti jednotlivých typů zdrojů znečištění
s ohledem na aplikaci imisně-emisního přístupu v oblasti ochrany vod.
Závěrečná fáze zpracování metodiky, dokončení plánováno na 1. čtvrtletí 2011.
• Portál informační podpory při aplikaci „kombinovaného způsobu“ stanovování emisních
limitů (software a databáze) – ve spolupráci se subprojektem 3623.
Dokončeno a zpřístupněno na http://heis.vuv.cz/projekty/kombinovanyzpusob. (362223_2908)
• V roce 2010 bude dále rozpracována aplikace pro posouzení zajištění požadavků na
zachování minimálních zůstatkových průtoků ve vztahu k užívání vod (odběry, regulace
průtoku vodními nádržemi a převody vod).
Zahájeny práce na koncepci řešení, dokončení se předpokládá v roce 2011.
121
_________________________________________________________________________________
6.2 VÝVOJ A APLIKACE INFORMAČNÍCH NÁSTROJŮ NUTNÝCH
PRO ČINNOSTI SOUVISEJÍCÍ S PLÁNOVÁNÍM V OBLASTI VOD
Náplň subprojektu je již od počátku řešení výzkumného záměru zaměřena na problematiku
vývoje a realizace informačních nástrojů (software) zaměřených na plánování v oblasti vod a
související činnosti.
Cílem prací je vývoj a zejména následná realizace a aplikace programových nástrojů
(software) zajišťujících informační zabezpečení řešení odborné vodohospodářské
problematiky především v oblasti hospodaření s vodou a vodními zdroji a dále také vývoj a
realizace databázových nástrojů a nástrojů pro zpřístupnění (publikaci) dat a informací
v prostředí sítě internet.
Práce naplánované na rok 2010 bezprostředně navazují na výsledky z předchozího roku
řešení a jsou zaměřeny zejména na dva následující okruhy činností:
• první skupinou činností je doplnění/rozšíření funkcí aplikací realizovaných v předchozím
období, doplnění a kompletace jejich dokumentace.
• druhou skupinou činností je vývoj (zahájení vývoje) nových aplikací. Zde je důležitá
zejména realizace portálu informační podpory pro stanovování emisních limitů
kombinovaným přístupem (realizováno v období prosinec 2009 – leden 2010). Podrobněji
viz dále.
Stav prací odpovídá předpokladům uvedeným v metodice řešení na letošní rok.
Byl dokončen vývoj internetového portálu informační podpory pro stanovování emisních
limitů kombinovaným přístupem. Portál (jako samostatný výstup – software) byl dokončen
a v průběhu ledna zprovozněn a zpřístupněn v síti internet a tím zároveň předán do užívání
uživatelům. Portál je koncipován jako centrum informací a technické podpory stanovování
emisních limitů kombinovaným přístupem. Obsahuje sekce věnované obecným informacím,
publikaci výsledků vyhodnocení jakosti kombinovaným přístupem pro stávající stav, publikaci
samostatné výpočetní aplikace a datových sad pro výpočty ke stažení a technické podpoře.
Správa portálu je již následně řešena mimo rámec výzkumného záměru v rámci zakázky
řešené pro OOV MŽP. Portál je systematicky využíván zejména subjekty, které se řídí
metodickým pokynem OOV MŽP pro kombinovaný přístup, tedy vodoprávními úřady, ale i
dalšími zainteresovanými subjekty, jako jsou správci povodí a žadatelé o vodohospodářská
povolení/rozhodnutí.
Dále byla realizována aktualizace (upgrade) aplikací, zejména s ohledem na aplikaci
KOMJAK – aplikace pro stanovování emisních limitů kombinovaným přístupem. Byla
zpracována a začátkem srpna publikována nová verze. Změny se týkají zejména
zjednodušení zadávání dat a ovládání aplikace uživateli:
•
byl modifikován výpočetní algoritmus se zaměřením na eliminaci možných chybových
stavů způsobených neúplným nebo nekorektním zadáním některých vstupních dat
uživatelem,
•
bylo upraveno (zjednodušeno) uživatelské rozhraní editoru dat (odstranění uživateli
nepříliš využívaných formulářů s referenčními daty),
•
došlo ke zjednodušení zadávání dat eliminací některých, doposud povinně zadávaných
položek,
122
_________________________________________________________________________________
•
byly provedeny úpravy zobrazení mapových pohledů a modifikace zobrazení prázdných
záznamů (zobrazení detailu záznamu),
•
výrazně bylo upraveno uživatelské rozhraní správce úloh rozšířením dostupných funkcí
(zejména funkce pro import/export úloh, odesílání vybraných dat e-mailem, načítání
aktualizačních/doplňkových datových sad) a doplněním uživatelského rozhraní o tlačítka
umožňující rychlejší provádění vybraných základních operací s úlohami (zamykání a
odemykání úloh, kopírování úloh, zobrazení protokolu o řešení úlohy),
•
v přímé souvislosti s předchozím bodem byl dále rozšířen systém zamykání úloh o
funkce sledující přístup uživatelů k jednotlivým úlohám a zároveň byl modifikován systém
ukládání uživatelských nastavení, což nově umožňuje regulérní provoz aplikace i sdílení
dat v prostředí místních sítí (instalace aplikace a/nebo umístění dat na síťových discích/
sdílených úložištích),
•
uživatelská příručka byla aktualizována a doplněna o část věnovanou popisu typického
pracovního postupu zadávání dat, provádění výpočtů a zobrazení výsledků vyhodnocení.
Rozšíření týkající se správy úloh a síťového fungování se týkají, kromě aplikace KOMJAK,
i ostatních modelů.
Nově je pak připravována další aktualizace aplikace KOMJAK, která bude zahrnovat drobná
vylepšení algoritmu aplikace a zejména vylepšené uživatelské rozhraní editoru dat, v němž
budou pro uživatele výrazně rozšířeny možnosti tisku výstupů/výsledků (výstupy dat do
externích souborů, tisk dat včetně tisku grafů a obsahu mapového okna). Tyto úpravy jsou již
z části realizovány a aktualizovaná verze bude v konečné podobě připravena ke zveřejnění
v termínu předpokládané nejbližší aktualizace dat pro kombinovaný způsob (začátek roku
2011).
Bylo realizováno doplnění a kompletace administrační (technické) dokumentace jednotlivých
aplikací. Zkompletovány byly administrační příručky ke všem výpočetním aplikacím. Tato
činnost byla extrémně důležitá zejména pro správu realizovaných aplikací a také z hlediska
možností jejich dalších úprav a vývoje.
Práce na rozšíření kontrol formální správnosti dat a zpodrobnění chybových hlášení
v realizovaných aplikacích (z úrovně podrobnosti „tabulka“ na úroveň podrobnosti „záznam“
nebo „položka“) probíhají a předpokládá se jejich dokončení do konce roku. V současné
době probíhá simulace připravených chybových stavů, jsou vybírány stavy vyžadující
detailnější ošetření a realizovány a ověřovány navržené úpravy.
Vývoj aplikace pro hromadné vstupy dat byl zahájen. Byl založen projekt aplikace v prostředí
Microsoft VisualStudio a bylo zahájeno programování. Nástroj bude umožňovat
automatizované hromadné plnění dat do společného datového modelu aplikací (pro
kombinovaný způsob, simulační modely) ze zdrojových databází uživatelsky přívětivou
formou. Umožní faktické napojení aplikací na zdrojové databáze/datové soubory bez nutnosti
použití dalšího softwarového vybavení nebo komplikovaného převádění dat. Vzhledem
k náročnosti realizace nástroje se předpokládá dokončení v průběhu roku 2011.
Práce související s problematikou minimálních průtoků přímo závisí na postupu prací v rámci
subprojektů 32 a 22 a jejich zahájení je předpokládáno koncem roku (v průběhu roku 2010
proběhly zatím dílčí konzultace s řešiteli uvedených subprojektů). Předpokládá se možnost
využití podstatné části již realizovaných softwarových nástrojů simulačních modelů s jejich
modifikacemi nebo dílčím rozšířením, příp. včetně vývoje nutného dalšího software.
123
_________________________________________________________________________________
6.2.3 Výstupy
Výstupy vznikající v rámci subprojektu vychází z charakteru řešené problematiky. Z ní
vyplývá tematické směřování výstupů zejména na oblast software. Obecně jde o internetové
nástroje (aplikace, zejména databázového charakteru zaměřené na publikaci dat a dalších
informací) a o nástroje analytického a výpočetního charakteru (software, programové
nástroje pro analýzy, zpracování, transformace, vyhodnocení dat, modelování apod.).
Stav rozpracovanosti plánovaných výstupů:
•
Nové verze aplikací pro kombinovaný přístup a simulačních modelů rozšířené o výše
uvedené funkce/nástroje.
Nová verze aplikace pro kombinovaný přístup byla dokončena (úpravy uživatelského
rozhraní a dílčí úpravy/optimalizace výpočetního algoritmu – upgrade aplikace) a byla
zpřístupněna na internetovém portálu kombinovaného způsobu. (3623_final1_2010)
•
Rozšířené a doplněné verze uživatelských příruček k uvedeným aplikacím.
Byla rozšířena a aktualizována uživatelská příručka aplikace pro kombinovaný přístup.
(3623_final1_2010)
•
Doplněná a zkompletovaná technická dokumentace k již realizovaným/dokončeným
aplikacím/modelům.
Byla dokončena a zkompletována administrační dokumentace
realizovaných samostatných aplikací. (3623_final2_2010)
•
aplikace
všech
Aplikace/portál „Informační podpory stanovování emisních limitů kombinovaným
přístupem“ v prostředí internetu včetně interaktivní aplikace pro publikaci výsledků
vyhodnocení současného stavu (společný výstup se subprojektem 22, viz výše).
Portál „Informační podpora stanovování emisních limitů kombinovaným přístupem“ byl
zpracován v období 12/2009 až 01/2010. V lednu byla finální verze zpřístupněna na
internetu (http://heis.vuv.cz/projekty/kombinovanyzpusob) a předána do rutinního
provozu (provoz již zajišťován mimo výzkumný záměr). Portál od této doby systematicky
využívají zejména vodoprávní úřady, ale i další subjekty. (3622-23_2908)
•
Aplikace pro hromadné plnění dat datového modelu pro kombinovaný přístup/simulační
modely (pracovní „beta“ verze).
Práce byly zahájeny začátkem listopadu, vzhledem k rozsahu/náročnosti se předpokládá
přesah prací do roku 2011 (viz výše).
124
_________________________________________________________________________________
6.3
VÝVOJ A APLIKACE POSTUPŮ S VYUŽITÍM TECHNOLOGIÍ
GEOGRAFICKÝCH INFORMAČNÍCH SYSTÉMŮ VE VAZBĚ NA
DIGITÁLNÍ BÁZI VODOHOSPODÁŘSKÝCH DAT
Letecké laserové skenování (LLS) patří k nejmodernějším technologiím pro pořizování
prostorových geografických dat. Od roku 2009 probíhá na území České republiky nové
výškopisné mapování s využitím této technologie. Díky spolupráci se Zeměměřickým úřadem
Pardubice (ZÚ) je možné zkoumat využití takových dat pro vodohospodářské účely (např. k
aktualizaci vodohospodářských dat). V loňském roce byly na testovacím území (47 km2)
řešeny prvotní výzkumné úkoly. Výzkum v roce 2010 navazuje na výsledky z loňského roku,
ověřuje jejich platnost v dalších lokalitách a na „ostrých“ datech. Zaměřuje se do různých
typů lokalit: Polabí (rovina, velký vodní tok a přítoky) a Jičínsko (pahorkatina).
Podle schválené metodiky mají práce v roce 2010 následující cíle rozdělené do čtyř
tematických okruhů:
1. Analyzovat možnost automatizovaného postupu generování os vodních toků z dat
leteckého laserového skenování (dále LLS) včetně vhodné kombinace se stávajícími daty
DIBAVOD (zatrubnění, umělé kanály, občasné vodní toky).
2. Posoudit vhodnost metody „Identifikace příčných překážek v korytě vodního toku“
k získání dat o příčných překážkách s jinými možnostmi. V případě, že je metoda vhodná,
aplikovat ji na tocích různého charakteru a pokusit se vyvinout automatický postup.
3. Výzkum i nadále orientovat na využitelnost dat v oblasti příbřežních zón jako podkladu pro
stanovení záplavových území.
a. analyzovat situaci v případě velkých vodních toků,
b. ověřit přesnost dat pro tyto účely na dalším území,
c. analýza (ve spolupráci se zeměměřickým odborem v Pardubicích) příčin systematické
odchylky dat z leteckého laserového skenování a dat pocházejících z geodetických
