Představujeme vám pracovní balíček WP6 s plným názvem „Identifikace zdrojů původu a množství znečištění (především PAU, těžkých kovů a dusíku) ve vodě“ a to, co se v něm odehrálo v roce 2021.
V roce 2021 bylo pro pracovní balíček WP6 na základě zvolených kritérií vybráno pilotní povodí Výrovky po městys Plaňany. Zde bude možné porovnávat údaje o různých zdrojích a cestách znečištění s údaji o látkovém odtoku v Plaňanech, kde je zároveň umístěna hydrologická stanice s kontinuálním měřením. Jde o území kulturní krajiny středních Čech v nadmořské výšce 208-555 m n. m. s převahou zemědělství. 65% území zabírá orná půda, 14% lesy. V roce 2020 byly nejčastěji pěstovanými plodinami pšenice a řepka. V území leží 30 obcí s celkovým počtem obyvatel přibližně 17 tisíc. Celková plocha povodí činí 264 km2. Podle údajů vodohospodářské bilance se v území nachází 20 vypouštění do povrchových vod, z nichž 13 představují komunální čistírny odpadních vod. Ze 41 starých kontaminovaných míst, která většinou reprezentují staré skládky komunálního odpadu, jen 3 mají dostatek dat pro vyhodnocení z hlediska ovlivnění kvality vod.
Obrázek 1: využití území povodí Výrovky
Pro přesnější charakteristiku dílčích vstupů byla zvolena dvě doplňková povodí. Prvním z nich je povodí Vrchlice, které je zpracováváno i v rámci jiných pracovních balíčků Centra Voda, a kde je možné ověřit užití modelu eroze. Druhým doplňkovým územím je obec Pečky, kde byly pomocí podrobného monitoringu stokové sítě sledovány látkové toky v povrchovém odtoku a odpadní vodě.
V území Peček bylo provedeno 6 monitorovacích kampaní na odběr odpadní vody, povrchového odtoku za deště a na pevné matrice. Výsledky těchto monitorovacích kampaní byly porovnány s literaturou a předběžně stanoveny dominantní cesty znečištění pro vybrané látky.
V pilotní lokalitě bylo vytipováno deset míst pro odběr mechu a nadložního humusu pro sestavení map spadů zájmových prvků. V těchto místech byly provedeny odběry a změřeny koncentrace vybraných látek tak, aby v příštím roce mohlo dojít k sestavení map spadů pro celé pilotní území. Pro zachycení sezónní proměnlivosti atmosférických spadů byly umístěny srážkoměrné stanice v lese (srážky s prašným spadem a podkorunová depozice) a v zemědělské krajině (srážky s prašným spadem).
Prostý odběr vzorků povrchové vody proběhl 1x měsíčně od července 2021. Mezi sledované ukazatele patří: dusičnanový dusík, amoniakální dusík, fosfor celkový, orto-fosforečnany, chemická spotřeba kyslíku chromanovou metodou, biologická spotřeba kyslíku pětidenní, nerozpuštěné látky sušené (při teplotě 105°C), nerozpuštěné látky žíhavé (při teplotě 550°C), polyaromatické uhlovodíky, těžké kovy – nikl, kadmium, rtuť, olovo (celková a rozpuštěná forma) a navíc arsen. Dále jsou sledovány vybrané pesticidy v bodových odběrech v červnu, září a říjnu. V profilu Plaňany byly instalovány pasivní vzorkovače DGT pro těžké kovy. Ve vybraných 4 profilech (Výrovka - Uhlířské Janovice nad, Zalešany, Plaňany a Bečvárka - Žabonosy) byly exponovány pasivní vzorkovače POCIS a SPMD a byly odebrány vzorky sedimentu a makrozoobentosu. V profilu Výrovka - Plaňany byly ještě odebrány vzorky plavenin a rybího plůdku.
Obrázek 2 až 4: Pasivní vzorkovače DGT (vlevo), POCIS (uprostřed) a SPMD (vpravo)
V uzávěrovém profilu povodí Výrovka – Plaňany byla v hydrologické stanici ČHMÚ provedena instalace dvou chlazených automatických vzorkovačů ISCO. Oba vzorkovače byly spuštěny v červnu. Jeden vzorkovač vzorkuje každých 12 hodin (vzorkuje slévané 24 hodinové vzorky tj. 2x za 24 hodin), vzorky jsou průběžně zpracovávány v laboratoři ČHMÚ (stanovují se nerozpuštěné látky a zákal) pro stanovení režimu plavenin (eroze). Druhý vzorkovač je určen pro vzorkování významnějších srážko-odtokových epizod, vzorkovač je spouštěn na základě významnějšího vzestupu hladiny, toto událostní vzorkování řídí pracovníci VÚV T. G. M. v. v. i., v průběhu 2. pololetí roku nebyly zaznamenány žádné významnější průtokové události a nebyl tudíž odebrán žádný vzorek.
Obrázek 5: Stanice ČHMÚ v Plaňanech dovybavená pro potřeby projektu
Obrázek 6: Dynamika srážek v povodí Výrovky a průtoku v měřící stanici Výrovka-Plaňany
Pro pilotní území byly zjišťovány údaje o půdních vlastnostech (nově i o půdním druhu), hospodařících subjektech, pěstovaných plodinách, spotřebě hnojiv a chovu hospodářských zvířat. Pro zpřesnění stanovení zátěže povodí pesticidními látkami bylo dohodnuto využití dat ze systému LPIS, přístup k těmto datům zajišťuje VÚRV. Pro povodí Výrovky byly vytipovány relevantní pesticidní látky a jejich metabolity.
Obrázek 7: Lokality mapování plodin povodí Výrovky nad městysem Plaňany
Pro vyhodnocení vlivu eroze byla provedena příprava existujících modelů pro vybraná pilotní povodí Výrovky a Vrchlice a provedení předběžných výpočtů. Práce s erozními modely úzce navazuje na problematiku vyhodnocení efektivity opatření, navrhovaných v rámci procesu Plánování v oblasti vod. Dále byly pro potřeby vyhodnocení vlivu eroze na základě literatury určovány faktory ovlivňující zrnitostní složení erodovaného materiálu a jeho obohacení zájmovými látkami.
Pro stanovování zdrojů polyaromatických uhlovodíků pomocí metody fingerprintingu byla provedena rešerše a upraven datový model systému ČHMÚ tak, aby mohly být tyto metody použity na stávajících datech.
Na výzkumné činnosti v povodí Výrovky a doplňkových povodí se podílí kromě Výzkumného ústavu vodohospodářského T. G. Masaryka také Český hydrometeorologický ústav, České vysoké učení technické v Praze a Výzkumný ústav okrasného zahradnictví Sylva Taroucy. Pracovní balíček bude pokračovat do roku 2024.