KATEDRA HYDROMELIORACÍ A KRAJINNÉHO INŽENÝRSTVÍ. Studijní program: Stavební inženýrství Studijní obor: Inženýrství životního prostředí

Transkript

1 V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ KATEDRA HYDROMELIORACÍ A KRAJINNÉHO INŽENÝRSTVÍ Studijní program: Stavební inženýrství Studijní obor: Inženýrství životního prostředí DIPLOMOVÁ PRÁCE VÝVOJ CHEMISMU VODY V POVODÍ NISY DEVELOPMENT OF WATER CHEMISTRY IN THE NISA CATCHMENT Autor: Bc. Gabriela Ziková Vedoucí práce: doc. Ing. Martin Šanda, Ph.D. Praha 213

2

3 PODĚKOVÁNÍ Tímto bych ráda poděkovala vedoucímu diplomové práce doc. Ing. Martinovi Šandovi, Ph.D. za cenné informace a odborné rady, kterými přispěl k vytvoření této práce a za jeho trpělivost během jednotlivých konzultací. Dále bych ráda vyjádřila poděkování projektu Cíl : Aqua Nisa a Povodí Labe a.s. za poskytnutí dat k této diplomové práci.

4 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci Vývoj chemismu vody v povodí Nisy vypracovala samostatně a že jsem uvedla veškeré použité informační zdroje v souladu s Metodickým pokynem o etické přípravě vysokoškolských závěrečných prací. V Praze dne 2. prosince Podpis studenta

5 ANOTACE Tato diplomová práce se zabývá vývojem chemismu vody v povodí Lužické Nisy. V úvodních kapitolách je vymezena a popsána řešená část povodí a jsou zde rozebrány způsoby využití území v jednotlivých dílčích povodích. Dále následuje popis vybraných ukazatelů jakosti vody. Je uveden jejich možný původ a forma, ve které se ve vodě vyskytují. Vybrané ukazatele jsou analyzovány na Lužické Nise a některých jejích přítocích. Pro toto zhodnocení jsou použity dva základní soubory dat, historická data a data současná. Analýza se zakládá na grafickém sestavení závislostí ukazatelů a jejich statistické interpretaci. Byly vytvořeny a popsány grafy průběhu jednotlivých ukazatelů v čase, závislost ukazatelů na průtoku a na průtoku vztaženém na jednotku plochy. Taktéž byly vykresleny statistické krabicové grafy popisující variabilitu jednotlivých ukazatelů a jejich vývoj po směru toku Lužické Nisy. V závěru je pak provedena látková bilance pro pět vybraných ukazatelů, kde je porovnáván průběh kumulativního hmotnostního odtoku ukazatelů z jednotky plochy na Lužické Nise a na Jeřici zároveň z historických a současných dat. V závěru je zjišťována závislost těchto kumulativních odtoků látek na vybraných typech využití území a bilancované ukazatele jsou porovnány s limity normy environmentální kvality. ANNOTATION This diploma thesis deals with the development of water chemistry in the Nisa catchment. Introductory chapters define and describe parts of the catchment in our interest. Further, land use of subcatchments and selected indicators of water quality, their possible origin and form in water solution are described. Selected indicators are analyzed in Lužická Nisa and its selected tributaries. Two datasets of historical and present data are used for the evaluation. The analysis is based on the construction of graphs of indicator dependencies and its statistical interpretation. Graphs of indicators development in time, total flow and flow per unit area were elaborated. Statistical box-whisker plots were plotted to describe the variability of selected indicators and their development along the stream of Lužická Nisa. Mass balance is calculated for five selected indicators, where cumulative mass outflow from unit area at Lužická Nisa and Jeřice subcatchments is compared based on historical and present data. The cumulative mass outflow is cross-correlated with the land use and mass balanced indicators are compared with the limits of the environmental quality standard.

6 OBSAH 1 Úvod Povodí Nisy Projekt Aqua Nisa Popis zájmového území řešeného v diplomové práci Lužická Nisa Dílčí povodí Dílčí povodí Dílčí povodí Proseč nad Nisou Dílčí povodí Dílčí povodí Mníšek Dílčí povodí Chrastava Dílčí povodí Hrádek nad Nisou Jakost povrchových vod Hodnocení jakosti povrchových vod Teplota vody Hodnota ph Chemická spotřeba kyslíku (CHSK) Chemická spotřeba kyslíku dichromanem draselným (CHSK Cr) Biochemická spotřeba kyslíku (BSK) Sloučeniny dusíku Amoniakální dusík (NH 4 +,NH 3) Dusičnany (NO 3) Sloučeniny fosforu Sloučeniny síry Sírany (SO 4) Sloučeniny chloru Chloridy (Cl) Vápník (Ca) Hořčík (Mg) Železo (Fe) Mangan (Mn) Měď (Cu) Zinek (Zn) Křemík (Si) Vývoj chemismu vody v povodí Nisy Průběhy ukazatelů v čase Teplota vody Hodnota ph Nerozpuštěné látky Rozpuštěné látky Chemická spotřeba kyslíku (CHSK) Biochemická spotřeba kyslíku (BSK 5) Amoniakální dusík (N-NH 4) Dusičnanový dusík (N-NO 3) Celkový fosfor (P celk F) Ortofosforečnanový fosfor (P-PO 4) Sírany (SO 4) Chloridy (Cl) Vápník (Ca) Hořčík (Mg)

7 Železo (Fe) Mangan (Mn) Měď (Cu) Zinek (Zn) Křemík (Si) Závislost ukazatelů na průtoku Rozpuštěné látky Dusičnanový dusík (N-NO 3) Sloučeniny fosforu Sírany (SO 4) Chloridy (Cl) Vápník (Ca) Hořčík (Mg) Popis výsledků krabicových grafů Nerozpuštěné látky Rozpuštěné látky Chemická spotřeba kyslíku (CHSK) Biochemická spotřeba kyslíku (BSK 5) Amoniakální dusík (N-NH 4) Dusičnanový dusík (N-NO 3) Sloučeniny fosforu Sírany (SO 4) Chloridy (Cl) Vápník (Ca) Hořčík (Mg) Železo (Fe) Mangan (Mn) Měď (Cu) Zinek (Zn) Křemík (Si) Bilance Kumulativní odtok N-NO Kumulativní odtok SO Kumulativní odtok Cl Kumulativní odtok Ca Kumulativní odtok Mg Závislost kumulativního odtoku ukazatelů na využití území Závislost kumulativního odtoku N-NO 3 na využití území Závislost kumulativního odtoku SO 4 na využití území Závislost kumulativního odtoku Cl na využití území Závislost kumulativního odtoku Ca na využití území Závislost kumulativního odtoku Mg na využití území Porovnání ukazatelů s limity normy environmentální kvality (NEK-RP) Závěr Použité zdroje Přílohová část Grafy průběhu ukazatelů v čase Závislost ukazatelů na průtoku Závislost ukazatelů na průtocích vztažených na jednotku plochy Krabicové grafy (box-whisker plots) Bilance Porovnání ukazatelů s limity normy environmentální kvality (NEK-RP) Seznam obrázků

8 1 ÚVOD Voda je nezbytnou podmínkou života, a přestože umíme řadu přírodních materiálů nahradit syntetickými, voda zatím zůstává jednou z nenahraditelných zdrojů. Voda je nezbytnou součástí životního prostředí a je třeba ji zachovat pro další generace v co nejlepší kvalitě. Chemicky čistá je pouze destilovaná voda. Voda vyskytující se volně v přírodě je různě znečištěna a mineralizována. Je roztokem různých organických a anorganických látek a plynů a její složení je ovlivněno prostředím odkud pochází a látkami, které se do ní dostávají v průběhu jejího koloběhu antropogenní činností. Znečištění vody může vzniknout velmi rychle, ale následné čištění a uvedení do původního stavu může být dlouhodobé nebo velice nákladné. Měli bychom se proto snažit o co nejšetrnější zacházení s vodními zdroji a podporovat její samočisticí schopnosti. Touto problematikou se zabývá také ČVUT, které se stalo partnerem projektu Aqua Nisa. Cílem tohoto projektu je návrh způsobů využití krajiny vedoucích k trvale udržitelnému zlepšení kvality vody a protierozní ochrany v přeshraničním povodí Nisy. Jedním z předpokládaných výsledků projektu je i vytvoření přeshraniční databáze údajů o kvalitě vody. S tím souvisí i tato diplomová práce, která využívá dat získaných v projektu Aqua Nisa a má za úkol popsat a zhodnotit vývoj chemismu na českém území povodí Nisy. Zkoumá průběh historických i současných dat na Lužické Nise a některých jejích přítocích a snaží se ukázat trendy ve vývoji koncentrací zkoumaných veličin, jejich závislost na průtocích a na způsobu využití území v jednotlivých subpovodích [1][3]. 3