měření – výsledek výzkumu v roce 2009.
4. Stanovit rozvodnice a plochy povodí a porovnat je se stávajícími daty.
V závislosti na postupu pořizování a zpracování dat LLS na pracovišti ZÚ a s ohledem na
cíle projektu byly vybrány následující oblasti (2 bloky LLS po 300 km 2):
• S_030 – Jičínsko (cíl 4 – rozvodnice, překážky a záplavová území),
• S_044 – Polabí – Poděbrady, Nymburk (překážky a záplavová území).
Sběr dat v těchto lokalitách proběhl 20.11.2009 (S_030), 21.11.2009 (S_044). Data byla
stejně jako v případě experimentálního sběru snímána z výšky 1200–1500 m, čemuž
odpovídá průměrná hustota mračna 1,2 bod.m-2. V těchto oblastech jsou stanovena
záplavová území na tocích Labe, Výrovka, Šembera, Vlkava, Cidlina a Javorka. U výčtu dat
jsou uvedeny roky pořízení podkladových výškopisných dat.
V souvislosti s prvním a druhým cílem bylo testováno, zda nelze ke stejnému účelu využít
evidenci správců toků – ISyPo (Integrovaný systém povodí). Charakteristika a využití dat byly
zkonzultovány s pracovníky Povodí Labe s. p. a k porovnání byla zapůjčena data ISyPo (viz
dále).
125
_________________________________________________________________________________
Stručná charakteristika dat ISyPo:
Evidence existuje od 60. let 20. století a prochází neustálým vývojem a aktualizací. Polohová
přesnost dat ISyPo by měla být na úrovni mapy 1 : 10 000, i když v extrémních případech
může odchylka osy toků od skutečnosti nabývat až 10 m (u přeložek i více) a chyba u
objektů může být díky odvození od kalibračních objektů kilometráže až 100 m. Polohová
přesnost 5 – 10 m je podle pracovníků povodí Labe pro účely databáze ISyPo dostatečná.
Pro řešení byla použita následující data:
• data leteckého laserového skenování – skenování probíhalo 20.-21.11.2009, zapůjčeno
od Zeměměřického úřadu v Pardubicích 2010:
o
DMR4G – digitální model reliéfu 4. generace ve formě gridu 5x5 m (střední chyba
výšky 0,30 m) (Brázdil, 2009),
o
DMR5G v okolí toků – digitální model reliéfu 5. generace ve formě TIN (střední chyba
výšky 0,18 m – odkrytý terén, 0,30 m zalesněný terén) (Brázdil, 2009),
o
případně pouze klasifikovaná data rostlého terénu, ground (neprošlo kontrolami).
• geodetické podklady pro určení záplavových území – zapůjčeno od Povodí Labe s.p.
2010:
o
Cidlina 1998,
o
Šembera 2004,
o
Javorka 2004,
o
Výrovka 2006,
o
Vlkava 2008,
• fotogrammetrické měření + sonar – Labe – 2005–2008, zapůjčeno od Povodí Labe s.p.,
• data Technicko-provozní evidence geodatabáze ISyPo (informační systém povodí) – osy
toků, objekty na tocích (mosty, jezy, stupně aj.) – zapůjčeno od Povodí Labe s.p.,
aktualizace průběžná, zapůjčení dat 2010,
• zdokonalený výškopis ZABAGED (grid 10 x 10 m) – zapůjčeno od ČÚZK, aktualizace
průběžná, zapůjčení 2010,
• DIBAVOD – VÚV TGM, v.v.i.
Data byla ve většině případů převedena z textových formátů do formátu geodatabáze
ArcGIS Desktop jako třídy prvků, což byl vzhledem k objemu dat poměrně časově náročný
proces. Objem dat LLS v textovém formátu byl téměř 13 GB.
Automatické generování os vodních toků
Jak ukazují výsledky z loňského roku, hustota dat LLS je taková, že koryto toku širšího než
4 m je jednoznačně rozeznatelné, a to i v případě hojné doprovodné vegetace. V plánu
letošního výzkumu bylo využít nadstavbu ArcGIS Desktop ArcHydro ke generování
odtokových drah s cílem zpřesnění polohy vodních toků. Během testování tohoto postupu se
vyskytly tři hlavní okruhy problémů. V prvé řadě se v odtokovém modelu vyskytují „valy“
napříč korytem způsobené chybným promítnutím mostů, lávek a jiných překážek na vodních
tocích do modelu terénu. Toto lze řešit odfiltrováním všech uvedených objektů z DMT
pomocí jejich identifikace v databázi např. ZABAGED. Bohužel databáze bývají často
neúplné, či neobsahují např. malé lávky, a tak odstranění chybných překážek není úplné a je
potřeba manuální editace, která není ve velkém rozsahu efektivní. Druhý problém je, že
nadmořské výšky v korytě nereflektují dno, ale hladinu toku, takže při modelování je hloubka
koryta menší o hloubku vody a při vyrovnávání prohlubní dojde lehce k přelití koryta a
126
_________________________________________________________________________________
odklonu odtokové dráhy. Třetím problémem jsou místa pramenů, která jsou v modelu
ArcHydro daná velikostí sběrné plochy, což se liší od skutečnosti a také současně
používaného datasetu vodních toků.
Vzhledem k těmto důvodům byl ve spolupráci s pracovníky ZÚ vymyšlen vhodnější postup,
který spočívá v posunu vrcholů linií stávající sítě vodních toků podle terénu LLS, což
konkrétně znamená umístit osu toku do osy koryta nebo údolnice.
Komplexní řešení všech eventualit včetně naprogramování automatického nástroje
přesahuje rámec tohoto projektu.
Porovnáním os toků z databáze ISyPo s terénem z LLS se ukázalo, že ani tento zdroj
vodních toků neodpovídá podrobnosti dat LLS. Osy toků z ISyPo se také mírně liší od dat
DIBAVOD.
Identifikace příčných překážek v korytě vodního toku
Tato část navazuje na řešení v loňském roce, kdy byly identifikovány příčné překážky na
toku Dědina. V letošním roce předcházel analýzám s daty LLS průzkum zdrojů, které by
obsahovaly geografické informace o překážkách na vodních tocích, aby nedocházelo
k duplicitám. Jediným takovým možným zdrojem byla databáze evidence správců toků –
IsyPo.
Primární analýza dat ISyPo ukázala, že některé z dotčených údajů (jezy, stupně, mosty)
nejsou zahrnuty nebo aktualizovány, chybí například 3 stupně na toku Dědina analyzované
v loňském roce. Databáze neeviduje výšku objektů nebo rozdíl hladin. V letošním roce bylo
při terénním průzkumu ověřeno, zda objekty ISyPo na vodním toku v zájmových lokalitách
existují. Pokud ano, byly změřeny základní výškové údaje (zejména rozdíl hladin)
a provedena fotodokumentace. Informace o jezích na Labi byly převzaty ze zdroje Zdymadla
na středním Labi [online]. Údaje (poloha a popis) jsou součástí mapových výstupů (překážky
ISyPo).
Podle databáze ISyPo se na řešených tocích nachází 47 stupňů a jezů na délce cca 50 km
toků (bez Labe). Z toho jich bylo v terénu prozkoumáno 36. Největší odchylka v poloze je
160 m (jez na Javorce). Z výše vyjmenovaných důvodů nelze použít databázi ISyPo jako
spolehlivý zdroj pro naplnění datasetu příčných překážek na vodních tocích databáze
DIBAVOD.
Dalším krokem v této části úkolu byla analýza podélného profilu z dat LLS. K tomu účelu byly
vytvořeny přesné osy analyzovaných toků s rozestupem vrcholů cca 5 m (Labe 10 m). Z toho
vyplývá i přesnost polohy nalezených objektů. K sestrojení podélného profilu hladiny toku
byly využity výšky z TIN LLS, v případě Labe z rastru 1x1 m. Pokud je profil orientován shora
dolů, lze jej zjednodušit a vyhladit tím, že se místo vyšší hodnoty nadmořské výšky přijme
předchozí minimum. Základní předpoklad pro toto vyhlazení je skutečnost, že v datech LLS
obvykle nejsou odrazy od hladiny, takže přibližná hladina je reprezentována krajními odrazy
u břehu. Čím blíže jsou odrazy k toku, tzn., čím nižší mají nadmořskou výšku, tím je hladina
reprezentována přesněji. Proto je vhodné nebrat v úvahu odrazy dále od břehu, tzn. s vyšší
nadmořskou výškou. Průběhy hladiny toků byly analyzovány v MS Excel pomocí maker VBA
a nalezené stupně jsou součástí mapového výstupu (překážky LLS).
Z vyhlazených podélných profilů jsou jednoznačně rozeznatelné velké jezy na Labi
i ostatních tocích. Ze stupňů lze identifikovat ty, kde je rozdíl hladin větší než 0,4 m.
Obecně lze říci, že z dat LLS nelze jednoznačně identifikovat překážky, které způsobují
rozdíl hladin menší než 0,4 m, vyhrazené jezy (např. Vlkava) a stupně zanesené
sedimentem. U některých toků lze dosáhnout lepších výsledků v závislosti na šířce a
charakteru toku.
127
_________________________________________________________________________________
Vzhledem k tomu, že analýzy byly prováděny poloautomatickým postupem s jasnými
podmínkami, lze předpokládat, že naprogramování skriptu pro ArcMap by mělo být řešitelné.
Jeho uskutečnění však přesahuje rámec tohoto projektu.
Mapa zobrazuje jak objekty z databáze ISyPo, tak v terénu ověřené i neověřené překážky
identifikované z dat LLS.
Využitelnost dat v oblasti příbřežních zón
V tomto bodě výzkum také navazuje na loňské výsledky, kdy bylo analyzováno 40 profilů na
toku Dědina. Výsledky byly prezentovány jako příklady charakteristických příčných profilů a
základní statistické údaje, ze kterých vyplynula skutečnost, že použitelnost dat LLS jako
podklad pro stanovení záplavových území se omezuje pouze na inundace.
V letošním řešení bylo vzhledem k množství profilů (263) přistoupeno ke komplexním
analýzám v prostředí MS Excel s využitím Visual Basic. Výškopisná data byla analyzována
stejným způsobem jako v loňském roce, tzn. porovnání geodetického zaměření, LLS a
ZABAGED v geodeticky zaměřených profilech pro určení záplavových území Výrovky,
Šembery, Vlkavy, Cidliny (dolní část) a Javorky. Poloautomatickým postupem byly
vyhodnoceny rozdíly jednotlivých výškopisných podkladů ve všech geodeticky zaměřených
bodech. Body byly roztříděny na koryto a inundaci. Do koryt byly přiřazeny body
reprezentující konstrukce mostů a lávek, aby nedošlo ke zkreslení statistického hodnocení.
Barevně odlišené odchylky LLS a geodetického zaměření v inundaci tvoří základ mapových
výstupů v měřítku 1 : 10 000 (9 mapových listů).
Také byla provedena analýza výškopisných podkladů příbřežních zón a koryta Labe, kdy
bylo místo geodetického zaměření použito dat fotogrammetrie a sonaru. Mapovým výstupem
je vzhledem k rozlišení vstupních dat 1 list v měřítku 1 : 25 000.
Výsledky porovnání všech výškopisných dat v podobě příčných profilů inundace i koryt jsou
k dispozici v dokumentu Excel.
Výsledky analýzy přesnosti ve sledovaných profilech ukazují, že v inundaci jsou výšky LLS
průměrně 8 cm pod geodetickým zaměřením se směrodatnou odchylkou 20 cm. Podobné
porovnání rastru LLS s fotogrammetrickými daty (s odfiltrovanými vodními toky, vodními
plochami a novými silnicemi) představuje průměrný rozdíl 15 cm a směrodatnou odchylku
45 cm. Tyto výsledky včetně detailní analýzy přesnosti jsou přínosné pro pracovníky ZÚ,
kteří zpracovávají data LLS.
K poslednímu bodu tohoto cíle lze konstatovat, že výsledky analýz byly předány
pracovníkům ZÚ. Na řešení možného problému pracují samostatně. K ověření na ostrých
datech nemůže být přistoupeno, protože data z té oblasti budou až v roce 2012.
Rozvodnice a plochy povodí
Výzkum byl směřován do oblasti S_030. Pro analyzování přesnosti rozvodnic byly použity
následující podklady:
• DMR4G (LLS) 5x5 m,
• síť toků DIBAVOD CEVT,
• dataset rozvodnic povodí IV. řádu DIBAVOD,
• vrstevnice ZABAGED.
Výpočty byly provedeny v nadstavbě ArcGIS Desktop ArcHydro. Procesy, které vedly
k vygenerování rozvodnic jsou: DEM Reconditioning, Fill sinks, Flow direction, Flow
accumulation, Stream Definition, Stream Segmentation, Catchment Grid Delineation,
128
_________________________________________________________________________________
Catchment Polygon Processing, Drainage Point Processing, Batch Point Generation, Batch
Subwatershed Delineation.
Výsledná porovnání rozvodnic z LLS a stávajících ukázalo, že místy jsou znatelné rozdíly
mezi rozvodnicemi (až 800 m) a některá povodí výrazně změnila tvar a velikost.
Grafické zobrazení je součástí mapového výstupu, stejně tak porovnání vrstevnic z LLS a
ZABAGED.
6.3.3 Výstupy
•
Podání článku do recenzovaného periodika.
