Vývoj kvality vody Brněnské údolní nádrže a projekt revitalizace

Transkript

1 Vývoj kvality vody Brněnské údolní nádrže a projekt revitalizace Seminář k projektu CAMARO-D , Brno Dušan Kosour Povodí Moravy, s.p.

2 VD Brno

3 VD Brno Uvedení do provozu: 1940 Stálé nadržení 2,082 mil. m3 219,00 m n. m. Zásobní prostor 13,020 mil. m3 229,08 m n. m. Ochranný prostor - neovladatelný 2,600 mil. m3 230,08 m n. m. celkový objem 17,702 mil. m3 zatopená plocha 259 ha Hráz: betonová gravitační kóta koruny 232,48 m n. m. šířka koruny 3,0 m délka hráze v koruně 120,0 m výška nade dnem 23,5 m

4 VD Brno

5 VD Brno Plocha povodí 1586 km 2 Tři kraje (JMK 36 %, KV 54 %, PK 10 %) 102 tis. stálých obyvatel, cca 90 tis. vypouští do povodí Cca 200 obcí Zdroj: Aquatis, a.s.

6 VD Brno Problémy v nádrži: rozvoj fytoplanktonu, od roku 2009 dle KHS převážně stupeň 1, před rokem 2009 opakované zákazy sportovní rybolov, velmi obtížná manipulace s rybí obsádkou Problémy v povodí: dosud velké množství nečištěných a nezkanalizovaných obcí u ČOV často malá účinnost čištění (nátok balastních vod), absence nebo nedostatečné srážení i u kvalitně provozovaných systémů časté odlehčování, které výrazně zhoršuje jinak dobrý stav (např. Polička)

7 VD Brno Přítok do nádrže Svratka ve Veverské Bítýšce Fosfor klíčový ukazatel sinicím stačí nárazové přísuny 0.40 Ptotal roční průměr roční medián limit - obecný limit - nádrže XI-18 IV-18 X-17 III-17 VII-16 I-16 V-15 X-14 IV-14 VIII-13 II-13 VI-12 XI-11 III-11 VIII-10 II-10 VII-09 XI-08 V-08 X-07 III-07 VIII-06 I-06 V-05 XI-04 IV-04 IX-03 II-03 VII-02 XII-01 V-01 X-00 III-00 VIII-99 I-99 VI-98 XI-97 IV-97 IX-96 II-96 VII-95 XII-94 V-94 X-93 III-93 celkový fosfor [mg/l]

8 VD Brno

9 VD Brno projekty a studie Cca od roku 2003 plány na revitalizaci nádrže i povodí Série studií a jednání, PM + JMK + MMB, průzkumné studie sedimenty, sinice 2006 Projekt Čisté povodí Svratky realizace opatření I. Etapa, objednatel JMK, zpracovatel Pöyry Environment a.s. (dnes Aquatis a. s.) 2 části: 1. Technicko-ekonomické zadání projektu vyčištění Brněnské údolní nádrže spíše rešeršní studie možných opatření 2. Projekty v povodí návrh přednádrže, retenčních nádrží, revitalizací a jakostní studie

10 VD Brno projekty a studie 2007 Studie proveditelnosti k realizaci opatření na Brněnské údolní nádrži rozpracovaná opatření přímo na nádrži 2008 Žádost o finanční podporu z Operačního programu Životního prostředí 2009 Dokumentace pro zadávací řízení

11 VD Brno projekty a studie Letecká aplikace vápenného hydrátu na obnažené dno nádrže, listopad 2007, únor a listopad 2008 a duben 2009 spíše demonstrativní opatření 2009 Projednání mimořádné manipulace a snížení hladiny o 10 m snížení hladiny bylo provedeno pro větší rozsah vápnění a pro přemrznutí a vyschnutí sedimentů 2009 červen září Provzdušňování a sběr biomasy kvůli obavám z reakce veřejnosti a úhynu ryb, oboje v podstatě neúčinné

12

13

14 VD Brno projekty a studie : Projekt revitalizace Projekt dotovaný SFŽP, zaměření na odstranění živin a změnu podmínek srážení na přítoku, aerace/destratifikace, změna rybí obsádky, monitoring Rozpočet projektu 150 mil. Kč Kritéria: snížení množství sinic v sedimentech o 50 %, zvýšení koncentrace kyslíku 1 m nade dnem na 2 mg/l

