Definice pojm Sledování množství a jakosti povrchových vod Definice t íd jakosti povrchových vod podle SN II. III.

Transkript

1 LISTOPAD = VODA Definice pojmů Povrchovými vodami jsou vody přirozeně se vyskytující na zemském povrchu; tento charakter neztrácejí, protékají-li přechodně zakrytými úseky, přirozenými dutinami pod zemským povrchem nebo v nadzemních vedeních. Podzemními vodami jsou vody přirozeně se vyskytující pod zemským povrchem v pásmu nasycení v přímém styku s horninami; za podzemní vody se považují též vody protékající drenážními systémy a vody ve studních. Povodí je území, které je vymezeno rozvodnicí a tzv. závěrovým profilem což je nejníže položené místo povodí, odkud voda odtéká do povodí vyššího řádu či do moře. Veškerý odtok z povodí se uskutečňuje jedním vodním tokem. Rozvodnice je hranice dvou povodí, vede obvykle po hřebeni pohoří, kterým je povodí ohraničeno. Plocha povodí zahrnuje také plochy povrchových vodních útvarů v povodí. Sledování množství a jakosti povrchových vod Monitoring povrchových vod můžeme rozdělit následovně : a/ sledování hydrologické bilance Cílem je bilancovat množství vody, které vstupuje a vystupuje ze systému tím může být určité povodí, ale i třeba území celého státu. Vstupním parametrem bilance jsou srážky, výstupním tzv. povrchový odtok, kvantifikovaný jako odtoková výška a koeficient odtoku (relativní ukazatel). Do hydrologické bilance se někdy také zahrnuje bilance znečištění (kolik znečištění bylo vypuštěno a kolik ho je v povrchových vodách čím je poměr menší, tím jsou lepší koncové technologie čištění vod. b/ monitoring režimových informací probíhá pomocí tzv. limnigrafů, které měří a zaznamenávají vodní stavy a průtoky na vodních tocích c/ monitoring znečišťování vod měří se jednak znečištění produkované, které odchází z technologických jednotek, a znečištění vypouštěné, které se dostává přímo do vodních toků nebo do půdy. Zvláštní skupinou je ještě znečištění havarijní, které vzniká např. při poruchách čistíren či třeba při povodních. d/ monitoring kvality povrchových a podzemních vod Pro hodnocení znečištění se používá klasifikace jakosti povrchových vod podle ČSN Monitorovací síť, provozovaná Českým hydrometeorologickým ústavem (ČHMÚ) zahrnuje v současné době cca 330 optimalizovaných profilů na vodohospodářsky významných tocích, ve kterých se 12x ročně odebírají vzorky vody pro analýzy základních fyzikálně-chemických parametrů. Definice tříd jakosti povrchových vod podle ČSN I. neznečištěná voda - stav povrchové vody, který nebyl významně ovlivněn lidskou činností, při kterém ukazatele jakosti vody nepřesahují hodnoty odpovídající běžnému přirozenému pozadí v tocích II. mírně znečištěná voda - stav povrchové vody, který byl ovlivněn lidskou činností tak, že ukazatele jakosti vody dosahují hodnot, které umožňují existenci bohatého vyváženého a udržitelného ekosystému III. znečištěná voda - stav povrchové vody, který byl ovlivněn lidskou činností tak, že ukazatele jakosti vody dosahují hodnot, které nemusí vytvořit podmínky pro existenci bohatého, vyváženého a udržitelného ekosystému

2 IV. silně znečištěná voda - stav povrchové vody, který byl ovlivněn lidskou činností tak, že ukazatele jakosti vody dosahují hodnot, které vytvářejí podmínky, umožňující existenci pouze nevyváženého ekosystému V. velmi silně znečištěná voda - stav povrchové vody, který byl ovlivněn lidskou činností tak, že ukazatele jakosti vody dosahují hodnot, které vytvářejí podmínky, umožňující existenci pouze silně nevyváženého ekosystému Při sledování jakosti vod se sleduje kromě různých dalších chemických látek hlavně množství anorganického dusíku, rozpuštěných anorganických solí, fosforu, adsorbovatelných organicky vázaných halogenů (AOX), těžkých kovů a nerozpuštěných látek. Za tyto uvedené látky jsou stanoveny variabilní odstupňované sazby poplatků za vypouštění znečištěných vod. Dále je ještě stanoven poplatek za překročení limitů ukazatele CHSK (chemická spotřeba kyslíku), který indikuje celkovou míru znečištění zkoumané vody. Dále se ještě často měří BSK (biochemická spotřeba kyslíku) většinou se udává BSK5 (tj. spotřeba za 5 dní). Ta koreluje s hodnotou CHSK