Byla přislíbena publikace a byl zaslán abstrakt. Publikace vyjde v březnovém čísle
Vodního hospodářství v roce 2011.
•
Podání článku do impaktovaného periodika.
Článek se připravuje. Podání článku se předpokládá v prvním čtvrtletí roku 2011.
•
Mapové výstupy s praktickým uplatněním výsledků výzkumu.
9 tematických map v měřítku 1 : 10 000 a 1 list v měřítku 1 : 25 000 s obsahem:
o porovnání výškopisných dat – rozdíly digitálních modelů terénu,
o porovnání výškopisných dat – body geodetických profilů v inundaci s barevně
odlišenou odchylkou geodetického zaměření a LLS,
o příčné překážky (stupně, jezy, hrazení) – ISyPo,
o příčné překážky (stupně, jezy, hrazení) – LLS,
o doplňkové informace – vodní toky a vodní nádrže, lesy.
(3624_3038, 3624_3039, 3624_3040, 3624_3041, 3624_3042, 3624_3043, 3624_3044,
3624_3045, 3624_3046, 3624_3047)
3 tematické mapy v měřítku 1 : 25 000 s obsahem:
o stávající rozvodnice IV. Řádu DIBAVOD,
o rozvodnice vygenerované z dat LLS.
(3624_3048, 3624_3049, 3624_3050)
•
Prezentace výsledků výzkumu na konferencích.
o 19. konference GIS ESRI v ČR 2010 3.–4.11.2010, poster „Možnosti využití dat
leteckého laserového skenování pro vodohospodářské účely II.“). (3624_final1_2010)
o Příspěvek na semináři VÚV TGM, v.v.i. 18.11.2010 na téma: Možnosti využití
leteckého laserového skenování ve vodním hospodářství II. – proběhlo.
o Sympozium GIS Ostrava 2011 (23.–26.1.2011, referát, poster). Zaslána přihláška a
abstrakt. Příspěvek by měl být na konferenci prezentován ve formě referátu a měl by
bát publikován ve sborníku.
129
_________________________________________________________________________________
6.4 VÝVOJ A APLIKACE VHODNÝCH TECHNICKÝCH NÁSTROJŮ
NUTNÝCH PRO ZHODNOCENÍ VLIVU EMISÍ NA CHEMICKÝ
STAV POVRCHOVÝCH VOD A VÝVOJ SYSTÉMŮ JEHO
HODNOCENÍ
Předmětem řešení subprojektu 25 je zdokonalování systémů hodnocení (nástrojů)
vzájemného vztahu vlivu emisí ze zdrojů znečištění a chemického stavu povrchových vod.
Návrh řešení v roce 2010 navazuje na vývoj technických nástrojů v oblastech: modelování
jakosti povrchových vod, vývoje pasivních vzorkovačů odpadních a povrchových vod,
vyvíjení metodik vzorkování a monitorování jakosti odpadních vod z různých typů zdrojů
bodového znečištění, problematiky stanovení mísicí zóny. V roce 2010 jde konkrétně o:
•
vývoj modelu a metodiky určení mísící zóny v broditelných a nebroditelných tocích,
•
modelování jakosti povrchových vod dolního úseku toku Odry včetně přítoků pomocí
programu DESERT,
•
vývoj a kalibrace zařízení pro pasivní vzorkování vod se zaměřením na kovy a organické
nebezpečné látky,
•
výzkum reprezentativnosti kontinuálního monitorování jakosti odpadních vod,
•
zpracování návrhu metodického postupu pro vzorkování těkavých organických látek
v odpadních vodách,
•
vyhodnocení chemického stavu povrchových vod (prioritní látky),
•
studium chování vaznosti PAU a vybraných kovů na pevnou matrici.
Vývoj modelu a metodiky určení mísící zóny
V roce 2008 byla v rámci tohoto subprojektu vyvinuta metodika na určení mísicí zóny pod
zdroji znečištění prioritními a některými dalšími nebezpečnými látkami, pro které jsou
směrnicí 2008/105/ES stanoveny normy environmentální kvality (NEK). V roce 2009 byl
zahájen vývoj modelu pro stanovení mísicí zóny a jeho ověřování experimentálně na
vybraných tocích ČR. Tento model, nazývaný Český imisní test (CIT), byl modifikován a
rozšířen (verze CIT_verze10) a umožňuje:
•
v oblasti vzdáleného pole modelování distribuce koncentrace v libovolně zvoleném
příčném profilu,
•
zohlednění konstitutivních změn u nekonzervativních látek zavedením rychlostní
konstanty kinetiky prvního řádu.
Makro CIT_10.xls pracuje při střední ochraně počítače. Před spuštěním je nutno povolit
makra. Aby soubor fungoval správně, nesmí se do něj přidávat žádné další listy. Byl také
vypracován návod pro použití makra CIT_10.xls v českém jazyce včetně vzorového příkladu
řešení. Pro názornost jsou zařazeny do souboru elektronických výstupů, i když se ještě
nejedná o konečné verze výstupů. Model, návod a metodika vymezení mísící zóny budou
dále modifikovány s ohledem na připravovaný guideline EK a vyhodnocení experimentálně
zjištěných dat v roce 2010 a částečně 2011.
V souvislosti s vývojem imisního testu byl v angličtině zpracován článek „Estimating
horizontal diffusivity and fictive distance by far-field mixing zone modeling“, který byl nabídnut
130
_________________________________________________________________________________
do impaktovaného časopisu Water Research, nebyl však redakcí k publikování přijat
(5/2010).
Rovněž byl vypracován článek s názvem „Modelová interpretace výsledků měření mísící
zóny v Labi pod vypouštěním z ČOV Hradec Králové“, který byl přijat a v 6/2010 vyšel
v impaktovaném periodiku Journal of Hydrology and Hydromechanics (IF = 1,0).
Vliv teploty, resp. rozdíl teplot vypouštěné a povrchové odpadní vody, na vzdálenost mísící
zóny v zimních měsících nebyl ověřován z důvodu ztížené dostupnosti zájmových lokalit a
brzkého nástupu jarního tání sněhové pokrývky. Náhradou bylo provedeno experimentální
ověření mísící zóny pod vypouštěním oteplených důlních vod z Důlní jámy Jeremenko do
řeky Ostravice.
Vzhledem k tomu, že mísící zóna je experimentálně zjišťována pomocí konduktivity, bylo
provedeno její ověření pomocí konzervativního ukazatele. Výsledky měření na drobném toku
Bohumínské Stružky (šíře toku 2–4 m) jsou shrnuty do následující tabulky.
Tab. 6.4.1
Výsledky měření délky mísící zóny podle konduktivity a konzervativního
ukazatele
Tok/č. profilu
Vzdálenost od
Lidického
příkopu
[m]
Zn [µg.l-1]
Levý
břeh
Pravý
břeh
3380
∆ Zn
-1
[µg.l ]
Konduktivita
-1
[µS.cm ]
∆
konduktivity
[µS.cm-1]
Levý
břeh
Pravý
břeh
243,1
3600
4500
900
Lidický příkop
0
Bohumíská stružka č.1
1
863,2
34
829,2
2690
2320
370
20
536,3
154,8
381,5
2550
2350
200
40
467,7
185,9
281,8
2520
2360
160
65
377,1
374,7
3,8
2440
2420
20
90
363,3
380,4
17,1
2430
2430
0
140
334,8
347,4
12,6
2430
2430
0
Z výsledků vyplývá, že délka mísící zóny stanovená pomocí konduktivity je mírně větší. To je
dáno vlivem přesnějšího měření konduktivity ve srovnání s analytickým stanovením kovů,
kde chyba stanovení může podle SOP dosahovat 20 %.
Ověření mísící zóny na nebroditelných tocích bylo realizováno jednorázově na Labi za
nízkého průtoku v letním období. Délka mísící zóny pod ČOV Neštěmice dosáhla 20 km
patrně vlivem levostranného přítoku Labe – Bíliny. Další měření neproběhla z důvodu
vážného poškození lodního motoru plavidla pronajatého podnikem Povodí Labe, s.p., závod
Dolní Labe se sídlem v Děčíně. Měření se tímto přesouvají na rok 2011.
Ve spolupráci s VŠB-TU, Fakultou bezpečnostního inženýrství byla řešena problematika 2D,
příp. 3D vizualizace experimentálně zjištěných dat. Modelování ve 2D vychází z odborných
postupů univerzity v Calgary publikovaných v článku (Nuell, D.D. nebo Vandengerg, J.A. et
all, 2005). Využili zde rovněž měření konduktivity pro určování kvality vody. Při počítání
výsledků srovnávali dvě metody zpracování a vizualizace dat: metodu IDW (metoda
inverzních vzdáleností) a TIN (nepravidelná trojúhelníková síť). Po interpolacích v toku
použili metody transformace do pravoúhlého systému. Díky tomu vodní tok narovnají a
provedou opět dopočet výsledků. Obdobným způsobem jsme postupovali také na pilotní
oblasti řeky Odry (viz Obr. 6.4.1). Na každém vybraném profilu se nachází jedenáct míst
měření. Naměřená data jsou extrapolována na celý vodní tok. Samozřejmě, že díky
vstupním nepřesnostem (chyba přijímače GPS v určení polohy) jsou celé výsledky zatíženy
131
_________________________________________________________________________________
určitou chybou, která však z hlediska celkové délky mísící zóny není významná. Významnou
nedokonalostí ověřovaného postupu jsou však chyby způsobené extrapolací v případě, že
místa měření (profily) nejsou dostatečně blízko u sebe. Naším dalším úkolem bude vyřešit
tento proces spojitě a automaticky pomocí skriptu. Tento cíl by mohl být naplněn při dalším
řešení úkolu.
Pro 3D vizualizaci bylo zahájeno testování statistického program QC Expert a jsou hledány
další vhodnější metody 3D vizualizace.
Obr. 6.4.1
Ukázka 2D vizualizace dat z měření mísící zóny na dolním toku Odry
Modelování jakosti povrchových vod programem DESERT
Modelování jakosti povrchových vod pomocí software DESERT se v roce 2010 zaměřilo na
publikaci výsledků dosažených kalibrací a validací modelu v roce 2009 na řece Lučině a
pokračováním ověřování modelu na dolním úseku toku Odry. Model je stacionární a simuluje
změny koncentrací v hydrologických uzlech, objemové změny látek vlivem chemických či
biochemických procesů a nárůst koncentrace vlivem difúzního znečištění. Článek „Water
quality modeling in a small river“ nabídnutý redakci impaktovaného periodika (Limnologica)
v prosinci 2009 byl v 5/2010 odmítnut, proto byl po úpravách zaslán do domácího
recenzovaného periodika. Publikován byl v říjnovém čísle časopisu Vodní hospodářství,
Příloze VTEI pod názvem „Modelování jakosti v řece Lučině“. Úpravy článku zahrnují nad
rámec původního rozsahu hodnocení vlivu difuzního znečištění na modelovaný tok.
Vzorkování na řece Odře byla dokončena, k dalšímu postupu byla zvolena podobná
metodika jako v případě modelování na řece Lučině. V současnosti jsou k dispozici výsledky
všech simulací a je možná příprava závěrečného výstupu. Jeho realizace je však nejistá
z důvodu ukončení pracovního poměru řešitele ve VÚV TGM, v.v.i.
132
_________________________________________________________________________________
Vývoj a kalibrace zařízení pro pasivní vzorkování vod
Kalibrace nízkonákladových semipermeabilních membrán s cílem rozšířit škálu analytů byla
zahájena v letních měsících. Byla provedena kalibrace membrán na nové látky
(chlorothalonil a dichlobenil, organofosforové pesticidy) a zároveň provedeno jejich srovnání
s komerčními SPMD membránami, které byly také vloženy do kalibrační aparatury.
Membrány byly po 28 denní expozici novým látkám extrahovány a extrakty byly přečištěny
standardním způsobem gelovou permeační chromatografií. V současné době jsou extrakty
nachystané na chromatografickou analýzu, která proběhne v prosinci.
V červnu se tým zabývajícím vývojem nízkonákladových membrán zúčastnil interkalibračního
testování pasivních vzorkovačů na řece Rhône (Francie) společně se 17 dalšími evropskými
státy (polyaromatické uhlovodíky). Výsledky z našich membrán byly odeslány počátkem září
k celkovému vyhodnocení, které bude zveřejněno počátkem roku 2011.
Na podzim bylo zahájeno v rámci vývoje pasivního vzorkování kovů testování několika druhů
náplní včetně srovnávací membrány. Test probíhal v průtočné aparatuře s exponováním po
dobu 7 dní, a to konstantní koncentraci kovů 10 µg.l-1 (testovací sada) a vodovodní vodě
(srovnávací sada). Extrakce analytů ze vzorkovacích médií byla provedena extrakcí 2 M
kyselinou dusičnou v množství 30 ml na membránu po dobu 4 dní. Slité extrakty byly
v odměrné baňce doplněny demineralizovanou vodou na objem 50 ml a analyzovány
technikou AAS. Byly testovány následující náplně membrán: triolein (nízkonákladové
semipermeabilní membrány na pasivní vzorkování organických polutantů, vyvinuté ve VÚV
TGM, v.v.i.), methylsilikonový olej M500, iontoměnič ve formě kuliček – směs anexu a katexu
používaná pro úpravu vody v zařízení Aqua Osmotic a tentýž iontoměnič rozemletý, frakce
63 µm.
180,0
160,0
koncentrace (ug/l)
140,0
As ug/l
Cd ug/l
Cr ug/l
Cu ug/l
Ni ug/l
Pb ug/l
Zn ug/l
120,0
100,0