15

16 VD Brno : období udržitelnosti projektu Pokračování v hlavních opatřeních (srážení, aerace/destratifikace) 2017: Hodnotící studie Studie účinnosti opatření, aktualizace živinové bilance povodí nad nádrží 2018 Pokračování projektu pod vedením Magistrátu města Brna, na základě hodnotících studií

17 VD Brno opatření na nádrži Aplikace železa na přítoku do nádrže Důvod: přebytek fosforu v přitékající vodě, převaha rozpuštěného reaktivního fosforu (snadno dostupného pro sinice) fosfor je klíčovou živinou (na rozdíl od dusíku) Aerace/destratifikace Důvod: Planktonním druhům sinic vyhovují stratifikované, klidné nádrže. Některé rody (Microcystis) přezimují v sedimentech bez kyslíku a na jaře mají lepší výchozí podmínky. Změna rybí obsádky Důvod: pokus o biomanipulaci, více dravců méně bílé ryby více zooplanktonu méně fytoplanktonu. Bílá ryba navíc ryje ve dně a reaktivuje usazený fosfor

18 VD Brno opatření na nádrži Aplikace železa na přítoku do nádrže Dávkování síranu železitého (PIX 113, Prefloc) v dávce cca 2 mg Fe/1l vody, od května do září, mimo vysoké průtoky Aerace/destratifikace 5x věže s bublinnou aerací, 15x věže s turbínou (sání od hladiny ke dnu) Změna rybí obsádky Vysazování dravé ryby (candát, štika), odlov bílé ryby (převážně cejn)

19 Míchání a prokysličení vodního sloupce Je patrné vyrovnávání teplot menší rozdíl mezi epilimnionem a hypolimnionem, mírnější přechod v termoklině V dolní části vodního sloupce je znatelně více kyslíku, anoxie u dna nejsou tak hluboké, jsou přechodné a jen těsně nade dnem v nejhlubším místě u hráze Otázka kvality sedimentů mají také dost kyslíku? Destratifikace je nádrž míchána, nebo má jen ohřátý hypolimnion? Bude to planktonním sinicím vadit? Lokalizace pouze na hlavním jezeře, přesně neurčený účinek

20 VD Brno

21 Aplikace na přítoku srážení rozp. fosforu Příliš velké množství fosforu na přítoku Velký podíl rozpuštěného fosforu a orthofosfátu Nedostatečné odstraňování fosforu u bodových zdrojů (srážení, 3. stupeň) Velké množství zcela nečištěných obcí (septiky, žumpy, přímé vypouštění)

22 Aplikace na přítoku srážení rozp. fosforu Problémy srážení Výpadky během povodní, pouze polovina sezóny Obrovské množství vnášených látek ( tun za, průtok v řece 3 5 m3/s, dávka 20 mg PIX na litr vody) Neznámý účinek na biotu (jikry, plůdek, zooplankton, ) Velké finanční náklady (miliony Kč ročně) dlouhodobá neudržitelnost Nebezpečný psychologický dopad ( někdo to vyřeší za nás ), rozpor s principy českého vodního práva (znečištění má být likvidováno na místě, je za něj zodpovědný původce)

23 Aplikace na přítoku srážení rozp. fosforu Problémy srážení Složitý a dlouhý povolovací proces povolení JMK, stanoviska MMB, rybářský svaz, KHS, SVS. Možnost napadení neziskovými organizacemi. Negativní postoj veřejnosti (chemikálie obavy)

24

25 Vývoj rybí obsádky Součást opatření v rámci projektu revitalizace Odlov bílé ryby (cejn velký %, zbytek cejnek malý) kg, kg, 2010 bez odlovu, kg, kg, 2013 a 2014 bez odlovu celkem odloveno cca ks bílé ryby Vysazování dravé ryby štika 1000 kg (0,3-1 kg) ročně candát 1000 kg (0,3-1 kg) ročně celkem vysazeno 4500 ks štiky, ks candáta