a bývá zhruba poloviční než CHSK. Oba tyto indikátory jsou také povinně sledovány každým znečišťovatelem. Pozn. Chemická spotřeba kyslíku (CHSK) je množství kyslíku, které se spotřebuje na oxidaci organických látek dichromanem draselným (K2Cr2O7) v prostředí 50 kyseliny sírové, za přítomnosti katalyzátoru a po dvouhodinovém varu. Nekdy se indexem u symbolu zdůrazňuje, že pro oxidaci byl použit dichroman draselný (CHSKCr ) Pozn. Biochemická spotřeba kyslíku (BSK) je celkové množství kyslíku, které spotřebují mikroorganizmy při biochemické oxidaci organických látek při 20 C během zvolené doby inkubace. Vyjadřuje se bud v TSK (teoretické spotřeby kyslíku na oxidaci molekuly na oxid uhličitý a vodu podle stechiometrie chemické rovnice oxidace dané sloučeniny), nebo v % CHSK (chemické spotřeby kyslíku), pokud chemické složení zkoušené látky není známé. Index u symbolu BSK značí počet dnu inkubace (v praxi běžně BSK5 a BSK28). Monitoring podzemních vod V roce 2005 se ve státní monitorovací síti jakosti podzemních vod pozorovalo 462 objektů, které tvoří 138 pramenů (sledování pramenů dokumentuje přirozené odvodňování podzemních vod zejména v oblasti krystalinika a místní odvodnění křídových struktur), 147 mělkých vrtů (objekty jsou soustředěné převážně v aluviích řek Labe, Orlice, Jizery, Ohře, Dyje, Moravy, Bečvy, Odry a Opavy tyto podzemní vody jsou snadno zranitelné, s vysokým koeficientem filtrace a s rychlým postupem znečištění) a 177 hlubokých vrtů (objekty jsou soustředěny především v oblastech České křídové pánve, Českobudějovické a Třeboňské pánve a monitorují hlubinný oběh podzemní vody - přímá zranitelnost těchto vod není příliš velká, neboť kontaminace se zde projevuje až po delším časovém intervalu). Celkem se sleduje 150 ukazatelů s četností dvakrát za rok v obdobích jaro a podzim. Hydrologická regionalizace Pro účely efektivní ochrany povrchových a podzemních vod a zajištění optimálního využití jejich funkce se provádí vymezování a popis určitých charakteristických oblastí. Jedná se například o: - chráněné oblasti přirozené akumulace vod - ochranná pásma vodních zdrojů, - zdroje povrchových a podzemních vod, které jsou využívány nebo u kterých se předpokládá jejich využití jako zdroje pitné vody, - citlivé oblast, - zranitelní oblasti, - oblasti povrchových vod využívaných ke koupání,

3 - povrchové vody, které jsou nebo se mají stát trvale vhodnými pro život a reprodukci původních druhů ryb a dalších vodních živočichů, - vodní díla k vodohospodářským melioracím pozemků, - záplavová území. Citlivé oblasti jsou vodní útvary povrchových vod a) v nichž dochází nebo v blízké budoucnosti může dojít v důsledku vysoké koncentrace živin k nežádoucímu stavu jakosti vod, b) které jsou využívány nebo se předpokládá jejich využití jako zdroje pitné vody, v níž koncentrace dusičnanů přesahuje hodnotu 50 mg/l, nebo c) u nichž je z hlediska zájmů chráněných tímto zákonem nutný vyšší stupeň čištění odpadních vod Zranitelné oblasti jsou území, kde se vyskytují a) povrchové nebo podzemní vody, zejména využívané nebo určené jako zdroje pitné vody, v nichž koncentrace dusičnanů přesahuje hodnotu 50 mg/l nebo mohou této hodnoty dosáhnout, b) povrchové vody, u nichž v důsledku vysoké koncentrace dusičnanů ze zemědělských zdrojů dochází nebo může dojít k nežádoucímu zhoršení jakosti vody. Oblasti, které pro své přírodní podmínky tvoří významnou přirozenou akumulaci vod, vyhlašuje vláda nařízením za chráněné oblasti přirozené akumulace vod. Prioritní oblasti České republiky v oblasti ochrany vod Cíli ochrany vod jako složky životního prostředí (dále jen "cíle ochrany vod") jsou a) pro povrchové vody 1. zamezení zhoršení stavu všech útvarů těchto vod, 2. zajištění ochrany, zlepšení stavu a obnova všech útvarů těchto vod a dosažení jejich dobrého stavu, s výjimkou útvarů uvedených v bodu 3, 3. zajištění ochrany, zlepšení stavu všech umělých a silně ovlivněných vodních útvarů a dosažení jejich dobrého ekologického potenciálu a dobrého chemického stavu, 4. snížení jejich znečištění nebezpečnými látkami a zastavení nebo postupné odstraňování emisí, vypouštění a úniků zvlášť nebezpečných látek (uvedený v příloze zákona) do těchto vod, b) pro podzemní vody 1. zamezení nebo omezení vstupů nebezpečných, zvlášť nebezpečných a jiných závadných látek do těchto vod a zamezení zhoršení stavu všech útvarů těchto vod, 2. zajištění ochrany, zlepšení stavu a obnova všech útvarů těchto vod a zajištění vyváženého stavu mezi odběry podzemní vody a jejím doplňováním, s cílem dosáhnout dobrého stavu těchto vod, 3. odvrácení jakéhokoliv významného a trvajícího vzestupného trendu koncentrace nebezpečných, zvlášť nebezpečných a jiných závadných látek jako důsledku dopadů lidské činnosti, za účelem účinného snížení znečištění těchto vod,