9 2 POVODÍ NISY Povodí Nisy je území odvodňované Lužickou Nisou (Lausitzer Neiße) nacházející se na rozhraní České Republiky, Německa a Polska. Obrázek 1: Lužická Nisa [4] Toto povodí je tvořeno různými krajinnými celky. Některé z nich mají přírodní, člověkem téměř nezměněný charakter. To jsou například Jizerské hory, ve kterých Lužická Nisa pramení. Ta pak ale protéká i většími městy, na území České Republiky jsou to Jablonec nad Nisou, Liberec, Chrastava a Hrádek nad Nisou, na polsko-německé hranici to je například Zittau, Bogatynia nebo Görlitz. Povodí Nisy po ústí do Odry má rozlohu 4297 km 2, voda z něj je dále odváděna Odrou do Baltského moře [4]. 2.1 PROJEKT AQUA NISA České vysoké učení technické v Praze se stalo společně s Výzkumným ústavem rostlinné výroby, v.v.i. a Technische Universität Dresden partnerem projektu Aqua Nisa, který je dotován z Evropského fondu pro regionální rozvoj Ziel 3 - Cíl 3. Tento projekt se zabývá problematikou kvality vody v příhraničním povodí Lužické Nisy. V tomto povodí jsou zastoupena území s různými druhy využití, od horských lesů po městské aglomerace. Na poměrně malém území je tak možné vidět, jak jednotlivá využití území ovlivňují kvalitu vody. Na základě těchto pozorování je cílem projektu návrh způsobů využití krajiny 4

10 vedoucích k trvale udržitelnému zlepšení kvality vody a protierozní ochrany v přeshraničním povodí Nisy [1]. Projekt je zaměřen na Lužickou Nisu na území České Republiky a na Mandavu v Německu s přítoky z České republiky. Území, které je v tomto projektu řešeno, je znázorněno na následujícím obrázku. Obrázek 2: Zájmová část povodí Lužické Nisy řešená v projektu Aqua Nisa 5

11 3 POPIS ZÁJMOVÉHO ÚZEMÍ ŘEŠENÉHO V DIPLOMOVÉ PRÁCI V této práci není řešeno celé povodí Lužické Nisy, ale pouze jeho část k závěrovému profilu v Hrádku nad Nisou. Tato část povodí zahrnuje Lužickou Nisu od pramene až po Hrádek nad Nisou se všemi jejími přítoky. Výše popsané území je znázorněno na obrázku 3. Obrázek 3: Zájmová část povodí Lužické Nisy řešená v diplomové práci 3.1 LUŽICKÁ NISA Lužická Nisa je hlavní drenáží povodí Nisy. Jak bylo zmíněno výše, pramení na jihu Jizerských hor na rozmezí Nové Vsi nad Nisou a Smržovky. Její celková délka je 252 km, z čehož je 54 km na území České Republiky. Na obrázku 4 je uvedena trasa Lužické Nisy s jejími přítoky. Zmíněny jsou pouze významné přítoky nebo přítoky, které jsou zahrnuty do projektu Aqua Nisa a jsou k nim shromažďována data popisující jakost vody. Podrobněji je popsána pouze trasa Nisy na Českém území, kterému se tato diplomová práce věnuje. Prvním větším přítokem Lužické Nisy je v Lučanech nad Nisou Lučanská Nisa, která je pravostranným přítokem. V Jablonci nad Nisou se do ní zleva vlévá Novoveský potok a zprava Mšenský potok a Bílá neboli Rýnovická Nisa. Lužická Nisa pak pokračuje extravilánem přes Proseč nad Nisou do Liberce, kde se do ní zleva vlévá Doubský potok, dále pak zprava potok Harcovský. V Liberci je jejím dalším levostranným přítokem Janovodolský potok, který protéká 6

12 libereckou průmyslovou zónou. Ve Stráži nad Nisou do Lužické Nisy zprava zaúsťuje Černá Nisa. Lužická Nisa pak protéká opět extravilánem přes Andělskou Horu do Chrastavy, kde do ní zprava zaúsťuje Jeřice, poslední významný přítok na území Česka. Hrádek nad Nisou je posledním městem, kterým Lužická Nisa protéká na našem území. Nisa pak pokračuje na sever a kopíruje polsko-německou hranici. Protéká přes Zittau, Bogatyniu, Görlitz (Zgorzelec) a nedaleko za Gubenem (Gubinem) se zleva vlévá do Odry [4]. Obrázek 4: Trasa Lužické Nisy s přítoky řešenými v diplomové práci 3.2 DÍLČÍ POVODÍ Řešené území je rozděleno do jednotlivých dílčích povodí, která jsou znázorněna na obrázku 5. Jsou to dílčí povodí k jednotlivým závěrovým profilům, které jsou tvořeny vzorkovacími profily. V následujících kapitolách jsou popsána jednotlivá dílčí povodí. Je zde řešen způsob využití území v jednotlivých povodích. Pro to bylo vytvořeno 8 kategorií, podle kterých jsou povodí hodnocena a porovnávána. Jsou to kategorie: lesy, trvalý travní porost, orná půda, vodní plochy a bažiny, rozptýlená vegetace, sady a ostatní. Na obrázku 6 je znázorněn souhrnný graf popisující využití území v jednotlivých dílčích povodích. Na základě tohoto grafu je vidět, že všechna povodí mají podobný charakter. Mírně se liší povodí Mníšek, kde je největší procentuální zastoupení lesů a nejmenší procentuální 7

13 zastoupení intravilánu v porovnání s ostatními povodími. Dalo by se říct, že toto povodí je nejméně ovlivněné lidskou činností a má přírodní charakter. Obrázek 5: Jednotlivá dílčí povodí Lužické Nisy 8

14 ,14,17,19,28,14, 6,56 6,3,39,,25 15,28 17,47 6,91 24, 24,3,37,45,, 19,7,77,66,3 5,65, 1,1,2,22,77,6,66,91,59 38,81 24,49 Využití území v dílčích povodích 22,62 26,21 35,37,,,5, , ,55 49,2 51,18 49,5 5,25 1 Jablonecké paseky Andělská Hora Ostatní Sady Orná půda Trvalý travní porost Chrastava (Jeřice) Intravilán Vodní plochy a bažiny Rozptýlená vegetace Lesy Mníšek (Jeřice) Obrázek 6: Využití území v dílčích povodích 9

15 3.2.1 DÍLČÍ POVODÍ JABLONECKÉ PASEKY Subpovodí je dílčím povodím Lužické Nisy, je to povodí k závěrovému profilu a má rozlohu 7,546 km 2. Toto území je převážně přírodního charakteru, 44,55 % z celkové plochy tvoří lesy a 38,81 % je využíváno jako trvalý travní porost. Intravilán zaujímá 15,28 % plochy tohoto povodí, tok ale zatím nebyl zatížen větším městem. Zbylé způsoby využití území mají minimální podíl z celkové plochy a orná půda zde není zastoupena vůbec. Výše popsané využití území je znázorněno na obrázku 7. Využití území v subpovodí Rozptýlená vegetace,77% Trvalý travní porost 38,81% Intravilán 15,28% Vodní plochy a bažiny,45% Ostatní,14% Lesy 44,55% Sady,% Orná půda,% Obrázek 7: Využití území v subpovodí 1

16 3.2.2 DÍLČÍ POVODÍ PROSEČ NAD NISOU Toto subpovodí má rozlohu 58,389 km 2 a je v něm vnořeno i předchozí subpovodí (viz obrázek 5). Je to dílčí povodí Lužické Nisy vytvořené k závěrovému profilu Proseč nad Nisou. Oproti subpovodí je zde zastoupen o něco větším podílem intravilán, a to 24, % z celkové plochy a je v něm zahrnuto také větší město - Jablonec nad Nisou. Už se tu objevuje i orná půda, ale jen podílem,22 % z celkové plochy. Jinak opět převládá přírodní charakter povodí, 73,68 % plochy je tvořeno lesy a trvalým travním porostem. Detailní přehled využití území je vidět na obrázku 8. Využití území v subpovodí Intravilán 24,% Vodní plochy a bažiny 1,1% Trvalý travní porost 24,49% Rozptýlená vegetace,91% Orná půda,22% Lesy 49,2% Sady,% Ostatní,17% Obrázek 8: Využití území v subpovodí Proseč nad Nisou 11