80,0
60,0
40,0
20,0
re
re
fl
ow
f l cos
te o w t 1
st co
s
te lo w t 2
st co
lo s t
wc 1
os
t2
re
fs
r e i li k
1
f
te s il
s t ik
s 2
te ilik
st .
si 1
li k
.
2
re
fi
o
re ne x
fi
t e o ne 1
st
x
i
te o n e 2
st
x
io 1
ne
re
x
fi
2
o
re ne
fi xm
te o ne le
st
x tý
i
te o n e m le 1
st
x t
io m ý 2
n e le
x tý
m 1
le
tý
2
0,0
membrána
Graf 6.4.1
Výsledky testování pasívního vzorkování vybraných kovů
Z výsledků analýz obsahu kovů je patrné že arsen a kadmium mají nízkou schopnost se
kumulovat ve všech testovaných médiích, kde výsledky jsou nižší než obsah kovů ve vodě.
133
_________________________________________________________________________________
Avšak v blanku (referenční membrány) se tyto kovy nenalézaly vůbec, z čehož by se dal
vyvodit potenciál těchto vzorkovačů využít je k detekci alespoň výskytu arsenu a kadmia,
když už ne ke kvantifikaci. Naopak zinek vykazoval poměrně vysoké hodnoty ve všech
typech médií, ale jeho vysoké hodnoty v referenčních membránách zkreslují jeho schopnost
kumulace v těchto vzorkovačích. Vysoké pozaďové hodnoty zinku by mohly pocházet z částí
kalibrační aparatury nebo z armatur vodovodu. U chromu, mědi, niklu a olova se shodně ve
všech typech médií vyskytly vysoké koncentrace v testovacích membránách a současně i
nízké hodnoty v membránách referenčních. Koncentrace jednotlivých kovů jsou ve všech
vzorkovacích médiích zhruba na stejné úrovni, nepatrně lépe vycházejí membrány plněné
trioleinem a methylsilikonovým olejem, než membrány plněné iontoměničem. Jako směr pro
další bádání se nabízí vyzkoušení silikonových fólií místo polyethylenových trubic (membrán)
plněných methylsilikonovým olejem, nebo zvýšení smáčivosti iontoměniče v membránách.
Výzkum reprezentativnosti kontinuálního monitorování jakosti odpadních vod
Cílem výzkumu kontinuálního monitorování jakosti odpadních vod v roce 2010 bylo ověření
možnosti kontinuálního sledování organického znečištění (parametru CHSKCr, TOC, DOC)
pomocí sondy na optickém principu (sonda UVASsc, včetně sondy Solitex k měření
koncentrace nerozpuštěných látek). Měření ve spolupráci s firmou Hach-Lange s.r.o.
započalo 23.9.2010 a je postupně prováděno na dvou lokalitách, z nichž jednou je odtok
z městské ČOV a druhou je ČOV, do které přitéká cca 50 % městských odpadních vod a cca
50 % průmyslových odpadních vod z chemického závodu. K dni 18.11.2010 je ukončeno
měření na první lokalitě (městská ČOV) a měření s nastaveným parametrem CHSKCr na
druhé lokalitě bude velmi pravděpodobně ukončeno do 30.11.2010.
Bylo provedeno první dílčí vyhodnocení dosud naměřených výsledků, které byly vzájemně
porovnány a byla vypočítána průměrná odchylka hodnoty CHSKCr, resp. TOC vzorku
změřeného optickou sondou a hodnota CHSK Cr (TOC) stejného vzorku v laboratoři.
Odchylka u parametru CHSK Cr činí 1,1 mg.l-1, což je cca 7 % stanovované hodnoty. Tato
odchylka je tedy nižší než nejistota analytického stanovení CHSK Cr. V případě parametru
TOC činí odchylka 0,1 mg.l-1, což je cca 1,8 % stanovované koncentrace. Na druhé lokalitě
odchylka stanovení CHSKCr sondou ve srovnání se stanovením v laboratoři činí 4,71 mg.l-1,
což je cca 6,2 % stanovované hodnoty. Konečné vyhodnocení bude provedeno po ukončení
celého měření a stažení paměti měřícího zařízení.
Metodický postup pro vzorkování těkavých organických látek
Od zpracování návrhu metodického postupu pro vzorkování těkavých organických látek
v odpadních vodách bylo upuštěno, protože nebyl resortem (OOV MŽP) vyžádán. (Pozn.:
v 2/2010 bylo zpracování metodiky OOV MŽP nabídnuto v rámci přípravy novely nařízení
vlády č. 61/2003 Sb.).
Vyhodnocení chemického stavu povrchových vod
Bylo provedeno vyhodnocení jakosti povrchové vody z hlediska dosahování norem
environmentální kvality (NEK) podle směrnice 2008/105/ES (nejedná se ještě o vyhodnocení
stavu útvaru povrchových vod). Hodnoceno bylo období let 2006 až 2008. Zdrojem dat
hodnocení byly údaje z programů situačního a provozního monitoringu povrchových vod
VÚV TGM, v.v.i., státních podniků Povodí a ZVHS. Údaje poskytl ČHMÚ z IS ARROW.
Pro každý kalendářní rok a příslušný ukazatel byly podle údajů ze situačního a provozního
monitoringu vyhodnoceny statistické charakteristiky: počet měření, aritmetický průměr,
maximum, medián, 95 % percentil, počet měření pod mezí stanovitelnosti, maximální a
minimální hodnota meze stanovitelnosti. V případě kadmia a jeho sloučenin bylo statistické
134
_________________________________________________________________________________
hodnocení zpracováno pro každou třídu tvrdosti zvlášť, pokud byla v profilu monitoringu
proměnlivá.
Statistické charakteristiky (aritmetický průměr, maximální hodnota) byly porovnány
s hodnotami požadovanými směrnicí 2008/105/ES, tj. s normou environmentální kvality
vyjádřenou jako průměrná hodnota (NEK-RP) případně nejvyšší přípustná hodnota (NEKNPH) v daném kalendářním roce. Zároveň byla klasifikována spolehlivost hodnocení
v kategoriích vysoká, střední a nízká. Spolehlivost byla klasifikována podle počtu měření
ukazatele v daném kalendářním roce, podle poměru meze stanovitelnosti (MS) vzhledem
k příslušné hodnotě NEK a podle počtu měření pod mezí stanovitelnosti. Pokud byl ukazatel
v příslušném kalendářním roce měřen méně než 4krát, byla spolehlivost hodnocení
klasifikována jako nízká. Vyhodnocení spolehlivosti vzhledem k mezi stanovitelnosti popisuje
tabulka 6.4.2.
Tab. 6.4.2
Kritéria pro určení spolehlivosti vyhodnocení
Část měření pod MS
Všechna měření
pod MS
Žádné měření
pod MS
Spolehlivost vyhodnocení
MS ≤ 30% NEK
vysoká
vysoká
vysoká
MS ≤ NEK a > 30 % NEK
střední
střední
vysoká
MS > NEK
nízká
při více než 50% měření
nad MS střední, v ostatních
případech nízká
vysoká
Pokud pro daný ukazatel směrnice vyžaduje jak dosažení hodnot NEK-RP tak hodnot NEKNPH a hodnocení pro tyto charakteristiky se různí, je pro výsledné hodnocení v daném
kalendářním roce relevantní klasifikace v tomto pořadí důležitosti: (1) nesplňuje, (2)
neklasifikováno, (3) splňuje. (Pokud např. hodnota NEK-NPH byla pro ukazatel splněna a
splnění hodnoty NEK-RP nebylo klasifikováno, je celkové hodnocení pro ukazatel
„neklasifikováno“. Pokud hodnota NEK-NPH nebyla pro ukazatel splněna a splnění hodnoty
NEK-RP nebylo klasifikováno, je celkové hodnocení pro ukazatel „nesplňuje“.)
Při souhrnném hodnocení ukazatele za celé období 2006 – 2008 je pro výsledné hodnocení
relevantní klasifikace hodnocení v jednotlivých kalendářních letech v tomto pořadí důležitosti:
(1) nesplňuje, (2) splňuje, (3) neklasifikováno. (Pokud jsou např. požadavky v jednom roce
splněny a v dalším „neklasifikovány“ je celkové hodnocení klasifikováno jako „splňuje“.
Pokud požadavky nejsou v jednom roce splněny a v dalším nejsou klasifikovány je celkové
hodnocení klasifikováno jako „nesplňuje“.)
Výsledky vyhodnocení jakosti jsou zapracovány do tabulek. Data jsou poskytována ve
formátu SHP a TXT (jako oddělovač použit znak středník) a lze je dále zpracovávat nástroji
GIS. Pro každou prioritní látku nebo skupinu látek, pro které jsou stanoveny NEK, byla
zpracována mapa zobrazující na území ČR (ne)dosahování NEK (viz výstupy).
Nad rámec metodiky řešení bylo započato zpracovávání intranetového/internetového
přístupu a vizualizace dat a výsledků hodnocení na portálu Hydroekologického informačního
systému VÚV TGM v.v.i. (HEIS VÚV) (viz Obr. 6.4.2).
135
_________________________________________________________________________________
Obr. 6.4.2
HEIS VÚV – vizualizace dat a výsledků hodnocení
Studium chování vaznosti PAU a vybraných kovů na pevnou matrici
Z analýzy dat monitorování jakosti povrchových vod vyplývá překračování hodnot NEK
především v případě polyaromatických uhlovodíků (zvl. benzo(g,h,i)perylenu a indeno(1,2,3c,d)pyrenu), kadmia a rtuti. V minulém roce zahájené laboratorní ověřování souvislostí mezi
výše uvedenými ukazateli a nerozpuštěnými látkami (vaznosti na pevnou matrici) od června
pokračovalo:
•
ověřováním vaznosti PAU, Cd a Hg při dvou koncentračních úrovních nerozpuštěných
látek (NL): 0,05 mg.l -1 a 0,5 mg.l-1 v modelované vodě na vybraných druzích pevných
matric (kaolín, mastek, rašelina). Ověření vaznosti na reálném sedimentu budou
zahájeny v prosinci 2010. Vzhledem k tomu, že kinetika sorpce kovů je oproti PAU
výrazně pomalejší, budou testy kinetiky Hg a Cd pokračovat i v roce 2011 s delšími
expozičními časy.
Graf 6.4.3
•
Sorpce PAU na rašelinu při laboratorní teplotě
ověřením kinetiky sorpce PAU na reálném sedimentu bude zahájeno počátkem prosince
2010).
136
_________________________________________________________________________________
•
Byla testována závislost koncentrace PAU na koncentraci nerozpuštěných látek/průtoku
v povrchových vodách na datech z monitoringu za období 2006 – 2008.
Výsledky budou publikovány v roce 2011.
6.4.3 Výstupy
•
Model CIT pro stanovení mísicí zóny včetně návodu použití v českém jazyce.
Upgradovaný model CIT ve verzi 10 je vytvořen a je testován. Konečná verze bude
dokončena v roce 2011. Jeho koncept včetně návodu použití je pro názornost přiložen
(3625_CIT10_koncept a 3625_Návod_CIT_koncept2).
•
Metodika stanovení mísící zóny – příloha právního nebo podzákonného předpisu.
Proběhlo dílčí testování charakteristik průtoků a koncentrací. Výstup bude finalizován
v roce 2011 s ohledem na stav vývoje modelu CIT a připravovaný guideline EK.
•
Odborný článek k modelování jakosti toku Lučiny (předpokládaný název „Modelování
jakosti vody v malém toku – Water quality modeling in a small river“) – podstoupení jiné
redakci Jimp a jeho úprava.
Realizováno: Luzar, T. Modelování jakosti v řece Lučině. VTEI – Vodohospodářské
technicko-ekonomické informace, 2010, roč. 52, č. 5, s. 6—9. ISSN 0322-8916. Příloha
•
Příprava odborného článku popisujícího výsledky modelování jakosti v řece Odře pro Jrec.
Experimentální část, kalibrace a simulace byly dokončeny. Jsou k dispozici výsledky
všech simulací a je možná příprava závěrečného výstupu.
•
Publikace článku „Problematika vzorkování těkavých organických látek v odpadních
vodách“ v českém recenzovaném časopise, zařazeno do edičního plánu na rok 2010
(Příloha VTEI časopisu Vodní hospodářství).
Realizováno. Váňa M., Kučera J., Handová V., Jokešová M., Bindzar J. Ověření
vzorkování odpadních vod pro stanovení těkavých organických látek. VTEI, 2010, roč.
52, č. 3, s. 13—16. ISSN 0322-8916. Příloha Vodního hospodářství č. 6/2010.
(3625_2948)
•
Publikace článku „Ukazatel TOC a jeho vztah k dalším formám monitorování organického
znečištění v odpadních vodách“ v českém recenzovaném časopise, zařazeno do
edičního plánu na rok 2010 (Příloha VTEI časopisu Vodní hospodářství).
Článek: Váňa, M., Kučera, J. „Ukazatel celkový organický uhlík a jeho vztah ke kontrole
odpadních vod“ byl předán do tisku a bude publikován ve VTEI, recenzované příloze
časopisu Vodní hospodářství v 12/2010. (3625_final1_2010)
•
Příprava článku o možnosti použití sondy na optickém principu pro sledování
koncentrace vypouštěného organického znečištění a předání k publikaci v českém
recenzovaném časopise, článek původně zpracovaný v 6/09 se ukázal jako nepoužitelný
z důvodu zjištěné absence použití přídavného zařízení k sondě UVAS; zpracování článku
závisí na tom, zda bude možno dokončit měření zařízením fy Hach-Lange s.r.o.
Článek bude připravován po vyhodnocení naměřených dat. Zařazen do edičního plánu
na rok 2011.(Příloha VTEI časopisu Vodní hospodářství).
•
Vyhodnocení dat jakosti vody v tocích z hlediska prioritních látek a NEK na území ČR a