4 Tvorba plánů hlavních povodí Plán hlavních povodí České republiky je strategický dokument plánování v oblasti vod, který stanoví rámcové cíle: pro hospodaření s povrchovými a podzemními vodami; pro ochranu a zlepšování stavu povrchových a podzemních vod a vodních ekosystémů, které vycházejí z cílů ochrany vod (viz.výše); pro trvale udržitelné užívání těchto vod; pro ochranu před škodlivými účinky těchto vod a pro zlepšování vodních poměrů a pro ochranu ekologické stability krajiny. Pravidla pro odběry povrchových vod Při odběru povrchové vody je nutné v každém případě zachovat minimální zůstatkový průtok, což je průtok povrchových vod, který ještě umožňuje obecné nakládání s povrchovými vodami a ekologické funkce vodního toku. Stanovuje ho vodoprávní úřad. Vodoprávními úřady jsou obecní a krajské úřady a dotčená ministerstva (většinou MZe či MŽP) Nástroje pro ochranu povrchových vod Kromě poplatku za odebrané množství podzemní vody se vybírají také poplatky za vypouštění odpadních vod do vod povrchových. Pro účel stanovení výše poplatků je znečišťovatel, kterému vznikla poplatková povinnost podle tohoto zákona, povinen u každého zdroje znečištění (tj. výpusti) sledovat koncentraci znečištění ve vypouštěných odpadních vodách v příslušných ukazatelích, měřit objem vypouštěných odpadních vod a vést o tomto sledování a měření provozní evidenci podle jednotlivých ukazatelů znečištění. Také odpovídá za správnost uvedených údajů a zjištění a veškeré podklady k vedení provozní evidence je povinen uchovávat po dobu 5 let. Poplatky se již neplatí za ropné látky, BSK5 a zjevnou aciditu a alkalitu Protipovodňová ochrana Ochrana pře povodněmi je zabezpečována podle povodňových plánů a při vyhlášení krizové situace krizovými plány (Zákon č. 240/2000 Sb., o krizovém řízení a o změně některých zákonů tzv. krizový zákon). Rozsah opatření se vyjadřuje třemi stupni povodňové aktivity: a) první stupeň (stav bdělosti) nastává při nebezpečí přirozené povodně a zaniká, pominou-li příčiny takového nebezpečí; vyžaduje věnovat zvýšenou pozornost vodnímu toku nebo jinému zdroji povodňového nebezpečí, zahajuje činnost hlásná a hlídková služba; na vodních dílech nastává tento stav při dosažení mezních hodnot sledovaných jevů a skutečností z hlediska bezpečnosti díla nebo při zjištění mimořádných okolností, jež by mohly vést ke vzniku zvláštní povodně, b) druhý stupeň (stav pohotovosti) se vyhlašuje v případě, že nebezpečí přirozené povodně přerůstá v povodeň; vyhlašuje se také při překročení mezních hodnot sledovaných jevů a skutečností na vodním díle z hlediska jeho bezpečnosti; aktivizují se povodňové orgány a další účastníci ochrany před povodněmi, uvádějí se do pohotovosti prostředky na zabezpečovací práce, provádějí se opatření ke zmírnění průběhu povodně podle povodňového plánu, c) třetí stupeň (stav ohrožení) se vyhlašuje při nebezpečí vzniku škod většího rozsahu, ohrožení životů a majetku v záplavovém území; vyhlašuje se také při dosažení kritických hodnot sledovaných jevů a skutečností na vodním díle z hlediska jeho bezpečnosti současně se zahájením nouzových opatření; provádějí se zabezpečovací a podle potřeby záchranné práce nebo evakuace. Záplavová území, tj. tzv. inundační oblasti (viz. aluviální niva kapitola o půdách?) jsou administrativně určená území, která mohou být při výskytu přirozené povodně zaplavena vodou. Jejich rozsah je povinen stanovit na návrh správce vodního toku vodoprávní úřad. Je možno je najít přes Informační systém ISVS na stránce vodohospodářského informačního portálu v sekci Evidence ISVS.