17 3.2.3 DÍLČÍ POVODÍ ANDĚLSKÁ HORA Subpovodí je, stejně jako předchozí, dílčím povodím Lužické Nisy a zahrnuje v sobě subpovodí a Proseč nad Nisou, jak je vidět na obrázku 5. Jeho rozloha je 211,779 km 2. I v tomto povodí je víc než 7 % celkové plochy tvořeno lesy a trvalým travním porostem. Intravilán je procentuálně zastoupen zhruba stejně jako v subpovodí Proseč nad Nisou, ale má značně větší rozlohu, takže by intravilán mohl mít větší vliv na jakost vody. Navíc je zastoupen městy Jablonec nad Nisou a Liberec, takže by mohla být voda ovlivněna i odpadními vodami z průmyslových objektů. Procentuální zastoupení jednotlivých kategorií využití půdy je znázorněno na obrázku 9. Využití území v subpovodí Vodní plochy a bažiny,77% Intravilán 24,3% Trvalý travní porost 22,62% Orná půda,6% Rozptýlená vegetace,59% Lesy 51,18% Sady,2% Ostatní,19% Obrázek 9: Využití území v subpovodí 12

18 3.2.4 DÍLČÍ POVODÍ MNÍŠEK Toto dílčí povodí je povodím řeky Jeřice, která je pravostranným přítokem Lužické Nisy. Má rozlohu 32,772 km 2 a je tvořeno převážně lesy. Lesy společně s trvalým travním porostem tvoří 93,34 % plochy tohoto povodí, na intravilán připadá 6,3 % a na ornou půdu pouze,5 % z celkové plochy. Toto povodí má tedy přírodní charakter málo zasažený lidskou činností a to by se mohlo projevit i na jakosti vody v Jeřici. Využití území v subpovodí Mníšek (Jeřice) Intravilán 6,3% Rozptýlená vegetace,33% Trvalý travní porost 19,7% Vodní plochy a bažiny,25% Lesy 73,64% Ostatní,% Sady,% Orná půda,5% Obrázek 1: Využití území v subpovodí Mníšek 13

19 3.2.5 DÍLČÍ POVODÍ CHRASTAVA V tomto subpovodí je, stejně jako v předchozím, hlavní drenáží řeka Jeřice. K závěrovému profilu Chrastava má rozlohu 76,11 km 2 a zahrnuje v sobě i subpovodí Mníšek (viz obrázek 5). Oproti Mníšku už zde mírně narůstá zastoupení intravilánu, má hodnotu 6,56 %. V porovnání s dílčími povodími, Proseč nad Nisou a je to stále hodnota nízká. Procentuální zastoupení lesních ploch je se zmíněnými povodími obdobné, má hodnotu 5,25 % z celkové plochy. Orná půda zde má největší procentuální zastoupení ze všech dílčích povodí, a to 6,56 %. Využití území v subpovodí Chrastava (Jeřice) Orná půda 6,91% Intravilán 6,56% Trvalý travní porost 35,37% Vodní plochy a bažiny,39% Rozptýlená vegetace,37% Lesy 5,25% Sady,% Ostatní,14% Obrázek 11: Využití území v subpovodí Chrastava 14

20 3.2.6 DÍLČÍ POVODÍ HRÁDEK NAD NISOU Toto subpovodí představuje celé řešené území a má rozlohu 354,617 km 2. Skládá se ze všech výše popsaných subpovodí. Rozložení jednotlivých dílčích povodí je rovněž znázorněno na obrázku 5. Do závěrového profilu tohoto povodí přitéká voda Lužickou Nisou, která prošla většími městy Jabloncem nad Nisou, Libercem, Chrastavou a Hrádkem nad Nisou, ale i z poměrně málo urbanizovaného povodí Jeřice. Procentuální zastoupení jednotlivých kategorií využití území v tomto povodí je znázorněno na následujícím obrázku. Lesy a trvalý travní porost zde zaujímají zhruba 75 % z celku, obdobně jako u ostatních subpovodí. Intravilán představuje 17,47 % plochy povodí a orná půda je zde zastoupena 5,65 %. Využití území v subpovodí Intravilán 17,47% Orná půda 5,65% Trvalý travní porost 26,21% Vodní plochy a bažiny,66% Rozptýlená vegetace,66% Lesy 49,5% Sady,3% Ostatní,28% Obrázek 12: Využití území v subpovodí Hrádek nad Nisou 15

21 4 JAKOST POVRCHOVÝCH VOD Vody vyskytující se v přírodě nemají vždy stejné složení. Chemicky čistá je pouze destilovaná voda. Ostatní vody mají své specifické chemické složení, jsou roztokem různých organických a anorganických látek a směsí plynů. Jejich složení je ovlivněno prostředím, odkud pocházejí a látkami, které se do nich dostávají v průběhu jejich koloběhu antropogenní činností. Složení vod je také ovlivněno rozpustností tuhých látek a plynů a výměnou iontů mezi jednotlivými fázemi. Dále také jakost vody pozměňují biochemické a oxidačně-redukční procesy [3]. Zhoršování jakosti povrchových vod může být způsobeno různými příčinami. Jednou z nich můžou být nádrže budované na tocích, které zhoršují kyslíkovou bilanci nebo způsobují tepelné znečištění. Další příčinou znečištění povrchových vod je voda z atmosférických srážek, která zatěžuje tok anorganickými látkami, a to rozpuštěnými i nerozpuštěnými, ale i patogenními zárodky. Dalším původcem znečištění je proces eutrofizace, při níž se voda obohacuje živinami, což vyvolává zvýšené oživení a rozvoj řas a sinic. Tím je pak narušen kyslíkový režim, některé sinice jsou navíc toxické. Největší podíl na znečišťování vod má ale člověk. Se zvyšujícím se počtem obyvatelstva stoupá zátěž povrchových vod odpadními vodami z kanalizací, průmyslové výroby ale i zemědělskou činností. Velký význam má plošné znečištění, kam náleží splachy hnojiv, pesticidů a produktů erozní činnosti, ale také odtoky ze zemědělské a zastavěné plochy a atmosférické srážky [3]. 5 HODNOCENÍ JAKOSTI POVRCHOVÝCH VOD Pro hodnocení jakosti vod je nutné pravidelné sledování neboli monitoring vod. V současné době je většina vod monitorována v souladu se Směrnicí Evropského parlamentu a Rady 2/6/ES ustavující rámec pro činnost Společenství v oblasti vodní politiky. V České republice je Ministerstvem životního prostředí a Ministerstvem zemědělství stanoven Rámcový program monitoringu, který komplexně zajišťuje splnění požadavků na sledování a hodnocení jakosti a stavu vod na úrovni evropské i národní legislativy. Popisuje metodické postupy pro odběr vzorků, stanovuje výběr lokalit, ukazatelů a složek kvality. Dále také doporučuje minimální frekvenci monitoringu a udává jednotnou identifikaci ukazatelů jakosti vod. Ukazatele pro hodnocení ekologického stavu vod jsou rozděleny na fyzikálně chemické ukazatele a chemické ukazatele. Tyto skupiny jsou dále členěny a pro jednotlivé ukazatele jsou 16

22 nařízením vlády č.61/23 Sb. o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění povrchových vod a odpadních vod, náležitostech povolení k vypouštění odpadních vod do vod povrchových a do kanalizací a o citlivých oblastech, ve znění nařízení vlády č. 229/27 Sb. a nařízení vlády č.23/211 Sb. stanoveny maximální přípustné hodnoty jednotlivých ukazatelů pro jednotlivé typy vod. Při posuzování povrchové vody v této práci jsou hodnoty vybraných ukazatelů srovnávány s NEK-RP, což je norma environmentální kvality vyjádřená jako celoroční průměrná hodnota ukazatele [5][6]. V následujících kapitolách jsou popsány ukazatele, kterých se diplomová práce týká. Byly vybrány takové, které by mohly vhodně reprezentovat některé původce znečistění (např. urbanizovanou oblast, ornou půdu). Byl ale brán ohled i na to, že podkladová data jsou z různých zdrojů a nemají stejný rozsah a byly vybrány ty, které mají největší počet měření v co největším počtu profilů. Zvolené ukazatele, které mají stanovenou normu environmentální kvality (NEK-RP) jsou i s příslušejícími hodnotami této normy vypsány v následující tabulce. Tabulka 1: Hodnoty normy environmentální kvality (NEK-RP)[7] Značka Jednotka Norma environmentální kvality (NEK-RP) t C - ph Limit je dán minimální a maximální hodnotou. Standard je dodržen, pokud se každá hodnota ročního počtu vzorků nachází v intervalu minimální a maximální limitní hodnoty. CHSK Cr mg/l 26 BSK 5 mg/l 3,8 N-NH 4 mg/l,23 N-NO 3 mg/l 5,4 P celk mg/l,15 SO 4 mg/l 2 Ca mg/l 19 Mg mg/l 12 Fe mg/l 1 Mn mg/l,3 Cu μg/l 14 Zn μg/l 92 Cl - mg/l 15 17