publikování výsledků v recenzovaném periodiku.
Vyhodnocení bylo dokončeno v 11/2010, příprava článku: Mičaník, T., Vyskoč. P.,
Richter P, Šlouf, L.: První vyhodnocení jakosti povrchových vod z hlediska plnění norem
137
_________________________________________________________________________________
environmentální kvality pro prioritní látky podle novelizovaného NV č. 61/2003 Sb. bude
zahájena v prosinci 2010. Je již zařazen do edičního plánu VTEI na rok 2011.
•
Zpracování mapového výstupu (včetně GIS vrstvy) pro další vybrané ukazatele
s významným antropogenním vlivem.
Realizováno. Mapový výstup jako vrstvy GIS a jako mapy k tisku pro prioritní látky je
přiložen. (3625_final2_2010)
•
Příprava publikace k problematice vaznosti PAU na pevnou matrici.
V současnosti probíhá experimentální řešení, po jeho ukončení bude připraven článek
pro publikování v 1. polovině roku 2011. V současnosti byla zahájena rešerše a příprava
podkladů. Článek Mičaník, T., Sýkora, F., Truxová, I., Chrastina, D., Kadlčíková, M.,
Cseri, L. Studium kinetiky sorpce polyaromatických uhlovodíků, kadmia a rtuti na vybrané
typy pevných matric a říční sediment byl zažazen do edičního plánu VTEI na rok 2011.
Další výstupy:
•
Šajer, J. Modelová interpretace výsledků měření mísící zóny v Labi pod vypouštěním z
ČOV Hradec Králové. Journal of Hydrology and Hydromechanics, 2010, roč. 58, č. 2, s.
126—134. ISSN 0042-790X. (3625_2917)
138
_________________________________________________________________________________
6.5 VÝVOJ A APLIKACE LEGISLATIVNÍCH NÁSTROJŮ V OBLASTI
OCHRANY A JAKOSTI VOD
V roce 2010 byla předmětem řešení následující odborná témata:
• Právně-historická analýza způsobu vymezování povrchové tekoucí vody,
• vodoprávní problematika rybníků a problematika jakosti povrchových vod, které jsou
nebo se mají stát trvale vhodnými pro život a reprodukci původních druhů ryb,
• výkaznictví v oblasti ochrany vod, jeho vypovídací schopnost a nejistoty.
Právně-historická analýza způsobu vymezování povrchové tekoucí vody
Předmětem řešení bylo provedení právní analýzy pojmu tekoucí (povrchová) voda, a to,
v kontextu evropských právních dějin. S ohledem na širší zhodnocení byla též provedena
lingvisticko-právní kritika pojmu „povrchové vody“ a „vodní tok“, včetně logicko-věcného
posouzení definic obsažených v platném českém vodním právu.
Na základě dohody s redakcí Vodního hospodářství a lektorkou (JUDr. Jaroslavou
Nietscheovou) bylo upuštěno od vydání článku „Vznik pojmu povrchová voda v českém
vodním právu“ (příliš obsáhlý článek). Následně se proto zpracovatel rozhodl podstatnou
část textu zapracovat do souhrnné publikace o názvu: „Tekoucí (povrchová) voda. Právněfilosofický pohled na rozdílné způsoby vymezování ochrany vody a vodního prostředí“.
Vodoprávní problematika rybníků a problematika jakosti povrchových vod,
které jsou nebo se mají stát trvale vhodnými pro život a reprodukci původních
druhů ryb
Původním záměrem bylo zpracovat pouze jeden článek o názvu: „Vodoprávní problematika
rybníků“. S ohledem na neúměrný věcný rozsah bylo dohodnuto s redakcí VTEI, že článek
bude rozdělen do dvou částí. První část vyšla v říjnovém čísle, druhá vyjde v prosinci 2010.
Pokud jde o problematiku jakosti povrchových vod, které jsou nebo se mají stát trvale
vhodnými pro život a reprodukci původních druhů ryb, tam lze konstatovat, že článek
připravovaný v průběhu 2009 vyšel již v dubnovém číslu VTEI.
Výkaznictví v oblasti ochrany vod, jeho vypovídací schopnost a nejistoty
Původním záměrem zpracovatele bylo provést statistické vyhodnocení za období 2007–2008
(dvouletí). Šlo především o porovnání údajů získávaných prostřednictvím různých
informačních systémů. Právní úprava v dané oblasti není zcela jednotná. Informační systémy
veřejné správy, sběr informací a následně systém výkaznictví v této oblasti lze v zásadě
rozdělit do čtyř právně vymezených okruhů:
1) údaje získávané na základě § 22 odst. 1 zákona č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně
některých zákonů (vodní zákon), ve znění pozdějších předpisů, a podle prováděcí
vyhlášky č. 431/2001 Sb., o obsahu vodní bilance, způsobu jejího sestavení a o údajích
pro vodní bilanci,
2) údaje shromažďované Ministerstvem zemědělství na základě § 5 zákona č. 274/2001
Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů
(zákon o vodovodech a kanalizacích), ve znění pozdějších předpisů, a § 5 až 7 vyhlášky
č. 428/2001 Sb., kterou se provádí zákon č. 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích
pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů (zákon o vodovodech
a kanalizacích), ve znění vyhlášky č. 146/2004 Sb. a vyhlášky č. 515/2006 Sb.,
3) údaje shromažďované Ministerstvem životního prostředí na základě zákona č. 25/2008
Sb., o integrovaném registru znečišťování životního prostředí a integrovaném systému
139
_________________________________________________________________________________
4)
plnění ohlašovacích povinností v oblasti životního prostředí a o změně některých
zákonů, a prováděcího nařízení vlády č. 145/2008 Sb., kterým se stanoví seznam
znečišťujících látek a prahových hodnot a údaje požadované pro ohlašování do
integrovaného registru znečišťování životního prostředí,
údaje získávané Českým statistickým ústavem (ČSÚ) v souladu se zákonem č. 89/1995
Sb., o státní statistické službě, ve znění pozdějších předpisů.
Na základě provedené analýzy měl být zpracován článek „Vykazované údaje za Českou
republiku v porovnání s jakostí vody v závěrných profilech Labe, Odry, Lužické Nisy, Moravy
a Dyje“. Problémem však bylo to, že se v průběhu roku 2010 nepodařilo získat údaje
shromažďované Ministerstvem zemědělství na základě § 5 zákona č. 274/2001 Sb. (tzv.
majetková a provozní evidence) za rok 2008.
Článek je asi z 80 % zpracován – bohužel v tabulkách chybí údaje za rok 2008. MŽP se
pokusilo s MZe o jednání – uvedené údaje jsou potřebné rovněž pro SW – softwarová
pomůcka
pro
aplikaci
kombinovaného
přístupu
(přístupná
na
www.mzp.cz/cz/kombinovany_pristup.
Právně-historická analýza způsobu vymezování povrchové tekoucí vody
Veškeré práce jsme zaměřili k tomu, aby bylo možné ke konci roku 2010 vydat publikaci
„Tekoucí (povrchová) voda. Právně-filosofický pohled na rozdílné způsoby vymezování
ochrany vody a vodního prostředí“. Autor se pokusil provést podrobnou právně-historickou
a lingvistickou analýzu pojmu tekoucí (povrchová) voda a zhodnotit některé aspekty jejího
pojetí v římském, rakouském, českém a německém vodnímu právu. S ohledem na
zpracování předkládaného příspěvku byly přeloženy relevantní části původních latinských
textů římské kodifikace zahrnutých do sbírky Digesta seu Pandectae a právní učebnice
Institutiones seu Elementa. Dále bylo prostudováno znění rakouského Obecného
občanského zákoníku z roku 1811 (ABGB), říšského vodního zákona č. 93/1869 ř. z.
a českého zemského vodního zákona č. 71/1870 čes. z. z. (též v německých verzích).
Kromě těchto právních dokumentů byla rovněž využita dostupná právní literatura (převážně z
19. století), která s pojednávanou problematikou věcně souvisí. V další části publikace byl
zhodnocen současný český zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů
(vodní zákon), ve znění pozdějších předpisů. Pro srovnání jsme rovněž uvedli vybraná
ustanovení jak slovenského zákona č. 364/2004 Z. z. o vodách, tak i bavorského vodního
zákona. Pozornost byla věnována i definicím obsaženým ve směrnici Evropského
parlamentu a Rady 2000/60/ES ze dne 23. října 2000 ustavující rámec pro činnost
Společenství v oblasti vodní politiky.
Především byla provedena podrobná historicko-právně-filosofická analýza pojmu „aqua
profluens“ (tekoucí voda). Snahou bylo osvětlit (nejednoduché) souvislosti s pojmem „res
omnium communes“ (věci všem společné) (v singuláru „res omnium communis“) a „res
nullius“ (věc nikoho) – a to i v „širší“ (spíše „filosofické“) oblasti „δικαίον φυσικόν“
(přirozeného práva) („ius naturale“ – či pozdějšího středověkého pojmu „lex naturalis“). Dále
byla věnována pozornost českému – věcně odpovídajícímu pojmu povrchové vody (též v
plurálu); na ten v našem vodním právu přímo navazuje pojem vodní tok. S ohledem na
směrnici 2000/60/ES nebylo možné rovněž opominout pojem vodní útvar. Na závěr se autor
pokusil o nové „širší“ pojetí ochrany vod – též i o případné zavedení „ekologicky citlivějšího“
pojmu „habitatio aquatica“ (vodní prostředí).
Pouze na doplnění uvádíme, že před vlastním zpracováním publikace bylo zapotřebí
prostudovat celou řadu odborných podkladů (článků, studií, knih) – například: Åström, A. –
Über das Wasserrecht in Nord- und Mittel-Europa (eine systematische Darstellung vom
Gesichtspunkte des Schwedischen Grundeigentumsrechts), Balík, S. – Právní dějiny
140
_________________________________________________________________________________
evropských zemí a USA, Balík, S. – Rukověť k dějinám římského práva a jeho institucí,
Bartošek, M. – Encyklopedie římského práva, Blackburn, S. – Platónova Ústava (přel. K.
Korteová), Boguszak, J., Čapek, J., Veverka, V. – Základy teorie práva a právní filozofie,
Boháček, M. – Nástin přednášek o soukromém právu římském I, Bloch, D. – Res Sanctae in
Gaius and the Founding of the City – Roman Legal Tradition, Volume 3, Busolt, G. – Die
griechischen Staats- und rechtsaltertümer, Cancrin, Franz Ludwig – Abhandlungen von dem
Wasserrechte, Dančák, B., Šimíček, V. (EDS.) – Základní lidská práva a právní stát v
judikatuře ústavních soudů, Eisele, F. – Rechtverhältnis der „Res publicae in publico usu“
nach römischem Recht, Gadamer, H.-G. – Idea Dobra mezi Platónem a Aristotelem, Gaius –
Učebnice práva ve čtyřech knihách (přeložil Jaromír Kincl), Gerloch, A. – Teorie práva (2.
rozšířené vydání), Grotius, H., Krüger-Sprengel F. – Hugonis Grotii Mare liberum: sive de
iure quod Batavis competit ad Indicana Commercia dissertatio, Havlan, P. – Veřejné
vlastnictví v právu a společnosti, Hattenhauer, H. – Evropské dějiny práva, Hegel, G. W. F. –
Základy filosofie práva (přeložil Špalek, V.), Hermann, K. F. – Lehrbuch der griechischen
Privataltertümer mit Einschluss der Rechtsaltertümer, Hrdina, A. – Sylabus římského práva
soukromého, Kappeler, A. – Der Rechtsbegriff des öffentlichen Wasserlaufs, entwickelt aus
den Quellen des römischen Rechts, Kincl, J., Urfus, V., Skřejpek, M. – Římské právo, Kindl,
M., David, O. – Úvod do práva životního prostředí, Knapp, V. – Teorie práva, Kreuz, P.,
Martinovský, I. – Vladislavské zřízení zemské a navazující prameny, Kuklík a kol. – Vývoj
československého práva 1945–1989, Long, A. A. – Helénistická filosofie – Stoikové,
epikurejci, skeptikové, Meisner, Ch. – Das in Bayern geltende Nachbarrecht mit
Berücksichtigung des Wasserrechts München, Miller, B. – Vodní právo (Sbírka
nejdůležitějších zákonů a nařízení týkajících se vodního práva pro historické země Čechy,
Moravu a Slezsko), Montesquieu, Ch. – O duchu zákonů (přel. S. Lyer, reprint původního
vydání 1947), Ossig, A. – Römisches Wasserrecht, Patočka, J. – Platón, přednášky z antické
filosofie, Pernice, A. – Die sogenannten res communes omnium, Peyrer von Heimstätt, C. –
Das österreichische Wasserrecht, Platón – Gorgias (překlad František Novotný), Platón –
Ústava (překlad František Novotný), Poste, E., Whittuck, E., Greenidge, A. – Gai Institutiones
or Institutes of Roman Law by Gaius, with a Translation and Commentary by the late Edward
Poste, M. A. (fourth edition, revised and enlarged by E.A. Whittuck, M.A. B.C.L., with an