26 Vývoj rybí obsádky Výrazná změna v roce 2009, redukce plůdku okouna, dosavadní útlum Minimální rozmnožování dravců Výrazná redukce cejna díky odlovům, dosavadní útlum Abundance dravců výrazně neroste, opatření měla minimální efekt velký tlak rybářů, špatně nastavená pravidla, lépe bolen Malé možnosti kontroly obsádky (kromě cejna)

27 Monitoring Nelze se bez něj obejít, pravděpodobně bude v podmínkách povolení Nutná kvalitní (a tudíž dražší) laboratoř, nízké meze stanovitelnosti, precizní práce, zkušení vzorkaři Cena cca 1 mil. Kč ročně, v případě analýz sedimentů ještě mnohem více V případě podmínek v povolení k nakládání vodami další doplňkový monitoring (KHS, SVS) Nutná spolupráce s odbornými pracovišti ichtyologie, hydrobiologie, hydraulika,

28 VD Brno Chlorofyl A 4m směsný vzorek u hráze g/l chlorofyl roční průměr roční medián IV-03 VII- X-03 VI-04 IX-04 V-05 VII- V-06 VIII IV-07 VI-07 IX-07 VI-08 IX-08 V-09 VIII IV-10 VII- VIII IX-10 IV-11 VI-11 VIII X-11 VI-12 IX-12 V-13 VII- X-13 VI-14 IX-14 V-15 VIII IV-16 VII- X-16 VI-17 VIII X-17 VI-18 IX-18 0

29 VD Brno Průhlednost u hráze 5 průhlednost roční průměr IV-02 VI-02 IX-02 IV-03 VII-03 IX-03 V-04 VIII X-04 VI-05 IX-05 V-06 VIII X-06 VI-07 VIII IV-08 VII-08 IX-08 VII-09 X-09 VI-10 VIII V-11 VIII IV-12 VII-12 X-12 VII-13 IX-13 V-14 VII-14 X-14 VI-15 IX-15 IV-16 VII-16 X-16 VI-17 VIII IV-18 VII-18 IX-18 Průhlednost Secchiho diskem [m] 0