23 5.1 TEPLOTA VODY Teplota je důležitým ukazatelem jakosti a vlastností vody. Má být měřena při každém odběru vzorků a je povinným ukazatelem pro hodnocení teplotních poměrů ve vodním útvaru. Ovlivňuje chemickou a biochemickou reaktivitu, při teplotách blížících se nule probíhá většina biochemických procesů jen zvolna, nebo vůbec neprobíhá. Dále ovlivňuje i rozpustnost kyslíku. Těmito dvěma fakty je dáno i to, že teplota ovlivňuje celý proces samočištění vody. Znalost teploty vody je nutná při výpočtu některých chemických rovnováh ve vodách (např. vápenato-uhličitanové rovnováhy, rozpustnost tuhých látek a plynů) a při stanovení biochemické spotřeby kyslíku. Někdy se také mluví o teplotním znečištění, které může způsobovat jak oteplení, tak i ochlazení vody. Oteplení je většinou způsobováno vypouštěním odpadních vod ze sídel a velkých průmyslových objektů. Ochlazování povrchových vod je způsobeno vypouštěním chladných vod z velkých stratifikovaných nádrží [8][9]. 5.2 HODNOTA PH Hodnota ph má velký význam, protože ovlivňuje většinu fyzikálně-chemických, chemických a biochemických procesů probíhajících ve vodách a je nezbytnou součástí každého chemického rozboru vody. Umožňuje rozlišit jednotlivé formy výskytu některých prvků ve vodách a je jedním z hledisek při posuzování agresivity vody. Povrchové vody s výjimkou rašelinišť mívají hodnoty ph v rozmezí od 6, do 8,5, vody z rašelinišť mívají většinou relativně nízké hodnoty ph. Trvalý nebo epizodický pokles ph ve vodách může poukazovat na acidifikaci vod. Zvýšené hodnoty ph poukazují na intenzivní fotosyntetickou asimilaci zelených organismů a upozorňují tak na eutrofizaci vod [8][9]. 5.3 CHEMICKÁ SPOTŘEBA KYSLÍKU (CHSK) Chemickou spotřebou kyslíku (CHSK) se stanovuje koncentrace organických látek ve vodě a to podle spotřebovaného množství oxidačního činidla na jejich oxidaci. Výsledek se přepočítává na kyslíkové ekvivalenty a udává se v mg/l. Jako oxidační činidlo se v současnosti používá zásadně dichroman draselný, v některých důvodech ještě manganistan draselný. Druh použitého činidla se většinou udává značkou u zkratky CHSK - CHSK Cr, CHSK Mn CHEMICKÁ SPOTŘEBA KYSLÍKU DICHROMANEM DRASELNÝM (CHSKCR) Princip stanovení CHSK Cr spočívá v oxidaci organických látek dichromanem draselným v prostředí 5% H 2SO 4 při teplotě 15 C po dobu dvou hodin za katalytického působení Ag 2SO 4. 18

24 Většina organických látek se při stanovení CHSK Cr oxiduje z více než 9 %. Pro některé látky je ale oxidace pomalá, takže za daných podmínek oxidují jen částečně. Při hodnocení jakosti povrchových vod se v dnešní době dává přednost chemické spotřebě kyslíku dichromanem před spotřebou manganistanem, poměrně dobře vystihuje celkové organické znečištění vod, což má význam při posuzování samočištění povrchových vod. Metoda CHSK Mn se používá i nadále. Její výhodou je možnost stanovení hodnot i pod 1 mg/l, které se nacházejí u čistých podzemních, pitných a užitkových vod a kdy aplikace CHSK Cr dosud naráží na metodické problémy. Má ale řadu nevýhod, hlavní z nich je nízký stupeň oxidace většiny organických látek [8]. 5.4 BIOCHEMICKÁ SPOTŘEBA KYSLÍKU (BSK) Biochemická spotřeba kyslíku (BSK) se definuje jako hmotnostní koncentrace rozpuštěného kyslíku spotřebovaného za stanovených podmínek v oxickém prostředí biochemickou oxidací organických látek ve vodě. Vyjadřuje se v mg/l. Hodnota BSK závisí na době inkubace, BSK za n dní se označuje BSK n. BSK se používá jako míra koncentrace biologicky rozložitelných látek a je běžnou součástí chemického rozboru povrchových a odpadních vod. Jak již bylo zmíněno, průběh biochemické spotřeby kyslíku je závislý na čase (době inkubace). Úplná biochemická oxidace organických látek obsažených v odpadních vodách trvá asi 2 dní. Tato doba je z praktického hlediska dlouhá, proto byla zvolena jednotná inkubační doba 5 dní. Výsledek se označuje jako pětidenní biochemická spotřeba kyslíku (BSK 5). V povrchových vodách se hodnoty BSK 5 obvykle pohybují v jednotkách mg/l, pouze v případech větších znečištění bývají hodnoty vyšší než 1 mg/l [8]. 5.5 SLOUČENINY DUSÍKU Dusík patří spolu s fosforem mezi nejdůležitější makrobiogenní prvky. Patří mezi nutriety, které jsou nezbytné pro rozvoj mikroorganismů a uplatňuje se ve všech biologických procesech probíhajících v povrchových, podzemních i odpadních vodách a při biologických procesech čištění a úpravy vody. Při hodnocení živinových podmínek ve vodách patří mezi nejvhodnější ukazatele právě sloučeniny dusíku, a to dusičnanový dusík, který úzce souvisí se zemědělstvím a amoniakální dusík, který je společně s fosforem indikátorem komunálního znečištění. Sloučeniny dusíku můžou být organického nebo anorganického původu. Sloučeniny dusíku vyskytující se v biosféře přirozeně, bez antropogenního zásahu, jsou převážně biogenního původu a vznikají rozkladem organických dusíkatých látek rostlinného a živočišného původu [8][9]. 19

25 5.5.1 AMONIAKÁLNÍ DUSÍK (NH4 +,NH3) Jednoduché amonné soli se v přírodě jako minerály nevyskytují a proto nejsou ve vodách přírodního původu. Antropogenním zdrojem amoniakálního dusíku organického původu jsou splaškové odpadní vody, odpady ze zemědělských výrob a kalová voda z anaerobní stabilizace čistírenských kalů. Je to dáno tím, že amoniakální dusík je primárním produktem rozkladu většiny organických látek živočišného a rostlinného původu. Zdrojem amoniakálního dusíku můžou být i emise amoniaku v okolí závodů živočišné výroby. Antropogenním zdrojem anorganického původu jsou dusíkatá hnojiva, průmyslové odpadní vody z tepelného zpracování uhlí a galvanického pokovování. Amonné sloučeniny se také někdy přidávají do vody při jejím hygienickém zabezpečování chloraminací. Z terminologického hlediska je nutné rozlišovat celkový amoniakální dusík N ( ) od dusíku amonného (N-NH 4) a dusíku amoniakového (N-NH 3). Ve vodě se dusík vyskytuje jako kation (amonný kation) a v neiontové formě NH 3. Chemickými analytickými metodami se stanovují vždy obě formy současně, tzn. celkový amoniakální dusík. V povrchových vodách obvykle není převýšena koncentrace 1 mg/l amoniakálního dusíku [8] DUSIČNANY (NO3) V minerálech jsou dusičnany obsaženy jen velmi zřídka. Vznikají hlavně sekundárně při nitrifikaci amoniakálního dusíku a jsou konečným produktem rozkladu dusíkatých organických látek v oxickém prostředí. Antropogenním zdrojem dusičnanů je hnojení zemědělských půd dusíkatými hnojivy. Ve vodách se dusičnany vykytují převážně jako jednoduchý anion kyselina dusičná je silná jednosytná kyselina disociující podle rovnice. Je to dáno tím, že hodnotách ph, které jsou dosahovány v přírodních, užitkových i odpadních vodách je rovnováha posunuta směrem doprava. a při Obdobně jako u amoniakálního dusíku se i u dusičnanů vyjadřuje jejich koncentrace jako dusičnanový dusík N-. Dusičnany patří spolu s hydrogenuhličitany, chloridy a sírany mezi čtyři hlavní anionty a vyskytují se téměř ve všech vodách. Jejich koncentrace stoupá se stoupajícím počtem obyvatel a zemědělské činnosti. V přírodních vodách se také koncentrace dusičnanů mění v závislosti na vegetačním období a maxima a minima záleží i na způsobu obdělávání půdy [8]. 2