historical introduction by A.H.J. Greenidge D. Litt), Pražák, G. – Wasserrechtliche
Kompetenzfragen, Randa, A. – Rakouský zákon vodní ze dne 30. května 1869 č. 93, Randa,
A. – Das Eigentumsrecht nach österreichischem Rechte, Randa, A. – Právo vlastnické dle
rakouského práva v pořádku systematickém (redigoval Kasanda, V.), Randa, A. – Das
österreichische Wasserrecht mit Bezug auf die ungarische und ausländische
Wassergesetzgebungen, Rawls, J. – Teorie spravedlnosti (z anglického originálu přeložil K.
Berka), Reale, G. – Platón – Pokus o novou interpretaci velkých Platónových dialogů ve
světle nepsaných nauk (z italského originálu přeložil Martin Cajthaml), Rist, J. M. – Stoická
filosofie (přeložil Karel Thein), Rousseau, J. J. – Rozpravy (překlad Eva Blažková), Schelle
K. a kol. – Základy práva, Schelle K. a kol. – Právní dějiny, Sobek, T. – Nemorální právo,
Swoboda, H. – Beiträge zur griechischen Rechtsgeschichte, Ševčík, J. – Vodní a rybářské
právo (komentářem a judikaturou opatřená sbírka předpisů vodního a rybářského práva,
platného v historických zemích Československé republiky), Tomsa, B. – Idea spravedlnosti v
řecké filosofii (reprint původního vydání z roku 1923), Urfus, V. – Historické základy
novodobého práva soukromého.
Vodoprávní problematika rybníků a problematika jakosti povrchových vod,
které jsou nebo se mají stát trvale vhodnými pro život a reprodukci původních
druhů ryb
Celkem byly zpracovány dva články „Vodoprávní problematika rybníků – I. / II.“. V prvním
článku byla provedena právní analýza:
a) pojmu rybník, chápanému jako vodní dílo s ohledem na § 2 písm. c) zákona č. 99/2004
Sb., o rybníkářství, výkonu rybářského práva, rybářské stráži, ochraně mořských
rybolovných zdrojů a o změně některých zákonů (zákon o rybářství), ve znění
141
_________________________________________________________________________________
b)
c)
d)
pozdějších předpisů, § 55 odst. 1 zákona č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně
některých zákonů (vodní zákon), ve znění pozdějších předpisů, a § 2 odst. 3 zákona
č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon), ve znění
pozdějších předpisů,
dalšímu vymezení tohoto pojmu u ostatních zákonů a judikatury Nejvyššího soudu
České republiky a Ústavního soudu České republiky – především v souvislosti s jeho
komplikovaným majetkoprávním vymezením,
vazbě na komunitární právo – a to na příslušná ustanovení směrnice Evropského
parlamentu a Rady 2000/60/ES ze dne 23. října 2000 ustavující rámec pro činnost
Společenství v oblasti vodní politiky,
vymezení pojmu povrchové vody s ohledem na problematiku rybníků.
V dalším (odborně navazujícím) článku „Vodoprávní problematika rybníků – II.“, jsme se
podrobně věnovali:
a) problematice nakládání s povrchovými vodami v rybnících, tj. užívání těchto vod pro
chov ryb nebo vodní drůbeže, popřípadě jiných vodních živočichů, za účelem podnikání,
b) způsobu stanovení podmínek pro použití závadných látek při nakládání s povrchovými
vodami za účelem chovu ryb nebo vodní drůbeže, popřípadě jiných vodních živočichů.
Pokud jde o článek „Problematika jakosti povrchových vod, které jsou nebo se mají stát
trvale vhodnými pro život a reprodukci původních druhů ryb – právní a statistická analýza“ –
tam v roce 2010 žádné práce neprobíhaly; článek byl jen odeslán do redakce VTEI.
Výkaznictví v oblasti ochrany vod, jeho vypovídací schopnost a nejistoty
Zde můžeme pouze (bohužel) konstatovat, že veškeré zpracování muselo být pozastaveno
s ohledem na to, že se nepodařilo získat údaje shromažďované Ministerstvem zemědělství
na základě § 5 zákona č. 274/2001 Sb. (tzv. majetková a provozní evidence) za rok 2008 a
2009 (viz výše).
6.5.3 Výstupy
•
Článek: Kult, A. Vznik pojmu povrchové vody v českém vodním právu (článek odeslán do
časopisu Vodní hospodářství – zpracování článku proběhlo dle metodiky již v roce 2008
a 2009 – článek měl vyjít (po značném zdržení) až na počátku roku 2010) (lektor JUDr.
Jaroslava Nietscheová).
Po projednání s redaktorem recenzovaného časopisu Vodní hospodářství článek
publikován nebyl (příliš obsáhlý) – proto byl text zapracován do publikace: „Tekoucí
(povrchová) voda. Právně-filosofický pohled na rozdílné způsoby vymezování ochrany
vody a vodního prostředí“.
•
Článek: Kladivová, V., Kult, A., Svobodová, J. Problematika jakosti povrchových vod,
které jsou nebo se mají stát trvale vhodnými pro život a reprodukci původních druhů ryb –
právní a statistická analýza (článek zpracován a lektorsky posouzen již v roce 2009).
Kladivová, V., Kult, A., Svobodová, J. Problematika jakosti povrchových vod, které jsou
nebo se mají stát trvale vhodnými pro život a reprodukci původních druhů ryb – právní
a statistická analýza. VTEI, 2010, roč. 52, č. 1, s. 11—16. ISSN 0322-8916. Příloha
•
Článek: Kladivová, V., Kult, A. Vodoprávní problematika rybníků I.
Splněno. Kladivová, V., Kult, A. Vodoprávní problematika rybníků – I. VTEI, 2010, roč.
52, č. 5, s. 1—5. ISSN 0322-8916. Příloha Vodního hospodářství č. 10/2010.
(3626_2945)
142
_________________________________________________________________________________
•
Článek: Kladivová, V., Kult, A. Vodoprávní problematika rybníků II.
Článek je dokompletován (byl zaslán redakci) – bude otištěn ve VTEI v prosinci 2010.
(3626_final1_2010)
•
Publikace: Kult, A. Tekoucí (povrchová) voda. Právně-filosofický pohled na rozdílné
způsoby vymezování ochrany vody a vodního prostředí (vyjde v edici „Výzkum pro praxi“
VÚV TGM, v. v. i., rozsah cca 130 normových stran. (3626_final2_2010)
Publikace byla předána k lektorskému posudku JUDr. Šemberovi.
•
Článek: „Bilance dusíku a fosforu. Vykazované údaje za Českou republiku v porovnání
s jakostí vody v závěrných profilech Labe, Odry, Lužické Nisy, Moravy a Dyje“ (Kult, A.))
Článek je asi z 80 % zpracován – bohužel v tabulkách chybí některé údaje za rok 2008.
Předpokládalo se vydání ve VTEI v prosinci 2010. Problémem však je stále to, že se
v průběhu roku 2010 nepodařilo získat údaje shromažďované Ministerstvem zemědělství
na základě § 5 zákona č. 274/2001 Sb. (tzv. majetková a provozní evidence) za rok 2008
(též nikoliv za 2009 – údaje se kompletují až ke konci roku 2010). Pokud se data podaří
získat, článek bude vydán v roce 2011, s tím že by se využily i údaje za rok 2009.
Předpokládá se zpracování do dubna 2011. K lektorskému posudku by měla být
publikace předána v průběhu dubna 2011.
Připravované výstupy v roce 2010 (předpoklad jejich vydání – rok 2011):
•
Publikace: Kult, A. Systém stávajícího výkaznictví v České republice v oblasti
vypouštěného množství a jakosti odpadních vod (vyjde v edici „Výzkum pro praxi“ VÚV
TGM, v.v.i., rozsah cca 130 normových stran). V roce 2010 se předpokládá (na základě
prací provedených v roce 2009) konečné znění publikace (nikoliv vlastní vydání).
V roce 2010 probíhalo další zpracování jednotlivých kapitol (na základě předběžných
prací provedených v roce 2009).
•
Publikace: Kult, A., Šnajberková, M. České vodní právo a jeho vývoj do roku 2001 (vyjde
v edici „Výzkum pro praxi“ VÚV TGM, v.v.i., rozsah cca 150 normových stran).
V roce 2010 probíhalo další zpracování jednotlivých kapitol (na základě předběžných
prací provedených v roce 2009).
•
Publikace: Kult, A. Porovnání současného slovenského vodního práva s odpovídající
českou právní úpravou – díl první – Slovenský zákon č. 364/2004 Z. z. a český zákon
č. 254/2001 Sb.
Vyjde v edici „Výzkum pro praxi“ VÚV TGM, v.v.i. Publikace byla připravována již v roce
2008 a 2009, bude ji však nutné zásadně přepracovat s ohledem na rozsáhlou novelu
slovenského vodního zákona a novelu českého vodního zákona.
•
Článek: Fojtík, T., Kult, A., Zbořil, A. Chráněné oblasti přirozené akumulace vod
s ohledem na způsob jejich současného právně-technického vymezení.
V roce 2010 byla projednána se spoluautory pouze osnova článku.
143
_________________________________________________________________________________
7. ODDÍL G - KOORDINACE
Oddíl G z hlediska své funkce a činnosti v roce 2010 zahrnoval:
•
Vypořádání předchozího kalendářního roku (2009).
•
Zpracování aktualizovaného Rozhodnutí o změně Rozhodnutí o poskytnutí dotace na
podporu vybraného řešení výzkumného záměru a podmínkách poskytnutí
institucionálních finančních prostředků ze státního rozpočtu České republiky dle zákona
č. 130/2002 Sb., o podpoře výzkumu a vývoje z veřejných prostředků.
•
Zpracování návrhu a konečného znění metodiky řešení VZ na daný rok řešení na
základě připomínek garanta a oponentů VZ.
•
Zpracování zpráv o stavu řešení VZ pro průběžné kontrolní dny a závěrečný kontrolní
den daného roku řešení.
•
Průběžné řízení, koordinaci a kontrolu postupu prací v jednotlivých subprojektech
a tematických oddílech, využívající standardní i specifické vnitroústavní mechanismy.
•
Kontrola finančního zajištění řešení a harmonizace výzkumných požadavků s
technickými možnostmi odborných sekcí ústavu.
•
Zpracování plánu nákladů jednotlivých subprojektů a periodická kontrola čerpání
finančních prostředků.
•
Informační a věcné propojení řešení úloh jednotlivých subprojektů a tematických oddílů
prostřednictvím sekretariátu výzkumného záměru.
•
Spolupráci s ostatními složkami ústavu jako infrastrukturou pro řešení výzkumných
záměrů, vedle dalších projektů ústavu a orientaci těchto složek na efektivní podporu
výzkumných činností.
•
Evidenci publikační činnosti a výsledků dosažených v rámci řešení výzkumného záměru
včetně uplatněných výsledků v elektronické podobě.
•
Podporu využívání elektronických databází a informačních systémů.
•
Prezentaci výzkumného záměru jako celku.
Koordinace a řízení VZ
Počátkem ledna 2010 byl zahájen šestý rok řešení VZ, který navazuje na výsledky dosažené
v předchozím období 2005–2009. S ohledem na úkol pokračující byly práce zahájeny bez
zbytečné prodlevy.
Nejprve bylo provedeno vypořádání roku 2009, které bylo oddělení výzkumu a vývoje MŽP
předáno 15. ledna 2010.
Poté bylo přikročeno k přípravě Rozhodnutí o změně Rozhodnutí o poskytnutí dotace na
podporu vybraného řešení výzkumného záměru MŽP0002071101 „Výzkum a ochrana
hydrosféry – výzkum vztahů a procesů ve vodní složce životního prostředí, orientovaný na
vliv antropogenních tlaků, její trvalé užívání a ochrana, včetně legislativních nástrojů“ a
podmínkách poskytnutí institucionálních finančních prostředků ze státního rozpočtu České
republiky dle zákona č. 130/2002 Sb., o podpoře výzkumu a vývoje z veřejných prostředků
včetně navazujících příloh k tomuto Rozhodnutí. Bližší specifikace a podmínky řešení
výzkumného záměru jsou stanoveny Přílohou 1 Rozhodnutí: „Podmínky realizace projektu
k dosažení cílů a parametrů řešení projektu, výsledků a způsobu ověření jejich dosažení“.
Rozhodnutí bylo ředitelem Výzkumného ústavu vodohospodářského T.G. Masaryka, v.v.i.
podepsáno 28. ledna 2010 a předáno Ministerstvu životního prostředí. Ke stvrzení došlo
následným podpisem náměstkyně ministra Ing. Rút Bízkové dne 17. února 2010. Počátkem
144
_________________________________________________________________________________
září 2010 bylo na žádost VÚV TGM, v.v.i. požádáno o změnu tohoto Rozhodnutí z důvodu
úpravy výše kofinancování. Nové Rozhodnutí o změně Rozhodnutí (vlastní Rozhodnutí a
Příloha č. 2 Rozhodnutí) bylo ředitelem Výzkumného ústavu vodohospodářského
T.G. Masaryka, v.v.i. podepsáno 14. října 2010 a následně náměstkyní ministra Ing. Rút
Bízkovou dne 5. listopadu 2010.