30 VD Brno Průhlednost u hráze průhlednost Secciho deskou [m]

31 VD Brno výsledky KHS odpuštění nádrže

32 Stratifikace u hráze teplota v červenci rozp. kyslík v červenci

33 Teplota v podélném profilu nádrže hráz střed Sokolák Rokle Zouvalka Mečkov hráz střed Sokolák Rokle Zouvalka Mečkov hráz střed Sokolák Rokle Zouvalka Mečkov 13,3 12,9 12,7 13,1 12,6 12,3 16,1 16,0 16,0 16,9 17,1 15,3 20,7 20,6 20,8 21,4 22,3 22,2 13,4 12,9 12,7 13,0 12,4 12,2 16,0 16,0 15,9 16,4 16,4 15,1 20,7 20,6 20,3 20,8 20,8 20,4 13,3 12,9 12,7 12,6 11,9 12,2 16,0 15,7 15,7 15,7 16,2 14,8 20,6 20,3 20,1 20,1 20,6 19,7 13,4 12,8 12,5 12,2 11,7 12,0 15,9 15,7 15,6 15,5 15,4 14,7 20,3 20,2 19,9 19,2 19,3 19,2 12,8 12,6 11,9 11,8 11,4 11,8 15,9 15,7 15,6 15,5 14,7 14,6 20,1 20,1 19,7 18,0 18,1 18,5 12,6 12,5 10,9 10,9 10,6 15,7 15,7 15,5 14,9 13,9 19,8 19,7 19,4 17,6 17,8 12,3 12,0 10,8 10,4 15,6 15,6 15,5 14,2 19,6 19,3 18,8 17,4 11,3 10,8 10,7 10,4 15,6 15,5 15,3 14,0 18,8 18,2 18,0 17,4 10,8 10,7 10,6 10,4 15,5 15,5 14,7 13,9 17,8 17,8 17,7 17,3 10,6 10,6 10,6 14,6 14,3 14,1 17,7 17,6 17,6 10,6 10,5 10,5 14,2 14,2 13,9 17,6 17,5 17,5 10,5 10,5 10,4 14,1 14,0 13,8 17,5 17,4 17,3 10,5 10,4 10,1 14,0 13,9 13,6 17,4 17,3 17,2 10,3 10,2 13,9 13,5 17,3 17,2 10,4 10,2 13,8 13,5 17,3 17,1 10,2 13,6 13,3 17,1 13,2 16, hráz střed Sokolák Rokle Zouvalka Mečkov hráz střed Sokolák Rokle Zouvalka Mečkov hráz střed Sokolák Rokle Zouvalka Mečkov 19,4 19,8 19,6 19,4 19,4 20,6 19,4 19,5 19,4 19,6 19,2 19,1 22,7 22,5 22,7 23,1 23,4 23,0 19,0 19,1 19,1 19,2 19,2 18,7 19,3 19,4 19,4 19,5 19,1 18,6 22,5 22,3 21,9 22,2 22,3 21,8 19,0 19,0 18,9 18,8 18,7 16,5 19,2 19,3 19,2 19,5 19,0 16,6 22,1 22,0 21,7 21,9 21,6 20,1 18,9 18,8 18,8 18,3 17,0 16,0 19,2 19,2 19,1 19,4 18,3 15,2 21,7 21,6 21,4 21,2 19,5 17,8 18,9 18,7 18,5 17,8 16,3 15,9 19,1 19,1 18,8 18,0 15,6 15,1 21,1 21,4 21,1 20,9 19,1 17,8 18,4 18,4 17,6 16,6 16,3 18,8 18,3 18,7 16,3 15,2 20,9 20,8 20,6 20,1 18,9 17,9 16,7 16,9 16,6 17,7 17,5 18,0 15,9 20,3 20,3 19,9 19,2 15,0 15,2 15,9 16,2 16,9 17,1 17,1 15,9 19,7 19,6 19,3 19,1 12,5 13,5 14,1 15,5 15,9 16,4 16,4 15,9 19,1 19,0 19,1 19,0 11,5 12,1 12,4 15,2 15,4 16,0 18,9 18,8 18,9 10,5 11,1 10,8 14,1 14,4 13,7 18,6 18,7 18,8 9,9 9,8 9,9 13,1 12,9 10,9 18,5 18,7 18,7 9,7 9,3 9,5 11,9 11,5 18,5 18,6 18,1 9,4 9,1 11,0 10,2 18,4 18,6 9,1 9,0 10,2 10,0 18,3 9,0 10,1 18,0 8,9 9,7 16,