26 5.6 SLOUČENINY FOSFORU Fosfor se ve vodách vyskytuje jako rozpuštěný a nerozpuštěný a udává se jako celkový fosfor P celk. Poměrné zastoupení rozpuštěného a nerozpuštěného fosforu je dáno druhem použitého filtru. Rozpuštěný a nerozpuštěný fosfor se dále dělí na fosfor organického a anorganického původu. Běžně se analyticky odlišuje celkový fosfor (P celk), orthofosforečnanový fosfor (P-PO 4) a fosfor vázaný na hydrolyzovatelných fosforečnanech (polyfosforečnany a některé organofosforečné sloučeniny). Přírodním zdrojem fosforu ve vodách je vyluhování a rozpouštění některých půd, minerálů a zvětralých hornin. Primárními minerály jsou apatit [ ( ) ( ) ], variscit ( ), strefit ( ), vivianit [ ( ) ] a struvit ( ). Zdrojem fosforu organického původu je rozkládající se biomasa fytoplanktonu a zooplanktonu. Antropogenním zdrojem fosforu můžou být některé prací a mycí prostředky, dále také protikorozní a protiinkrustační přípravky a aplikace fosforečných hnojiv. Fosfor obsažený v živočišných odpadech může být zdrojem organického i anorganického fosforu. Dalším zdrojem fosforu jsou splaškové vody, které obsahují fosforečnany z různých prostředků používaných v domácnostech a fosfor vylučovaný člověkem. Uvádí se, že člověk vyloučí denně zhruba 1,5 g fosforu. Sloučeniny fosforu se můžou dostávat do povrchových vod i atmosférickými depozicemi. Sloučeniny fosforu jsou nezbytné pro nižší i vyšší organismy a mají tak významnou roli v přírodním koloběhu látek. Fosforečnany se uplatňují při růstu řas a sinic a fosfor má proto klíčový význam pro eutrofizaci povrchových vod. Vzhledem k tomu je celkový fosfor ukazatelem přípustného znečištění povrchových vod, kde obecný imisní standard má hodnotu,2 mg/l [8]. 5.7 SLOUČENINY SÍRY Síra se ve vodách vyskytuje organicky i anorganicky vázaná. Anorganickými sloučeninami jsou sulfan (H 2S) a jeho iontové formy, thiokyanatany ( ), thiosírany ( ), sírany ( ) a elementární síra ( ). Organickým zdrojem síry jsou některé bílkoviny, aminokyseliny, thioly a sulfosloučeniny [8] SÍRANY (SO4) Hlavními minerály obsahující sírany jsou sádrovec (CaS 4 2H 2O) a anhydrit (CaSO 4). Dále sírany vznikají oxidací sulfidických rud. Antropogenním zdrojem síranu jsou odpadní vody z moříren kovů, kde se k moření používá kyselina sírová, dále městské a průmyslové exhalace 21

27 obsahující množství SO 2 a SO 3 vznikající spalováním fosilních paliv a pronikající do atmosférických vod. Ve vodách se sírany vyskytují z rozpuštěných forem jako jednoduché síranové anionty a koncentrace síranů se také nejčastěji udávají v mg v jednom litru vody. Sírany patří mezi hlavní anionty přírodních vod a v povrchových vodách se jejich koncentrace pohybuje v rozmezí desítek až stovek mg/l [8]. 5.8 SLOUČENINY CHLORU Chloridy se dostávají do vod zvětráváním a vylujováním některých druhů zemin a půd. Větší koncentrace pocházejí z ložisek kamenné soli nebo z ložisek draselných solí. Sloučeniny chloru můžou být také vulkanického původu (HCl). Antropogenním zdrojem chloru je sám člověk, který denně vylučuje močí asi 9 g chloridů, které pak přecházejí do splaškových vod. Analogicky se dostávají vysoké koncentrace chloru do vod ze zemědělských chovů a odpadů živočišné výroby. Významným zdrojem chloridů jsou posypové soli (NaCl, CaCl 2) používané v zimním období. Dalším zdrojem chloridů jsou některé odpadní vody organického průmyslu, kde se používá chlorid sodný k vysolování produktů nebo kyselina chlorovodíková pro neutralizaci alkalických vod. Antropogenním zdrojem sloučenin chloru je také chlorace vody při jejím hygienickém zabezpečování. Chlor se ve vodách vyskytuje ve formě chloridů, chlornanů, kyseliny chlorné, chloraminu, chloristanů, chlorečnanů, oxidu chloričitého, organických chlorderivátů a jako elementární chlor [8] CHLORIDY (CL) Chloridy jsou nejrozšířenější formou výskytu sloučenin chloru ve vodách. Jsou přítomné převážně jako jednoduchý anion Cl -, protože mají malé kompletační schopnosti. Chloridy patří společně s hydrogenuhličiany, sírany a dusičnany mezi základní anionty a z hlediska kvantitativního zastoupení aniontů se obvykle pohybuje na třetím až čtvrtém místě. Chlor se ve vodě rozpouští na chlorovou vodu, rozpustnost chloru závisí na hodnotě ph. Se vzrůstající hodnotou ph se rozpustnost zvyšuje v důsledku chemické přeměny na chlornany. V povrchových vodách dosahuje koncentrace chloridů obvykle jednotek až desítek mg/l. V městských odpadních vodách se koncentrace chloridů pohybují okolo desítek mg/l, ale v zimním období to můžou být i hodnoty přes 1 mg/l [8]. 22

28 5.9 VÁPNÍK (CA) Vápník je stálou součástí povrchových i podzemních vod. Většinou se vyskytuje jako jednoduchý dvojmocný kationt Ca 2+ v koncentracích od 2 do 2 mg/l. Vyšší obsah vápníku ve vodách je způsoben rozpuštěným oxidem uhličitým, který převádí málo rozpustný uhličitan vápenatý (CaCO 3) na dobře rozpustný hydrogenuhličitan vápenatý (Ca(HCO 3) 2). Vápník se do vod dostává vyluhováním vápenců (CaCO 3), dolomitů (CaCO 3 MgCO 3), magnesitu (MgCO 3), sádrovce (CaS 4 2H 2O) a dalších hornin. Antropogenním zdrojem vápníku můžou být průmyslové odpadní vody z provozů, kde se kyseliny neutralizují vápnem, vápencem, dolomitem nebo magnezitem. Dále se vody obohacují vápníkem při odkyselování podzemních vod hydroxidem vápenatým nebo filtrací přes odkyselovací hmoty (CaCO 3, MgCO 3, MgO) nebo při procesu stabilizace málo mineralizovaných vod přídavkem CaO a CO 2 [3][6]. 5.1 HOŘČÍK (MG) V přírodních vodách bývá hořčíku obvykle méně než vápníku. V porovnání s vápníkem je méně zastoupen v zemské kůře a podléhá sorpci a výměně iontů při styku vody s některými horninami a jílovými minerály. Také je využíván rostlinami. V povrchových vodách je obvykle hmotnostní koncentrace hořčíku několikanásobně nižší než vápníku. Někdy se poměr Ca:Mg blíží až 1, běžné hmotnostní poměry jsou kolem 4. Hořčík se do vod dostává podobně jako vápník vyluhováním dolomitu (CaCO 3 MgCO 3) nebo magnesitu (MgCO 3). Antropogenní zdroje hořčíku ve vodách jsou shodné jako u vápníku. Obsah hořečnatých iontů ovlivňuje chuť vody. Vysoká koncentrace hořčíku (nad 25 mg/l) způsobuje hořkou chuť a může působit projímavě [3][8] ŽELEZO (FE) Železo se do vod dostává především ze železných rud. Nejrozšířenějšími železnými rudami jsou pyrit (FeS 2), krevel (Fe 2O 3), magnetovec (Fe 3O 4), limonit (Fe 2O 3 H 2O) a siderit (FeCO 3). Pouhým rozpouštěním zmíněných látek, bez dalších chemických reakcí, se vody obohacují železem jen málo. Rozpouštění napomáhá přítomnost huminových látek a oxidu uhličitého. Antropogenním zdrojem železa v povrchových vodách můžou být odpadní vody některých průmyslových závodů, např. moříren kovů, válcoven nebo drátoven. Železo tvoří součást dnových sedimentů a důsledkem remobilizačních procesů může přecházet do kapalné fáze. V povrchových vodách se železo většinou vyskytuje v rozsahu setin až desetin mg/l [3][8]. 23