V průběhu ledna až února 2010 byl zpracován návrh metodiky řešení výzkumného záměru
na rok 2010, který byl garantovi výzkumného záměru, RNDr. V. Klimentovi z odboru ochrany
vod Ministerstva životního prostředí, předán 22. února 2010. Jeho prostřednictvím byl tento
návrh metodiky podstoupen oponentům. Seznam oponentů pro rok 2010 je uveden
v následující tabulce:
Oponent
Tematický
oddíl
Subprojekty
Ing. Miroslav Tesař, CSc.
A
3601, 3602, 3603, 3629, 3605, 3632,
3633
Doc. RNDr. Josef Matěna, CSc.
B
3606, 3628, 3607, 3609
Doc. Ing. Vladimír Sýkora, CSc.
C
3611, 3612
Ing. Zdeněk Lacný
C
3613, 3614, 3630
RNDr. Zuzana Hořická, Ph.D.
D
3615, 3608
Ing. Libor Hort
D
3616
Ing. Milan Lánský, Ph.D.
E
3617, 3618, 3620
Ing. Veronika Jáglová
E
3619, 3621
Ing. Marek Maťa
F
3622, 3623, 3624, 3625, 3626
Výzkumné práce dle návrhu metodiky probíhaly s ohledem na pokračující VZ i v době jejich
oponování bez přerušení.
Oponentské posudky byly zpracovány a zaslány garantovi a hlavnímu řešiteli výzkumného
záměru v období 12. března až 14. dubna 2010. Oponenti neměli k metodice významných
připomínek. Oponentské posudky jsou součástí Přílohy 3 této zprávy.
Do druhé verze metodiky řešení (29. března 2010) byl na žádost OOV MŽP začleněn nový
subprojekt 3633 k problematice sucha (nový subprojekt 3632 k problematice řešení
minimálních zůstatkových průtoků byl začleněn již do první verze metodiky řešení). Zároveň
došlo na základě jednání mezi VÚV TGM, v.v.i. a OOV MŽP k přepracování metodik řešení
subprojektů 3619 a 3621. Finální verze metodiky řešení (verze 3) byla zpracována
k 16. dubnu 2010 po obdržení posledního oponentního posudku na metodiku řešení. Po
1. průběžném kontrolním dni VZ došlo k doplnění metodiky řešení subprojektu 3607
(zpracování certifikované metodiky na žádost OOV MŽP). Tuto změnu reflektuje 4. verze
metodiky řešení VZ na rok 2010.
Přidělená dotace dle Rozhodnutí o změně Rozhodnutí ve výši 47,225 mil. Kč byla mezi
jednotlivé subprojekty rozdělena hlavním řešitelem a zpravodaji tematických oddílů se
zohledněním publikační úspěšnosti za období 2005–2009.
Během měsíce června byla zpracována Zpráva pro Kontrolní den č. 1/2009, který proběhl
dne 29. června ve VÚV TGM, v.v.i. v Praze. Během července 2010 byl zpracován zápis
z tohoto prvního průběžného kontrolního dne včetně vypořádání zápisu. Zpráva byla zaslána
rovněž oponentům VZ pro informaci a pro možnost vyjádřit se k průběhu řešení. Ze strany
oponentů nebyly vzneseny žádné připomínky.
V září byla zpracována Zpráva pro Kontrolní den č. 2/2009, který se následně konal dne
22. září ve VÚV TGM, v.v.i. v Praze. Tohoto kontrolního dne se měli za povinnost osobně
zúčastnit odpovědní řešitelé následujících subprojektů: 3605 a 3624, v ostatních případech
145
_________________________________________________________________________________
postačovalo vysvětlení příslušným zpravodajem tematického oddílu. Během října 2010 byl
zpracován zápis z tohoto druhého průběžného kontrolního dne. Zpráva byla zaslána rovněž
oponentům VZ pro informaci a pro možnost vyjádřit se k průběhu řešení. Ze strany oponentů
nebyly vzneseny žádné připomínky.
Závěrečný kontrolní den č. 3/2010 byl stanoven na 9. prosince 2010 ve VÚV TGM, v.v.i. v
Praze. Dne 25. listopadu byly v elektronické podobě předány garantovi a oponentům
potřebné podklady:
•
Závěrečná zpráva o řešení výzkumného záměru v roce 2010 v elektronické podobě.
•
Dokončené a uplatněné výstupy v roce 2010 v elektronické podobě.
Tištěná forma závěrečné zprávy v min. 3 vyhotoveních je připravena k termínu konání
kontrolního dne č. 3/2010.
V rámci zavádění systému managementu jakosti podle ISO 9001 jsou od roku 2008 veškeré
relevantní dokumenty vztahující se k tomuto VZ vedeny v příslušných projektových složkách.
Publikační činnost
Během řešení jsou výsledky průběžně publikovány jak formou vědeckých publikací, tak
formou publikací pro veřejnost - informačních, případně cílených na usměrnění postojů
veřejnosti vzhledem k vývoji tlaků na akvatickou složku životního prostředí. Některé výstupy
jsou uplatněny formou funkčních databází předaných uživatelům, nebo v konkrétních
legislativních dokumentech a plnění mezinárodních závazků. Výstupy podléhající bodovému
ohodnocení (kvalifikované výstupy) dle aktualizovaných metodik hodnocení výzkumu a
vývoje jsou průběžně evidovány ve vnitroústavní databázi a po vnitřní kontrole jsou ke
stanovenému datu exportovány do databázového systému RIV.
Publikační činnost je zhodnocena v Příloze 1 této zprávy.
Prezentace výzkumného záměru jako celku
Vedle průběžně připravovaných dokumentů podle ročního cyklu řešení výzkumného záměru
a prezentací výsledků řešení jednotlivých subprojektů na mezinárodních konferencích jsou:
•
Organizovány semináře zaměřené na jednotlivé problematiky a jsou realizovány jak na
vnitroústavní platformě, tak i vně Výzkumného ústavu vodohospodářského
T. G. Masaryka, v.v.i. pro prezentaci tohoto výzkumného záměru.
Dne 17.6.2010 proběhl ve VÚV TGM, v.v.i. v Praze seminář věnovaný výsledkům
řešení VZ na téma:
o
Vyskoč, P., Picek, J. Nástroje pro hodnocení množství a jakosti vod.
o
Uhlířová, K. Možnosti využití dat leteckého laserového skenování ve vodním
hospodářství.
V rámci odborného semináře konaného 18.3.2010 ve VÚV TGM ,v.v.i. Praha byly
předneseny následující příspěvky problematik řešených ve VZ:
o
Chrastina, D. Stanovení paraquatu a diquatu metodou ITP-CZE.
o
Soldán, P. Nově vyvinutá „Metoda stanovení chronických účinků znečištění
povrchových vod“, která byla vydána v prosinci 2009 jako norma TNV 75 7769
V rámci odborného semináře konaného 22.4.2010 ve VÚV TGM, v.v.i. Brno byly
146
_________________________________________________________________________________
o
Medek, P. Stanovení běžně nesledovaných účinných látek z přípravků na
ochranu rostlin ve vodách metodou GC-MS.
o
Mlejnková, H. Mikrobiální společenstva v povrchových a odpadních vodách.
V rámci odborného semináře konaného 20.5.2010 ve VÚV TGM, v.v.i. Praha na téma
„Způsoby hodnocení biologických dat“ byly předneseny následující příspěvky
problematik řešených ve VZ:
o
Svobodová, J., Douda, K. Nároky raka říčního, raka kamenáče a invazního raka
pruhovaného na jakost vody – jedna z důležitých podmínek zachování původních
druhů raků.
o
Slavík, O. Když ryba potká rybu – metodické problémy při měření energetické
ceny pohybu ve vodním prostředí
Národní dialog o vodě na téma „Hospodaření s vodou v období hydrologického
sucha“, Hotel Medlov. 1.–2.6.2010.
o
Vyskoč, P., Rosendorf, P. Nové přístupy pro stanovení minimálních zůstatkových
průtoků.
V rámci odborného semináře konaného 17.6.2010 ve VÚV TGM, v.v.i. Praha na téma
„Nástroje pro hodnocení množství a jakosti vod; letecké laserové skenování ve
vodním hospodářství“ byly předneseny následující příspěvky problematik řešených ve
VZ:
o
Vyskoč, P., Picek, J. Vývoj a aplikace nástrojů pro hodnocení množství a jakosti
vod
o
hospodářství I.
V rámci odborného semináře konaného 9.9.2010 ve VÚV TGM, v.v.i. Ostrava byly
předneseny následující příspěvky k problematice řešené ve VZ:
o
Sýkora, F. Mísící zóny – stav řešení k 9/2010.
o
Mičaník, T. Program na snížení znečištění povrchových vod nebezpečnými
látkami.
o
Šajer, J. Vývoj modelu CIT – Českého imisního testu.
Přednáška organizovaná RNDr. Blažkovou, Š., CSc. konaná 24.9.2010 ve VÚV TGM,
v.v.i. Praha o současných problémech hydrologického modelování včetně
modelování jakosti:
o
Beven, K.J. What should a hydrological process model look like? Pozn.: Prof.
Beven (Lancaster Environment Centre, Uppsala University) je v současné době
nejcitovanějším hydrologem a je nositelem několika cen jak v Evropě, tak v
Americe.
V rámci odborného semináře konaného 7.10.2010 ve VÚV TGM, v.v.i. Brno byly
předneseny následující příspěvky k problematice řešené ve VZ:
o
Syrovátka, V., Řezníčková, P. Analýza prostorové distribuce larev pakomárů ve
středně velkých tocích: vliv podmínek prostředí na úrovni mesohabitatu.
o
Syrovátka, V., Řezníčková, P. Vliv vysychání na makrozoobentos malého toku
V rámci odborného semináře konaného 21.10.2010 ve VÚV TGM, v.v.i. Praha byly
o
Ivanovová, D. Radiochemie - presentace výsledků sledování v okolí Temelína
147
_________________________________________________________________________________
o
Pospíchalová, D. Stanovení farmak v povrchových a odpadních vodách metodou
LC/MS
V rámci odborného semináře konaného 18.11.2010 ve VÚV TGM, v.v.i. Praha byly
o
hospodářství II.
o
Picek, J. Vývoj nástrojů pro hodnocení množství a jakosti vod, HEIS VÚV TGM,
v.v.i.
•
Ve spolupráci s odpovědnými řešiteli subprojektů byla aktualizována PowerPointová
prezentace za celý výzkumný záměr na mezinárodní veletrh WatEnvi (Brno, květen
2010) včetně osobní účasti hlavního řešitele a sekretariátu.
•
Doplnění a dotisk prezentační publikace výzkumného záměru (forma skládačky) o další
témata zahrnující dosavadní řešení výzkumného záměru (podstatná část byla vydána
v roce 2009).
V květnu a červnu bylo zahájeno řešiteli vybraných subprojektů zpracování 1. verze
souhrnné prezentační publikace (skládačky) – 5 nových témat zahrnujících dosavadní
období řešení výzkumného záměru oddílu C (texty byly v 7/10 předloženy redakční radě
VÚV TGM, v.v.i. ke schválení a vytištěny v 8/2010).
•
Aktualizace webových stránek výzkumného záměru (http://www.vuv.cz/vyzkum-aochrana-hydrosfery).
148
_________________________________________________________________________________
8. FINANCOVÁNÍ A VYHODNOCENÍ ČERPÁNÍ FINANČNÍCH
PROSTŘEDKŮ
V souladu s Rozhodnutím o změně Rozhodnutí o poskytnutí dotace na podporu vybraného
řešení výzkumného záměru a podmínkách poskytnutí institucionálních finančních prostředků
ze státního rozpočtu České republiky dle zákona č. 130/2002 Sb., o podpoře výzkumu a
vývoje z veřejných prostředků a o změně některých souvisejících zákonů, v platném znění,
podepsaného náměstkyní ministra Ing. Rút Bízkovou dne 17.2.2010, byly VÚV TGM, v.v.i.
přiděleny institucionální finanční prostředky na řešení výzkumného záměru MZP0002071101
Výzkum a ochrana hydrosféry pro rok 2010 ve výši 47 225,5 tis. Kč. Totéž Rozhodnutí o
změně Rozhodnutí stvrzovalo kofinancování VZ z vlastních prostředků VÚV TGM, v.v.i. ve
výši 4 122 tis. Kč.
Přidělená dotace byla na řešení jednotlivých subprojektů 3601 až 3632 rozdělena hlavním
řešitelem a zpravodaji tematických oddílů se zohledněním publikační úspěšnosti za období
2005-2009. Odpovědní řešitelé subprojektů na přelomu února a března 2010 zpracovali
kalkulace nákladů v jednotlivých nákladových položkách dle metodické náplně řešení a
v souladu s platnou vnitroústavní kalkulační směrnicí. Kalkulační listy byly v případě potřeby
během roku aktualizovány (např. s ohledem na úpravu metodiky řešení).
Stav čerpání finančních prostředků byl hlavním řešitelem VZ periodicky vyhodnocován a
dokladován ve zprávách pro průběžné kontrolní dny a pro závěrečný kontrolní den.
Počátkem září 2010 bylo na žádost VÚV TGM, v.v.i. požádáno o změnu Rozhodnutí
z důvodu úpravy výše kofinancování. Nové Rozhodnutí o změně Rozhodnutí (vlastní
Rozhodnutí a Příloha č. 2 Rozhodnutí) bylo ředitelem Výzkumného ústavu
vodohospodářského T.G. Masaryka, v.v.i. podepsáno 14. října 2010 a následně náměstkyní
ministra Ing. Rút Bízkovou dne 5. listopadu 2010. Výše kofinancování z vlastních prostředků
VÚV TGM, v.v.i. byla ponížena na 1 tis. Kč.
Rozpočet VZ na rok 2010 dle původního a platného Rozhodnutí a stav čerpání za leden až
říjen 2010 jsou uvedeny v následující tabulce (v tis. Kč):
Nákladová položka