34 Rozpuštěný kyslík v podélném profilu nádrže hráz střed Sokolák Rokle Zouvalka Mečkov hráz střed Sokolák Rokle Zouvalka Mečkov hráz střed Sokolák Rokle Zouvalka Mečkov 13,1 13,2 13,2 12,1 12,0 11,7 10,0 10,0 10,2 12,7 13,4 9,8 10,6 10,3 10,0 9,6 12,9 12,9 13,7 13,1 13,3 12,1 11,9 11,3 10,1 10,0 10,0 11,9 12,4 9,7 10,8 10,5 9,9 9,3 12,8 13,9 13,8 13,0 13,4 12,0 11,3 11,0 10,0 9,9 9,9 10,3 10,7 9,6 10,8 10,4 9,7 8,9 11,9 13,2 13,7 12,8 13,2 12,1 10,9 10,7 10,0 9,9 9,8 9,8 8,6 9,3 10,5 10,1 9,4 7,8 9,8 11,5 13,4 12,5 12,8 12,2 10,1 10,6 9,9 9,8 9,8 9,6 7,8 9,1 9,9 9,8 8,8 6,5 5,7 9,7 13,1 12,2 12,6 11,8 9,4 9,9 9,8 9,7 9,0 6,4 9,7 9,1 8,1 5,9 4,0 12,9 11,1 12,2 11,3 9,8 9,7 9,6 8,1 9,3 8,0 7,6 5,7 12,3 11,3 12,0 11,0 9,8 9,7 9,5 7,6 8,2 7,3 7,2 5,6 11,9 11,3 11,8 11,1 9,8 9,6 9,1 7,2 7,4 7,0 6,9 5,5 11,6 11,2 11,7 9,3 8,9 8,7 7,0 6,8 6,6 11,4 11,1 11,5 9,0 8,7 8,7 6,8 6,6 6,5 11,4 11,0 11,5 8,9 8,7 8,5 6,7 6,5 6,2 11,3 10,5 11,0 8,8 8,6 7,7 6,7 6,5 2,1 11,1 9,9 8,7 8,3 6,6 6,6 11,3 11,1 8,7 8,1 6,5 6,7 11,2 8,1 7,3 6,2 7,5 5, hráz střed Sokolák Rokle Zouvalka Mečkov hráz střed Sokolák Rokle Zouvalka Mečkov hráz střed Sokolák Rokle Zouvalka Mečkov 12,0 11,1 10,7 10,6 13,8 12,7 10,8 9,7 9,8 10,7 14,4 21,2 9,7 8,7 8,3 9,6 12,2 11,6 11,9 11,9 11,6 11,0 14,7 13,1 10,9 9,6 9,8 10,7 14,6 19,4 9,2 8,7 8,0 8,7 11,7 10,3 11,7 11,8 11,8 10,7 13,9 10,6 10,7 9,3 10,0 10,6 14,5 12,4 8,2 7,8 7,1 8,4 9,3 8,0 11,6 11,4 11,7 9,5 11,0 9,0 10,4 9,2 10,0 10,4 14,2 8,8 7,8 7,5 6,7 6,0 6,7 7,4 11,4 11,2 10,7 9,2 8,9 8,5 10,0 8,9 8,7 10,8 9,2 8,5 7,2 7,1 6,1 5,2 6,1 7,0 10,4 10,2 9,6 8,4 8,4 8,7 6,7 8,0 9,2 8,2 6,7 6,1 5,3 4,9 5,4 9,1 8,1 8,4 8,0 6,7 5,9 6,5 8,5 4,7 4,4 4,3 4,5 7,0 7,3 7,6 7,1 5,3 5,9 6,6 8,4 3,9 3,3 3,4 4,2 6,2 6,6 6,6 5,0 4,6 5,8 5,7 8,2 3,9 3,3 3,4 3,5 5,9 5,8 6,0 4,1 4,5 4,7 3,8 3,4 3,4 6,0 5,4 5,7 3,2 3,3 3,1 3,6 3,2 3,5 6,2 5,3 5,2 3,0 2,3 2,1 3,5 3,2 3,2 5,6 5,0 4,0 2,8 2,3 3,5 3,2 1,4 5,1 4,6 2,6 1,9 3,4 3,0 3,2 4,2 2,0 1,6 3,2 3,2 2,1 2,4 2,7 1,5 0,3 2018

35 Srážení fosforu síranem železitým 2013 rozp. fosfor 2016 rozp. fosfor 2018 rozp. fosfor m dno P rozp. [mg/l] - nad srážením P rozp. [mg/l] - nad srážením P rozp. [mg/l] - nad srážením m dno m 0.00 dno P rozp. [mg/l] - Zouvalka 0 m 4 m dno P rozp. [mg/l] - Zouvalka 0 m 4 m dno P rozp. [mg/l] - Zouvalka 0 m 4 m dno P rozp. [mg/l] - hráz 0 m 4 m 8 m 12 m dno P rozp. [mg/l] - hráz 0 m 4 m 8 m 12 m dno P rozp. [mg/l] - hráz 0 m 4 m 8 m 12 m dno

36 Závěry Srážení dobře účinné během sezóny a za stabilních průtoků, nákladné, zřejmě trvale neudržitelné, pouze malá část roku Aerace/destratifikace má pozorovatelný efekt na vyrovnání teplot a okysličení hypolimnionu. Ale míchání??? Okysličení sedimentu??? Biomanipulace účinná na redukci cejna, neúčinná na posílení dravců, malé možnosti změn, protichůdné účely nádrže Pozorovatelné změny zooplanktonu (důsledek změn v rybí obsádce) Kromě roku 2018 výrazně vyšší průhlednost, v hlavní sezóně bez dominance Microcystis, podstatně vyšší hygienická kvalita nádrže Vysoká náročnost na odbornost dodavatelů a provozovatele, vysoká cena za monitoring a vyhodnocení

37 Děkuji za pozornost. Dušan Kosour T E kosour@pmo.cz Povodí Moravy, s.p., ředitelství podniku Dřevařská 11, Brno