29 5.12 MANGAN (MN) Mangan obvykle doprovází železné rudy. Do vod se dostává z manganových rud jako je burel (MnO 2), braunit (Mn 2O 3), hausmanit (Mn 3O 4), manganit [MnO(OH)] a dialogit (MnCO 3). Dále se mangan do vod může dostávat z půd, některých odumřelých částí rostlin a dnových sedimentů, kde je z kovů hned po železe druhou hlavní součástí. V důsledku remobilizačních procesů může nárazově přecházet do kapalné fáze. Antropogenním zdrojem manganu můžou být některé průmyslové odpadní vody, např. z metalurgických závodů a chemických provozů, zpracování rud, ale i z úpravy vody, kde se oxiduje manganistanem draselným [3][8] MĚĎ (CU) V přírodě se měď vyskytuje nejčastěji ve formě sulfidů chalkopyritu (CuFeS 2) a chalkosinu (Cu 2S), ze kterých se v důsledku jejich rozkladu může uvolnit značné množství mědi do vod. Dále se měď vyskytuje ve formě hydroxid-uhličitanů malachitu (Cu 2(OH) 2CO 3) a azuritu [Cu 3(OH) 2(CO 3) 2] a oxidu tenoritu (CuO). Antropogenním zdrojem mědi můžou být odpadní vody z povrchové úpravy kovů a z aplikace některých algicidních preparátů, které se používají proti nadměrnému rozvoji řas a sinic. Na bázi mědi jsou také některé fungicidy. Zdrojem mědi můžou být i atmosférické srážky v oblasti hutních závodů a vody stékající z měděných střech a okapů. Koncentrace mědi ve vodách závisí na jejich celkovém složení. V povrchových vodách se měď vyskytuje většinou v koncentracích jednotek až desítk μg/l [8] ZINEK (ZN) Nejrozšířenějšími zinkovými rudami jsou sfalerit (ZnS) a smithsonit (ZnCO 3). Do vod se zinek dostává vyluhováním sulfidických rud, které se spolupůsobením kyslíku oxidují na sírany. Zinek se dostává do atmosféry při zpracování neželezných rud a spalování fosilních paliv. Antropogenním zdrojem zinku je pak atmosférický spad. Dalším antropogenním zdrojem můžou být odpadní vody ze zpracování zinkových rud, z moříren mosazi, elektrotechnických výrob a povrchové úpravy kovů. Zdrojem můžou být i pozinkované plechy a okapy a deponované čistírenské kaly. Dalším zdrojem zinku jsou splachy ze silnic. Zinek je totiž obsažen v pneumatikách automobilů, při jejichž provozu dochází k otěru pneumatik o vozovku. Hodnota koncentrace zinku ve vodách je značně ovlivněna celkovým chemickým složením vody, které ovlivňuje rozpustnost zinku. Uvádí se, že v povrchových vodách bývá zinek v koncentraci 5-2 μg/l [2][3][8]. 24

30 5.15 KŘEMÍK (SI) Křemík je po kyslíku druhým nejrozšířenějším prvkem v přírodě, zemská kůra obsahuje asi 27 % křemíku. Ten se vyskytuje převážně ve formě křemičitanů a je také součástí různých minerálů, jako jsou živce, slídy, pyroxeny amfiboly a jílové minerály. Do vod se křemík dostává především chemickým zvětráváním křemičitanů a hlinitokřemičitanů vlivem CO 2 a H 2O. Antropogenním zdrojem křemíku můžou být odpadní vody sklářského a keramického průmyslu nebo fluorizace pitných vod. V podzemních a povrchových vodách se křemík vyskytuje v rozmezí koncentrací 1-1 mg/l SiO 2, tzn.,467-46,7 mg/l Si [3][8]. 6 VÝVOJ CHEMISMU VODY V POVODÍ NISY Pro hodnocení vývoje chemismu vody v povodí Nisy byly použity dva základní soubory dat. Prvním z nich jsou historická data, která popisují stav a jakost vody v povodí Nisy v období od ledna roku 2 do první čtvrtiny roku 212. Jsou zde měřeny jednotlivé ukazatele a někdy také průtoky. Z toho souboru jsou použita data ze čtyř měrných profilů Lužické Nisy, a to, Proseč nad Nisou, a Hrádek nad Nisou a jeden profil na Jeřici Chrastava. Pro jmenované profily jsou zpracovány podrobnější analýzy. Dále jsou využita data pro některé další přítoky Lužické Nisy, jmenovitě Mšenský potok, Bílá Nisa, Doubský potok, Harcovský potok, Janovodolský potok a Černá Nisa. Data pro tyto přítoky byla použita pro vytvoření statistických krabicových grafů, ale dále nebyla podrobněji rozebírána. Ze jmenovaných přítoků byly vybrány následující profily: pro Mšenský potok byl použit profil Pod VD Mšeno, pro Bílou Nisu to byl profil před ústím a pro Černou Nisu profil Stráž nad Nisou. Pro Doubský, Harcovský a Janovodolský potok byl k dispozici vždy jen jeden měřený profil, a to před ústím a ten byl také použit. Rozsah měřených ukazatelů ani četnost měření se bohužel u jednotlivých profilů neshoduje. Statistika o počtu dat a četnosti měření v jednotlivých profilech je znázorněna v tabulce 2. Pro čtyři řešené profily Lužické Nisy (, Proseč nad Nisou, a Hrádek nad Nisou) je průměrný časový interval mezi odběry až na výjimku Andělské Hory zhruba měsíc. U Andělské Hory jsou to měsíce dva. U přítoků Lužické Nisy je rozsah dat obdobný s Andělskou Horou na Lužické Nise, tedy kolem 6 měření s průměrným intervalem kolem 7 dnů. Tomu neodpovídá pouze profil na Mšenském potoce, kde je pouze 21 měření s průměrným 25

31 časovým krokem 47, ale jednou se tu objevuje i časový krok skoro jeden rok. Pro tento profil také data časově neodpovídají ostatním, zahrnují informace o stavu vody pouze v období od října roku 29 do května roku 212. Tabulka 2:Statistika souboru historických dat Počet měřených vzorků Minimální časový krok Maximální časový krok Průměrný časový krok [dnů] [dnů] [dnů] Proseč nad Nisou Hrádek nad Nisou 16,28 (3 minut) Jeřice Chrastava Mšenský potok Bílá Nisa Doubský potok Harcovský potok Janovodolský potok Černá Nisa Druhým souborem pro hodnocení jakosti vody v povodí Nisy jsou současná data. Tato data byla účelně sbírána pro projekt Cíl : Aqua Nisa. Oproti předchozímu souboru mají shodný rozsah pro všechny měřené profily. Z těchto dat byla vybrána taková, která co nejvíce odpovídají vybraným historickým datům, tedy profily, Proseč nad Nisou a Hrádek nad Nisou na Lužické Nise a dále pak některé profily na Jeřici. Ty byly zvoleny pro porovnání vývoje chemismu na Lužické Nise, která je ovlivněna několika velkými městy, s Jeřicí protékající relativně přírodním prostředím. Na Jeřici je v největším rozsahu využit profil v Mníšku, protože jsou k němu k dispozici i průtoky, v menším rozsahu jsou pak použity profily v Oldřichově a Chrastavě. Statistika souboru současných dat je znázorněna v tabulce 3. Jak již bylo zmíněno, rozsah dat je shodný u všech profilů. Obsahuje data v období od do , s počtem 5 měření a průměrným časovým intervalem 7 dní. 26

32 Tabulka 3: Statistika souboru současných dat Počet měřených vzorků Minimální časový krok Maximální časový krok Průměrný časový krok [dnů] [dnů] [dnů] Proseč nad Nisou Hrádek nad Nisou Jeřice Oldřichov Jeřice Mníšek Jeřice Chrastava Data z obou souborů jsou porovnávána, proto byla vybrána převážně taková, která si odpovídají a nebyla použita některá, která by se do hodnocení stavu jakosti vod hodila, ale nebyl u nich dostatečný počet záznamů. Příkladem je například olovo nebo další těžké kovy, které nebyly v historických datech měřeny vůbec, nebo byly měřeny jen v některých profilech. Z historických dat byly vybrány nerozpuštěné látky, rozpuštěné látky, N-NH 4, N-NO 3, BSK 5, CHSK Mn, CHSK Cr, Ca, Mg, Cl, SO 4, Zn, Cu, Mn, Fe, Si, P celk F, P-PO 4, teplota vody a ph. U některých ukazatelů se vyskytují podlimitní hodnoty, ty byly pro výpočty nahrazeny aritmetickým průměrem daného limitu detekce a nulové hodnoty. Ze současných dat je vybraných ukazatelů méně, protože některé zmíněné výše zde nebyly zjišťovány. Výsledný výčet vybraných ukazatelů pro současná data je následující: N-NO 3, Ca, Mg, Cl, SO 4, Zn, Cu, Mn, Fe, Si ph a P-PO 4. Pro přehled, jaké ukazatele byly použity a jaké se shodují v obou souborech, je vložena následující tabulka. 27