dle Rozhodnutí o změně Rozhodnutí
1
Mzdy a platy
2
Dohody o pracích konaných mimo prac. poměr
3
Povinné zákonné odvody
4
Příděl do FKSP
5
Náklady na pořízení majetku
6
Náklady na odpisy, údržbu a opravy majetku
7
% čerpání dotace
za 1-10/2010
Č.
Hrazeno
z prostředků
poskytnutých
ministerstvem
Hrazeno
z prostředků
příjemce
Hrazeno
z prostředků
poskytnutých
ministerstvem
Hrazeno
z prostředků
příjemce
Dle Rozhodnutí Dle platného Rozhodnutí
ze 17.2.2010
z 5.11.2010
15 000
15 000
91,2
127
127
84
5 100
5 100
91,2
298
298
91,2
Nákup materiálu, drobného majetku a zásob
2 750
2 750
56,3
8
Nákup služeb
2 850
2 850
81,7
9
Cestovní náhrady
2 028
2 028
73,6
149
_________________________________________________________________________________
10
11
Nákladová položka
dle Rozhodnutí o změně Rozhodnutí
Náklady na mezinárodní spolupráci
Náklady na zveřejnění výsledků a práv k
výsledkům
% čerpání dotace
za 1-10/2010
Č.
Hrazeno
z prostředků
poskytnutých
ministerstvem
Hrazeno
z prostředků
příjemce
Hrazeno
z prostředků
poskytnutých
ministerstvem
Hrazeno
z prostředků
příjemce
Dle Rozhodnutí Dle platného Rozhodnutí
ze 17.2.2010
z 5.11.2010
600,5
600,5
30,5
18 472,5
100
12
Doplňkové (režijní) náklady
18 472,5
13
Celkem
47 225,5
4 122
47 225,5
1
90,6
Osobní náklady jsou čerpány rovnoměrně podle ročního plánu, což je ve shodě s běžným
ročním cyklem a stavem řešení jednotlivých subprojektů. Čerpání ostatních nákladových
položek (materiál, služby, cestovní náklady, náklady na zveřejnění výsledků) je nižší. Reálný
odhad čerpání těchto položek je vyšší s ohledem na postupné nabíhání nákladových položek
do provozní evidence. Celkové čerpání dotace činí 90,6 %, což je ve shodě s ročním plánem
a stavem řešení VZ.
Na čerpání finančních prostředků pro podporu řešení výzkumného záměru za rok 2009 byl
proveden nezávislý externí audit, který byl předán OOV MŽP na 1. průběžném kontrolním
dni VZ dne 29. června 2010. Audit neshledal nesrovnalosti.
150
_________________________________________________________________________________
ZÁVĚR
K předávacímu řízení – závěrečnému kontrolnímu dni č. 3/2010 s oponentním řízením jsou
hlavním řešitelem VZ ve stanoveném termínu 25. listopadu předkládány:
•
Závěrečná zpráva o řešení výzkumného záměru a dosažených výsledcích v roce 2010 a
•
výstupy řešení v roce 2010 v elektronické podobě.
Výsledky řešení výzkumného záměru jako celku a jednotlivých tematických oddílů
a subprojektů jsou ve shodě splatným Rozhodnutím o poskytnutí dotace na rok 2010 a
zoponovanou metodikou řešení na rok 2010. Na základě uvedených charakteristik řešení
v předkládaných zprávách a výstupech, které dokumentují stav řešení k listopadu 2010, lze
konstatovat, že cíle stanovené Rozhodnutím o změně Rozhodnutí na rok 2010 a metodikou
jsou naplňovány. Součástí této zprávy jsou uplatněné a dokončené výstupy v elektronické
podobě. Jedná se výstupy uplatněné v roce 2010, z nichž část byla dokončena a
zoponována v předchozích letech. Uplatnění výstupů dokončených v roce 2010 podle druhu
výsledku závisí na stanovisku garanta (zvl. cerifikované metodiky), době publikování nebo
schválení příslušným orgánem právní ochrany výsledku (patentový úřad). Část výstupů
specifikovaných v metodice řešení na rok 2010, která z různých příčin nebyla naplněna, byla
rovnocenně „kompenzována“ zpracováním výstupů „nad rámec“ této metodiky (viz „další
výstupy“ u každého ze subprojektů).
Úspěchem je podání další žádosti o udělení europatentu a přiznání několika užitných vzorů.
Těžiště aktivit výzkumného záměru se přesouvá k uplatnění a prezentaci výsledků řešení. O
tom svědčí množství vydaných a připravovaných monografií a vzrůstající podíl výstupů
podstoupených redakcím impaktovaných periodik. Významné jsou i další formy prezentace
výsledků výzkumu formou účasti na četných zahraničních i národních konferencích,
seminářích a workshopech. Konkrétně byly výsledky řešení VZ v roce 2010 prezentovány na
mezinárodních konferencích ve dvanácti zemích (např. v USA: Texas+Pensylvánie, Dánsku,
Finsku, Španělsku, Itálii, Slovensku), v České republice na více než 20 národních nebo
mezinárodních konferencích nebo seminářích. Někteří řešitelé jsou zapojeni do činnosti
pracovních skupin sloužících pro podporu Evropské Komise (např. v oblasti nebezpečných
látek, ochrany povrchových a podzemních vod) a spolupracují na přípravě koncepčních
materiálů pro všechny členské státy Společenství. Pro prezentaci výsledků výzkumu na
národní úrovni má VÚV TGM, v.v.i. zaveden systém pravidelných odborných seminářů
k daným problematikám na všech svých pracovištích (Praha, Brno, Ostrava), na něž jsou
prostřednictvím internetu a elektronické pošty zváni zástupci odborné veřejnosti a správních
orgánů zabývajících se ochranou životního prostředí.
Souhrnná publikace prezentující jednotlivé řešené problematiky i VZ jako celek byla
doplněna o další témata.
Stav čerpání finančních prostředků na řešení za období leden až listopad 2010 činí v případě
dotace 90,6 % a je ve shodě s běžným ročním průběhem prací. Existuje reálný předpoklad,
že finanční prostředky budou ve shodě s Rozhodnutím o změně Rozhodnutí do konce roku
2010 vyčerpány.
151
_________________________________________________________________________________
SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK
2D
3D
AAS
ADI
AOPK
BR
BSK5
BÚ AV
CAS
CIT
CTPA
ČHMÚ
ČIŽP
ČOV
ČR
ČRS
ČSN
ČSSM
ČSÚ
ČÚZK
ČVTVHS-OS
DAD
DGT
DIBAVOD
DMSO
DNA
DOC
ECD
EK
EO
EP
EPO
E-PRTR
ES
EU
FS ČVUT
GC
GIS
GPS
GW
HEIS
HP
HPLC
CHKO
CHSK
ICP-OES
IDW
IF
IS
ISyPo
ITP-CZE
dvoudimenzionální
trojdimenzionální
Atomová absorpční spektrometrie
acceptable daily intake – přijatelná denní dávka
Agentura ochrany přírody a krajiny
biologický rybník
biochemická spetřeba kyslíku pětidenní
Botanický ústav Akademie věd
Chemical Abstracts Service
Český imisní test
Change and Trend Problem Analysis
Český hydrometeorologický ústav
Česká inspekce životního prostředí
čistírna odpadních vod
Česká republika
Český rybářský svaz
Česká státní norma
Československá společnost mikrobiologická
Český statistický úřad
Český úřad zeměměřický a katastrální
Česká vědeckotechnická vodohospodářská společnost – odborná
skupina
Diode Array Detector
Diffusive Gradients in Thin films
digitální báze vodohospodářských dat
dimethylsulfoxid
deoxyribonukleová kyselina
rozpustný organický uhlík
Electron Capture Detector
Evropská komise
ekvivalentní obyvatel
evropský patent
European Patent Office (Evropský patentový úřad)
The European Pollutant Release and Transfer Register
Evropské společenství
Evropská unie
Fakulta strojní Českého vysokého učení technického
plynová chromatografie
geografický informační systém
Global Position Systém (globální triangulační systém)
ground water
Hydroekologický informační systém
Hewlett-Packard
vysokoúčinná kapalinová chromatografie
chráněná krajinná oblast
chemická spotřeba kyslíku
emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem
metoda inverzních vzdáleností
impact factor
informační systém
Integrovaný systém povodí
izotachoforéza ve spojení s kapilární zónovou elektroforézou
152
_________________________________________________________________________________
JE
LC
LLS
MČ
MKOL
MS
MS
Mze
MZP
MŽP
NEK
NEK-NPH
NEK-RP
NL
NP
NPP
NPR
OOV
ORP
OZCHČP
P
PAU
PCB
PCR
PP
PR
PV
RBMPs
REZZO
RCHD
RIV
RVVI
s.p.
Sb.
SIVS
SOP
SPMD
SW
TCDD
TIN
TOC
TP
TU
ÚČOV
ÚKZÚZ
VaV
VN
VŠB-TU
VTEI
VÚRV
VUT
VÚV TGM, v.v.i.
VÚVH
VZ
jaderná elektrárna
kapalinová chromatografie
letecké laserové skenování
mimořádné číslo
Mezinárodní komise pro ochranu Labe
hmotnostní spektrometrie (ve spojení s GC-MS, LC-MS, HPLC-MS)
mez stanovitelnosti
Ministerstvo zemědělství
minimální zůstatkové průtoky
Ministerstvo životního prostředí
norma environmentální kvality
norma environmentální kvality – nejvyšší přípustná hodnota
norma environmentální kvality – roční průměr
nerozpuštěné látky
národní park
národní přírodní památka
národní přírodní rezervace
Odbor ochrany vod
oxidačně-redukční potenciál
Odbor zvláště chráněných částí přírody
fosfor
polycyklické aromatické uhlovodíky
polychlorované bifenyly
polymerázová řetězová reakce
přírodní památka
přírodní rezervace
přihláška vynálezu
River Basin Management Planes
Registr emisí a zdrojů znečištění ovzduší
River Channel Habitat Diversity
Rejstřík informací o výsledcích
Rada pro výzkum, vývoj a inovace
státní podnik
Sbírka zákonů České republiky
systém integrované výstražné služby
Standard Operating Procedure
SemiPermeable Membrane Device
software
tetrachlordibenzo-p-dioxin
nepravidelná trojúhelníková síť
celkový organický uhlík
celkový fosfor
Technická univerzita
Ústřední čistírna odpadních vod
Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský
Výzkum a vývoj
vodní nádrž
Vysoká škola báňská – Technická univerzita
Vodohospodářské technicko-ekonomické informace
Výzkumný ústav rostlinné výroby
Vysoké učení technické
Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, veřejná výzkumná
instituce
Výskumný ústav vodného hospodárstva
výzkumný záměr
153
_________________________________________________________________________________
WFD
WG
WHO
YOY
Z.z.
ZABAGED
ZCHÚ
ZOD
ZÚ
ZVHS
Water Framework Directive
work group
Světová zdravotnická organizace
young-of-the-year
Zbierka zákonov Slovenskej republiky
základní báze geodetických dat
Zvláště chráněná území
zemědělské obchodní družstvo
Zeměměřičský úřad
Zemědělská vodohospodářská správa
154
_________________________________________________________________________________
LITERATURA
Brázdil, K. Projekt tvorby nového výškopisu území České republiky. Geodetický
a kartografický obzor, 2009, roč. 55/97, č. 7, s. 145 – 151
ČHMÚ
– pasportizace
pesticidů
z http://hydro.chmi.cz/pasport/
[on
line]
[cit.18.
11.
2010].
Dostupné
Nuell, D. D., Vandenberg, J. A., Ryan, M. C. Using GIS to model transverse mixing of
effluent downstream of Bonnybrook Wastewater Treatment Plant, Calgary, Alberta,
Canada.
Seznam registrovaných přípravků a evidovaných prostředků na ochranu rostlin 2010. Věstník
SRS, ročník VII., únor 2010 [on line] [cit.16. 11. 2010]. Dostupné z http://www.srs.cz/
Vandenberg, J. A., Ryan, M. C., Nuell, D. D., Chu, A. Field evaluation of mixing lenght and
attenuation of nutrients and fial coliform in a wastewater effluent plume, Environmental
Monitoring and Assessment (2005) 107, p. 45-57.
Yoshinori, N., Tameo, O. Determination of nitrobenzenes in river, sediment and fis samples
by gas chromatogramy-mass spektrometry, Analytica Chimica Acta, 312, 1995, p. 45-55.
Zdymadla na středním Labi [online]. © Povodí Labe, státní podnik, 2007–2010. Poslední
úpravy 21.6.2007 [cit. 15.9.2010]. Dostupné z http://www.pla.cz
155
_________________________________________________________________________________
SEZNAM PŘÍLOH
Příloha 1
Výpis z publikační databáze VÚV TGM, v.v.i., leden–listopad 2010
Příloha 2
Výpis z publikační databáze VÚV TGM, v.v.i., rok 2009
Příloha 3
Oponentské posudky metodiky výzkumného záměru pro rok 2010
156

Výzkum a ochrana hydrosféry – výzkum vztahů a procesů ve

Transkript

Podobné dokumenty

Závěrečná zpráva o řešení výzkumného záměru v roce 2009

Prezentace v ČJ

Pfiíruăka QIAamp® DSP Virus Kit

2/2012

6/2011 - Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka

Katalog 2015 - Arysta LifeScience

Podrobný výpis zprávy o činnosti za rok 2009

JARNÍ MANEKO NOVINY 2009

Dětské otravy

VÝZKUMNÝ ZÁMĚR MZP 0002071101

Podrobný výpis zprávy o činnosti za rok 2011

Seznam publikací a výstupů v roce 2011

Stanovy projektu MacGyver – bastlíři SH