5 Legislativa ČR v oblasti ochrany vod Legislativa ČR v této oblasti se v současnosti sestává hlavně z tzv. vodního zákona zákon 254/2001 o vodách a o změně některých zákonů (viz.dále) a pak ze zákona 274/2001 Sb. o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů. Ten definuje práva a povinnosti dotčených subjektů. Vodovody i kanalizace jsou vodními díly a zřizují se a provozují ve veřejném zájmu. Plán rozvoje zpracovává a schvaluje Kraj v samostatné působnosti. K tomuto zákonu se dále vztahuje prováděcí vyhláška Ministerstva zemědělství (428/2001). Dále jsou v platnosti další vyhlášky - zejména o měření jakosti vod, různých evidencích, poplatcích, provozních řádech, plánování, stanovování záplavových území atd. a různá Nařízení Vlády např. o chráněných oblastech přirozené akumulace vod, o ukazatelích a hodnotách pro jakost vod nebo o zranitelných oblastech, používání hnojiv, střídání plodin a protierozních opatření. Z hlediska závazků k EU je důležitá Směrnice 91/271/EHS, která ukládá všem obcím a městským částím nad 2000 obyvatel vybudovat čističky odpadních vod (ČOV). ČR vyjednala s Evropskou Komisí pro splnění tohoto požadavku přechodné období do roku Zákon 254/2001 Sb. má za účel chránit povrchové a podzemní vody, stanovit podmínky pro hospodárné využívání vodních zdrojů a pro zachování i zlepšení jakosti povrchových a podzemních vod, vytvořit podmínky pro snižování nepříznivých účinků povodní a sucha a zajistit bezpečnost vodních děl v souladu s právem ES. Účelem tohoto zákona je též přispívat k ochraně vodních ekosystémů a na nich přímo závisejících suchozemských ekosystémů a též upravuje právní vztahy k povrchovým a podzemním vodám, vztahy fyzických a právnických osob k využívání povrchových a podzemních vod, jakož i vztahy k pozemkům a stavbám, s nimiž výskyt těchto vod přímo souvisí, a to v zájmu zajištění trvale udržitelného užívání těchto vod. Zvlášť nebezpečné látky (definované v příloze č. 1 vodního zákona) 1. organohalogenové sloučeniny a látky, které mohou tvořit takové sloučeniny ve vodním prostředí, 2. organofosforové sloučeniny, 3. organocínové sloučeniny, 4. látky vykazující karcinogenní, mutagenní nebo teratogenní vlastnosti ve vodním prostředí nebo jeho vlivem, 5. rtuť a její sloučeniny, 6. kadmium a jeho sloučeniny, 7. persistentní minerální oleje a persistentní uhlovodíky ropného původu, 8. persistentní syntetické látky, které se mohou vznášet, zůstávat v suspenzi nebo klesnout ke dnu a které mohou zasahovat do jakéhokoliv užívání vod. Nebezpečné látky 1. Metaloidy, kovy a jejich sloučeniny: 1. zinek 6. selen 11. cín 16. vanad 2. měď 7. arzen 12. baryum 17. kobalt 3. nikl 8. antimon 13. berylium 18. thalium 4. chrom 9. molybden 14. bor 19. telur 5. olovo 10. titan 15. uran 20. stříbro