33 Tabulka 4: Vybrané ukazatele v jednotlivých souborech Historická data Současná data Teplota vody Rozpuštěné látky Nerozpuštěné látky N-NH 4 N-NO 3 BSK 5 CHSK Mn CHSK Cr Ca Mg Cl SO 4 Zn Cu Mn Fe Si P celk F P-PO 4 ph V následujících kapitolách jsou vytvořeny průběhy vybraných ukazatelů v čase, grafy závislosti koncentrace ukazatele na průtoku a závislosti ukazatele na průtoku vztaženém na jednotku plochy. Dále byly vytvořeny krabicové grafy (tzv. box-whisker), které statisticky popisují hodnoty ukazatelů v jednotlivých profilech. Je v nich vidět trend jednotlivých ukazatelů ve směru toku Lužické Nisy a lze porovnat hodnoty naměřené na Lužické Nise a Jeřici, která by měla být vzhledem k území, kterým prochází čistší. Ukazatele, které vykazovaly statisticky významnou závislost koncentrace ukazatele na odtoku z konkrétního povodí, byly zkoumány podrobněji. Jsou to Mg, Ca, SO 4, N-NO 3 a Cl. Byly pro ně vytvořeny sloupcové grafy porovnávající roční průměrné hodnoty jednotlivých ukazatelů s limitem normy environmentální kvality NEK-RP. Dále pro ně byla vytvořena bilance, kde byly napočteny kumulativní odtoky jednotlivých ukazatel v t/km 2 a porovnán průběh těchto kumulativních odtoků z jednotky plochy v historických a současných datech a zároveň také na Lužické Nise a Jeřici. Pro tyto ukazatele byly také na základě bilance vytvořeny grafy závislosti odtoku jednotlivých látek na využití území. 28

34 6.1 PRŮBĚHY UKAZATELŮ V ČASE Pro jednotlivé ukazatele byly vytvořeny grafy jejich průběhu v čase. Historická data byla vykreslena v období od do , kde do jednoho grafu byly vyneseny vždy čtyři profily na Lužické Nise, takže lze kromě vývoje ukazatele v čase porovnat, zda mají rostoucí či klesající tendenci po směru toku Nisy. Pro současná data byly vytvořeny dvě sady grafů, obě pro shodné časové období až První z nich je sestavena pro profily Oldřichov, Mníšek a Chrastava na Jeřici a druhá pro profily Lužické Nisy, Proseč nad Nisou, Hrádek nad Nisou a jeden profil Jeřice, a to Mníšek TEPLOTA VODY Teplota vody je závislá na ročním období a klimatu v území. Tomu odpovídá i obrázek 22, který je sestaven pro historická data, to znamená profily, Proseč nad Nisou, a Hrádek nad Nisou v období od do Teploty se ve všech profilech pohybují v rozmezí -,1 C až 2,8 C. Oba extrémy náleží profilu v Hrádku nad Nisou. Podle lineárních spojnic trendu pro jednotlivé profily se dá říct, že v Jabloneckých Pasekách a Andělské Hoře teplota v průběhu 12 let mírně klesá, v profilech Proseč nad Nisou a Hrádek nad Nisou naopak mírně stoupá HODNOTA PH Vývoj ph v čase pro historická data je znázorněn na obrázku 23. Ve všech čtyřech zkoumaných profilech ph v čase mírně roste. U současných dat vypadá vývoj hodnot ph opačně, má klesající tendenci. Na obrázku 24 je znázorněn vývoj ph současných dat na Lužické Nise a v jednom z profilů Jeřice - Mníšku. Ve všech sledovaných profilech hodnota ph klesá, nejstrmější pokles vykazuje Jeřice v Mníšku a Lužická Nisa v Hrádku nad Nisou. Nejnižší hodnoty, tedy nejkyselejší ph, jsou měřeny v Mníšku. To může být způsobeno využitím území v tomto povodí, kde tvoří více než 7 % plochy lesy a jehličnaté lesy způsobují okyselování půdy a můžou tak ovlivňovat i kyselost vody v Jeřici. Tuto domněnku potvrzuje i obrázek 25, který znázorňuje vývoj hodnoty ph ve třech profilech Jeřice. I zde je ve všech profilech klesající trend hodnoty ph. Hodnota ph zde také klesá proti směru toku a to znamená, že v Chrastavě ležící těsně před ústím do Lužické Nisy jsou měřeny vyšší hodnoty ph než v Mníšku a Oldřichově. Právě to dokazuje fakt, že v povodích s vyšším zastoupením lesních ploch nabývá ph nižších hodnot. Procentuální zastoupení lesů v Chrastavě je 5 % z celku, kdežto v Mníšku je to téměř 74 %. 29

35 6.1.3 NEROZPUŠTĚNÉ LÁTKY Množství nerozpuštěných látek v Lužické Nise se v průběhu let výrazně nemění, průběh je konstantní ve všech čtyřech sledovaných profilech s výskytem občasných extrémních hodnot. Tento ukazatel má pouze jeden graf průběhu v čase znázorněný na obrázku 26. V souboru současných dat nebyl tento ukazatel k dispozici ROZPUŠTĚNÉ LÁTKY Stejně jako u nerozpuštěných látek jsou u rozpuštěných látek k dispozici pouze historická data pro Lužickou Nisu. Graf průběhu rozpuštěných látek je znázorněn na obrázku 27. Z tohoto grafu je vidět, že množství rozpuštěných látek stoupá po směru toku Nisy, nejnižší hodnoty jsou měřeny v profilu Jabloneckých Pasek a nejvyšší pak v Hrádku nad Nisou. Níže po toku, v profilech a Hrádek nad Nisou, je také množství rozpuštěných látek rozkolísanější a nemá převládající trend vývoje v čase. U zbylých dvou profilů, a Proseč nad Nisou, množství rozpuštěných látek v čase mírně klesá CHEMICKÁ SPOTŘEBA KYSLÍKU (CHSK) Na obrázku 28 je znázorněn průběh chemické spotřeby kyslíku manganistanem draselným, na obrázku 29 pak průběh chemické spotřeby kyslíku dichromanem draselným. Průběh v čase je pro obě oxidační činidla obdobný. Je v podstatě konstantní s občasnými extrémními hodnotami. Z obou grafů se dá také vysledovat, že chemická spotřeba kyslíku stoupá po směru toku, a to znamená, že po směru toku narůstá organické znečištění vody, které může mít negativní vliv na její samočištění BIOCHEMICKÁ SPOTŘEBA KYSLÍKU (BSK5) Průběh BSK 5 je znázorněn na obrázku 3. Podle tohoto obrázku je vidět, že se koncentrace rozpuštěného kyslíku spotřebovaného oxidací organických látek ve vodě v čase příliš nemění. Ve vodě se tedy vyskytuje stále zhruba stejné množství biologicky rozložitelných organických látek. Množství ale není stejné v průběhu toku Lužické Nisy, stoupá po směru toku a níže po toku je také množství biologicky rozložitelných organických látek rozkolísanější AMONIAKÁLNÍ DUSÍK (N-NH4) Z dlouhodobého hlediska je koncentrace amoniakálního dusíku v Lužické Nise v profilu zhruba konstantní. U ostatních profilů, zejména Andělské Hory a Hrádku nad Nisou, je průběh koncentrace N-NH 4 značně rozkolísaný. Od roku 28 se ale výkyvy maximálních koncentrací zmenšují. 3

36 Po směru toku se koncentrace N-NH 4 zvyšuje, což bude nejspíš způsobeno větším množstvím antropogenních ploch, ze kterých se může N-NH 4 do Lužické Nisy dostávat odpadními vodami. Popisovaný vývoj N-NH 4 je znázorněn na obrázku DUSIČNANOVÝ DUSÍK (N-NO3) Průběh koncentrace N-NO 3 v čase je vykreslen na obrázku 32 pro historická data a na obrázcích 33 a 34 pro data současná. V historických datech má koncentrace dusičnanového dusíku N-NO 3 ve všech profilech klesající tendenci. V profilech a Hrádek nad Nisou jsou hodnoty vyšší a rozkolísanější než v profilech výše po toku. Vyšší hodnoty můžou být způsobeny větší mírou zemědělského hospodaření v rámci povodí Hrádek nad Nisou, v Proseči se to tím ale vysvětlit nedá, protože je zde orná půda zastoupena pouze,22 % z celkové plochy. Na koncentraci N-NO 3 se nejspíš budou podílet i jiné činitele, než je zemědělská činnost. Průběh koncentrace N-NO 3 ze současných dat není tak jednoznačný, od do má rostoucí trend, ve zbytku sledovaného období, tzn. do má trend klesající. Vzhledem k tomu, že jsou data z poměrně malého časového úseku, je možné, že se jedná o určitý sezónní cyklus, který není v historických datech kvůli většímu časovému intervalu odběru vzorků vidět. I ze současných dat vyplývá, že koncentrace N-NO 3 vzrůstá po směru toku. Je tomu tak jak na Lužické Nise, tak na Jeřici CELKOVÝ FOSFOR (P CELK F) Koncentrace celkového fosforu jsou k dispozici pouze pro historická data, v současných datech nebyl zjišťován. Byl použit celkový filtrovaný fosfor, protože k němu bylo větší množství měření. Celkový filtrovaný fosfor je stanovován shodně jako fosfor celkový, vzorek je ale před stanovením filtrován přes membránový filtr,45 μm. Průběh koncentrace filtrovaného fosforu je znázorněn na obrázku 35. Ve všech profilech má jasně klesající trend a snižuje se i rozkolísanost jednotlivých měření. Z grafu je dále vidět, že koncentrace fosforu roste po směru toku Lužické Nisy. Je vyšší v povodích s větším množstvím intravilánu a tato povodí vykazují i vyšší pokles koncentrace v průběhu sledovaného období. To odpovídá snaze snižování množství fosforu v odpadních vodách ORTOFOSFOREČNANOVÝ FOSFOR (P-PO4) P-PO 4 byl měřen v obou sadách dat. Je pro něj vytvořen pouze jeden graf, a to z dat historických a je znázorněn na obrázku 36. Důvodem je to, že v současných datech jsou koncentrace P-PO 4 téměř u všech měření nulové. 31

