Minimalizace organických škodlivin ve zdrojích pitných vod

Ivana Kučerová

Problematika zajišťování kvalitních zdrojů pitné vody nabývá stále většího významu. Vzhledem k tomu, že velká část zdrojů surové vody pro úpravu na vodu pitnou je situována v povodích s ložisky zrašeliněné půdy, je surová voda více či méně kontaminována huminovými kyselinami a koncentrace těchto látek ve vodních tocích vzrůstá. Úprava těchto vod technologiemi, při kterých nedochází ke vzniku karcinogenních látek po provedení desinfekce vody chlorací, je finančně a technologicky mnohem náročnější než klasické chlorování, huminové látky způsobují nežádoucí zabarvení pitné vody. Právě realizovaný projekt „Výzkum minimalizace organických škodlivin ve zdrojích vod v Krušných horách“ by měl naznačit způsob řešení tohoto problému a zároveň určit směr, kterým by se mělo ubírat hospodaření v povodích vodárenských toků.

Představení projektu

Projekt je realizován v rámci programu Ziel3/Cíl3 na podporu přeshraniční spolupráce mezi Českou republikou a Svobodným státem Sasko 2007–2013, který je spolufinancován z Evropského fondu pro regionální rozvoj. Lesy ČR, s.p., jsou jedním z partnerů projektu, který zajišťuje realizaci opatření v povodí toku Rašeliník s cílem ověřit jejich účinnost přímo v terénu.

Státní podnik Lesy ČR spravuje přibližně čtvrtinu délky vodních toků a bystřin a malé vodní nádrže s celkovou zatopenou plochou přes 300 ha (před transformací Zemědělské vodohospodářské správy). Správa toků – oblast povodí Ohře v současné době vykonává správu na drobných vodních tocích území Ústeckého kraje, Karlovarského kraje a části Libereckého kraje. Na výzkumném projektu se podílí zajišťováním realizace tří dílčích úkolů:

- Biologická deskripce zájmové lokality včetně srovnání s kontrolní lokalitou, kterou formou subdodávky provedla společnost AQUATEST, a.s.

- Výsadba břehového porostu, jehož funkcí by mělo být vychytávání a biologické odbourávání huminových látek z vody – výsadba dokončena v listopadu 2010.

- Výstavba retenční přehrážky na vodním toku Rašeliník – realizace projektu se připravuje na letošní rok.

Biologická deskripce

V rámci projektu Biologická deskripce lokality Rašeliník byla provedena rešerše 155 domácích a zahraničních pramenů, vlastní popis lokality s charakterizací zastižených biotopů, odběr vzorků vody a půdy a fotogra-fická dokumentace.

Ze studia již publikovaných materiálů vyplývá, že kontaminace zdrojů pitné vody huminovými látkami je poměrně častým a studovaným problémem, který je však prakticky vždy řešen úpravou či předúpravou surové vody. Snaha řešit tuto problematiku prevencí výskytu volných huminových látek v povodí na základě znalosti mechanismu tvorby a pohybu volných huminových látek je zcela novým přístupem k tomuto problému. Obecně lze říci, že zvyšování koncentrace těchto látek v povrchových vodách má globální trend, jehož příčiny jsou poměrně přesně identifikovány, ačkoliv se nedá určit jediný hlavní faktor ani budoucí trend vývoje, a to jak na globální, tak většinou ani na lokální úrovni. Ze získaných poznatků však vyplývá, že mokřady a organické půdy v povodí představují významný faktor zvýšení koncentrace huminových látek ve vodním toku. Dalším důležitým poznatkem je fakt, že odvodněním rašelinišť dochází k nežádoucímu uvolňování organicky vázaného uhlíku z rašelinišť v důsledku mineralizace a sekundární humifikace rašeliny. V případě akumulace vody obsahující vyplavené organické látky ve vodních nádržích dochází kromě sedimentace uvolněných rašelinných látek rovněž k pomalé abiotické fotodegradaci huminových látek, jejíž rychlost závisí na fyzikálních faktorech – průhlednosti vody, osvitu, teplotě a pH. Vzhledem k tomu, že nejvyšší koncentrace huminových látek je z povodí vyplavena na počátku srážek po období sucha, může případná vodní nádrž zadržet tuto masu vody a v důsledku rozdílu mezi přítokem a odtokem vody zde může docházet k odbourávání těchto nežádoucích látek.

Terénním šetřením bylo zjištěno, že v případě hodnocených stanovišť v povodí toku Rašeliníku jde o stanoviště alespoň zčásti degradovaná vlivem systému odvodňovacích kanálů, případně vlivem hospodaření, skutečně původních biotopů je v povodí jen zlomek procenta. Stupeň zrašelinění půdy závisí na druhu stanoviště, pohybuje se od nulového zrašelinění na extenzivně využívaných trvalých travních porostech po vysoké zrašelinění v ostři- covorašelinných společenstvech a v rašelinných smrčinách.