6 2. Biocidy a jejich deriváty neuvedené v seznamu zvlášť nebezpečných látek. 3. Látky, které mají škodlivý účinek na chuť nebo na vůni produktů pro lidskou spotřebu pocházejících z vodního prostředí, a sloučeniny mající schopnost zvýšit obsah těchto látek ve vodách. 4. Toxické nebo persistentní organické sloučeniny křemíku a látky, které mohou zvýšit obsah těchto sloučenin ve vodách, vyjma těch, jež jsou biologicky neškodné nebo se rychle přeměňují ve vodě na neškodné látky. 5. Elementární fosfor a anorganické sloučeniny fosforu. 6. Nepersistentní minerální oleje a nepersistentní uhlovodíky ropného původu. 7. Fluoridy. 8. Látky, které mají nepříznivý účinek na kyslíkovou rovnováhu, zejména amonné soli a dusitany. 9. Kyanidy. Pozn. Jednotlivé zvlášť nebezpečné látky a nebezpečné látky jsou uvedeny v Nařízení vlády č. 61/2003, v příloze č.1 emisní standardy ukazatelů přípustného znečištění odpadních vod a v příloze č.3 imisní standardy ukazatelů přípustného znečištění povrchových vod. Nakládání s odpadními vodami Odpadní vody můžeme rozdělit na splaškové, městské, průmyslové, zemědělské, dešťové a další. Čistírny odpadních vod (ČOV) používají dva různé způsoby čištění mechanický (fyzikálníchemický) a biologický. Kaly získané sedimentací (zejm. z ústředních městských ČOV) se dají po úpravě, tj. po zbavení patogenů, dále využívat např. v zemědělství. Existují mírně odlišné varianty ČOV s použitím různých technologií a procesů. Do schématu lze zapojit zařízení na separaci tuků a ropných látek nebo také na odstraňování fosforu, u toxických vod z průmyslových či zemědělských zařízení se jejich množství dá snižovat koncentrací toxických vod vymrazováním atd. Voda procházející procesem čištění by měla mít zhruba neutrální ph a pro biologické technologie je také důležité zjistit množství obsaženého dusíku a fosforu. Při vypouštění vyčištěné vody do vod povrchových je nutno dbát také na přiměřenou teplotu (nejlépe shodná). Možné schéma ČOV: Ústí kanalizace Lapač štěrku Hrubé česle, jemné česle (zachycují tzv. shrabky) Lapač písku (provzdušňovací nádrž) Usazovací nádrže (primární kal zachytáván do směšovací jímky) Aktivační nádrže (aerace vzduchem, probíhá nitrifikace, tj. přeměna látek na bázi amoniaku na dusitany a dusičnany) (poté bez přístupu vzduchu probíhá denitrifikace - dusičnany mění bakterie na čistý dusík) Dosazovací nádrže (odstraňován sekundární kal) Výpusť do řeky Kal z jímky (separace přebytečné vody odstřeďováním nebo flotací) zahřívání ve vyhnívacích nádržích anaerobní fermentace (aerobní vyhnívání je alternativou pro menší ČOV) - jímání bioplynu použití stabilizovaného kalu Procesy: Čiření odstraňování koloidně dispergovaných látek (koagulace a flokulace, potom odseparování) Koagulace přidání iontů. Koagulační činidla jsou soli hliníku a železa, ve vodě hydrolyzují. Flokulace shlukování malých nečistot ve větší částice - vločky, které se snáze separují (sedimentací či filtrací). K nastartování procesu se používají chemikálie, tzv. flokulanty. Flotace - odstraňování nečistot lehčích než voda (zvýšení účinnosti a zrychlení procesu provzdušňováním usazovací nádrže). Většinou se vytvořená pěna mechanicky shrabuje. Snižování povrchového napětí vody používají se chemikálie, tzv. detergenty. Adsorpce samovolné zvětšování koncentrace rozpuštěných látek na povrchu tuhých látek. Často používaným adsorbentem je např. tzv. aktivní uhlí.

7 Obrázkové schéma obdobné ČOV: Podrobný technologický popis jednotlivých fází, alternativy a fotografickou dokumentaci naleznete na