Na jednotlivých druzích zastižených stanovišť byly odebrány vzorky půdy, v těchto vzorcích byly zjišťovány hodnoty vyluhovatelnosti vodou, resp. CaCl2, a vyluhovatelnosti pyrofosfátem. Nejvyšších hodnot vyluhovatelnosti CaCl2, tedy za podmínek blízkých přírodním, bylo dosaženo v polohách s mocnými rašelinnými horizonty v pokročilém stadiu humifikace, a to bez zřejmého vztahu ke stavu vegetace na těchto stanovištích. Minima vyluhovatelnosti byla dosahována v místech s málo mocným humusovým horizontem bez projevů zrašelinění a pod ostřicovými porosty, kde bylo dosahováno vyšších hodnot pH. Nejvyšších hodnot vyluhovatelnosti pyrofosfátem bylo rovněž dosahováno na stanovištích s mocnými rašelinnými horizonty v pokročilém stadiu humifikace, nejnižších hodnot na stanovištích s málo mocným humusovým horizontem.

V závěrech dílčích povodí v rámci povodí Rašeliníku byly odebrány vzorky vody pro stanovení obsahu huminových látek. Naměřené hodnoty pH se pohybovaly v rozmezí 6,46–7,60. Povodí s vyšším zastoupením zrašeliněných biotopů vykazují vyšší odtok huminových látek z povodí, v koncentracích nejčastěji mezi 7 až 14 mg/l, v extrémech 20 mg/l. Maximální zjištěná hodnota byla 56,6 mg/l. Vzorky vody s nejvyššími obsahy huminových látek vykazují nižší pH, vzorky s nižším obsahem huminových látek mají slabě alkalickou reakci.

Výsadba břehového porostu

Součástí plánovaných opatření je výsadba břehového a doprovodného porostu ve zdrojové oblasti toku Rašeliník. Cílem výsadby je vytipovat vhodné dřeviny, které jsou schopny vychytávat maximální množství huminových látek. Pod plochami s prováděnou výsadbou se nalézá stávající měrný profil, kde budou odebírány vzorky vody, a získané hodnoty budou porovnávány s hodnotami historickými.

Výsadba je provedena ve čtyřech blocích s odlišným druhovým složením sazenic. Bylo vysazeno cca 7 200 ks sazenic na ploše 9 300 m2:

- blok 1 (2 850 m2): vrba ušatá (1 910 ks), vrba křehká (360 ks),

- blok 2 (2 950 m2): vrba nachová (1 510 ks), vrba červená (1 060 ks), vrba pětimužná (360 ks),

- blok 3 (1 700 m2): vrba pětimužná (1 700 ks),

- blok 4 (1 800 m2): topol osika (300 ks).

Vypěstování sazenic a návrh způsobu výsadby zajistil Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, výzkumná stanice v Kunovicích. Pro založení porostu byla zvolena výsadba jednoletých obalovaných sazenic. Pro následné vylepšení výsadeb na podzim tohoto roku v rámci pěstební péče je plánována výsadba olše šedé a olše lepkavé.

Místo pro břehovou výsadbu bylo vybráno při společné pochůzce všech zúčastněných subjektů včetně AOPK. Vzhledem ke značnému zabuřenění ploch zvolených pro výsadbu bylo nejprve provedeno chemické odplevelení půdy prostředkem Roundup. Po urovnání terénu (v minulosti byla provedena strojní příprava půdy) byly vybudovány lesnické oplocenky jako ochrana výsadeb proti okusu zvěří (plochy výsadeb se nachází uvnitř obory pro chov jelení zvěře). Výsadba sazenic byla ukončena v polovině listopadu 2010. Před následky mrazů bude snad dostatečně ochráněna vrstvou sněhové pokrývky.

Výstavba retenční přehrážky

Výstavba retenční přehrážky je plánována na letošní rok. Je navrhována stavba z lomového kamene na cementovou maltu s těsnícím betonovým jádrem doplněným těsnící fólií. Pro zajištění migrační průchodnosti je plánována výstavba rybího přechodu. Vzhledem k výšce umístění otvoru rybího přechodu v těle-su přehrážky, který bude odvádět veškeré běžné průtoky, bude zajištěna trvalá retence vody o hloubce cca 0,70 m. Protože se stavba nachází uvnitř Ptačí oblasti Krušné hory (tetřívek), stavební práce mohou být zahájeny až v termínu po 1. 7., reálný předpoklad napadnutí sněhové pokrývky je v průběhu října. V současnosti stále probíhá projednávání návrhu technického řešení se zástupci AOPK, celé projednávání je časové značně náročné, jeho výsledek a další požadavky ochrany přírody je v tuto chvíli nesnadné předvídat.

Závěrem

Potřeba zajištění kvalitních zdrojů surové pitné vody, která splňuje parametry pro úpravu na vodu pitnou, a to pokud možno jednoduchými a levnými postupy, bude stále důležitější, a voda se v budoucnosti zcela jistě stane strategickým zdrojem. Plánované ukončení projektu je k 31. 12. 2013, prezentace výsledků bude pravděpodobně probíhat formou konference na dané téma v termínu podzim 2013.

Pokud se na základě získaných dat prokáže, že vhodně zvolené druhové složení břehové a doprovodné výsadby podél vodních toků může významně zlepšit složení vody v toku, případně se prokáže pozitivní vliv retence vody v předzdržích vodárenských nádrží pro umožnění fotodegradace huminových látek, musí dojít k příslušným změnám v legislativě, které umožní prosazení výjimky vůči požadavkům ochrany přírody a požadavkům zákona o lesích na druhové složení porostů a rovněž vůči požadavkům na ochranu krajiny a přírody směrem k umožnění realizace těchto opatření.

Autor:

Ing. Ivana Kučerová

Lesy České republiky, s.p.,

Správa toků – oblast povodí Ohře

E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Foto: Petr Stibor