37 Vývoj koncentrace P-PO 4 u historických dat je analogický s vývojem celkového fosforu. Má klesající tendenci, v průběhu času se snižuje rozkolísanost dat a v rámci toku jsou vyšší koncentrace měřeny níže na toku SÍRANY (SO4) Koncentrace síranů klesá v čase jak v souboru historických, tak i současných dat. Z grafu průběhu historických dat znázorněného na obrázku 37 dále vyplývá, že nejstálejší hodnoty koncentrací SO 4 vykazuje profil a že koncentrace stoupá po směru toku Lužické Nisy. Obdobné je to i u současných dat. Průběh koncentrace SO 4 v čase na Lužické Nise je vykreslen na obrázku 38. Jak již bylo zmíněno, koncentrace síranů zde má klesající tendenci a po směru toku narůstá. Jako jeden z mála ukazatelů nevykazují sírany nejnižší hodnoty v profilu Mníšek na Jeřici, ale v Jabloneckých Pasekách na Lužické Nise. Obdobný je i průběh koncentrací síranů na Jeřici znázorněný na obrázku CHLORIDY (CL) Koncentrace chloridů zůstává v průběhu času zhruba konstantní. V profilech níže na toku, zejména v Hrádku nad Nisou na Lužické Nise a v Chrastavě na Jeřici, jsou hodnoty koncentrací rozkolísané a vyskytuje se zde více extrémních hodnot, a také nabývají vyšších hodnot v porovnání s profily výše na toku. Koncentrace chloridů je značně ovlivněna intravilánem, což je vidět z průběhu současných dat na obrázcích 41 a 42. Nejnižší hodnoty jsou měřeny v Oldřichově na Jeřici, kde je zastoupení intravilánu minimální a nejvyšší pak v Hrádku nad Nisou, kde je voda v Nise ovlivněna všemi městy ve sledovaném území VÁPNÍK (CA) Vývoj koncentrace vápníku v čase je znázorněn na obrázku 43 pro historická data a na obrázcích 44 a 45 pro data současná. Ve všech třech případech má hodnota koncentrace vápníku v čase klesající tendenci a po směru toku narůstá její hodnota HOŘČÍK (MG) Hořčík se ve vodách většinou vyskytuje obdobně jako vápník, pouze ve zlomku jeho hmotnosti, oba prvky mají shodné antropogenní i přírodní zdroje. To se projevuje i v průběhu koncentrace hořčíku v čase, který má podobný tvar jako průběh vápníku. Má tedy klesající tendenci a hromadí se po směru toku. Průběhy hořčíku v čase jsou znázorněny v přílohové části na obrázcích 46, 47 a

38 ŽELEZO (FE) Koncentrace železa v čase je v historických datech přibližně konstantní, občas se objevují extrémní hodnoty a po směru toku narůstá její hodnota (obrázek 49). Ve vývoji současných dat (obrázek 5 a 51) má koncentrace železa také zhruba konstantní charakter v jednotlivých profilech s tím, že po směru toku narůstá hodnota koncentrace a níže na toku jsou hodnoty koncentrací rozkolísané. Nejvíc v profilech Hrádek nad Nisou a Chrastava, výkyvy v koncentracích budou tedy nejspíš způsobeny velkými městy MANGAN (MN) Obdobně jako železo má i mangan zhruba konstantní průběh koncentrací v čase. Také narůstá jejich hodnota po směru toku a dole na toku vykazuje velké výkyvy (obrázek 52 a 53). V současných datech na Jeřici se objevují výkyvy hodnot ve všech profilech, největší rozkolísanost je ale také sledována dole na toku, v profilu Chrastava těsně před ústím (obrázek 54) MĚĎ (CU) Průběh koncentrace mědi v čase sestavený z historických dat (obrázek 55) má klesající trend, v Proseči nad Nisou mají hodnoty koncentrací velké výkyvy. Současná data na Lužické Nise (obrázek 56) klesající trend koncentrace nepotvrzují. V Proseči nad Nisou a Hrádku nad Nisou jsou hodnoty koncentrace mědi rozkolísané obdobně jako v Proseči nad Nisou u historických dat. Průběh koncentrací mědi na Jeřici ze souboru současných dat má podobný průběh jako na Lužické Nise v současných datech, tedy přibližně konstantní vývoj (obrázek 57). Větší výkyvy se zde objevují u profilu v Chrastavě ZINEK (ZN) Vývoj koncentrace zinku v čase má na Lužické Nise v historických datech zpočátku klesající charakter, od roku 24 se klesající trend zastavuje a průběh koncentrací se blíží konstantnímu (obrázek 58). Obdobně jako u koncentrací mědi se vyskytují největší výkyvy v profilu Proseč nad Nisou. V současných datech je průběh zinku mírně odlišný v jednotlivých profilech, v Jabloneckých Pasekách se blíží konstantnímu průběhu, v Proseči a Hrádku nad Nisou jsou koncentrace rozkolísané, těžko se dá určit jejich trend (obrázek 59). Průběh koncentrace zinku na Jeřici vykreslený ze souboru současných dat má mírně klesající trend, vyskytují se ale větší výkyvy mezi jednotlivými měřeními (obrázek 6). 33

39 KŘEMÍK (SI) Průběh koncentrace křemíku na Lužické Nise sestavený z historických dat je různý v jednotlivých profilech (obrázek 61). V Jabloneckých Pasekách jsou hodnoty rozkolísané, při proložení hodnot lineární spojnicí vychází tato spojnice zhruba konstantně. V ostatních profilech, Proseč nad Nisou, a Hrádek nad Nisou, mají hodnoty koncentrace klesající tendenci. V současných datech (obrázek 62 a 63) má koncentrace křemíku rozkolísaný průběh, ale dalo by se říct, že hodnoty mírně klesají. 6.2 ZÁVISLOST UKAZATELŮ NA PRŮTOKU Pro sady dat, ke kterým byly k dispozici hodnoty průtoků, byly vykresleny grafy závislosti ukazatelů na průtoku a grafy závislosti ukazatelů na průtoku vztaženém na jednotku plochy. Pro hodnoty průtoků jednotlivých profilů nebyly použity shodné a stejně rozsáhlé zdroje dat. Pro profily historických dat a Proseč nad Nisou a profily Proseč nad Nisou a Mníšek v současných datech byly použity hodnoty průtoků poskytnuté Povodím Labe a.s. Soubor poskytnutých průtoků obsahoval měření po 15 minutách. Z těchto měření byly vyfiltrovány průtoky podle časů, ve kterých byl měřen chemismus, a ty byly použity pro vykreslení grafů. Pro vykreslení závislosti ukazatelů na průtoku a na průtoku vztaženém na jednotku plochy v Hrádku nad Nisou v historických datech byly použity průtoky získané obdobným způsobem jako předchozí, zdrojem byl ale soubor průtoků pro profil Hartau na Lužické Nise. V tomto souboru jsou záznamy o průtoku s denním intervalem. Tento profil byl použit, protože nebyly k dispozici průtoky přímo v Hrádku nad Nisou a Hartau je nedaleko za ním po směru toku Lužické Nisy. Velikosti obou povodí se liší o 21,76 km 2 a to znamená, že povodí Hrádku nad Nisou tvoří 94,22 % plochy povodí Hartau. Mezi těmito dvěma profily se nenacházejí žádné zásadní přítoky do Lužické Nisy. Zaúsťuje se do ní pouze Bílý a Oldřichovský potok. Dále byly vykreslovány závislosti ukazatelů na průtoku a na průtoku vztaženém na jednotku plochy v profilu a Chrastava v historických datech. Pro ně byly použity hodnoty průtoků obsažené v souboru chemismu pro tyto profily. To znamená, že četnost záznamů průtoků pro tyto profily odpovídá statistice uvedené v tabulce 2, u obou je průměrný časový krok 71 dní. Z vykreslených obrázků 64 až 112 vyplynulo, že ukazatele buď žádnou závislost na průtoku nemají, a když ji mají, tak klesá hodnota koncentrace s rostoucím průtokem. 34

40 Rozpuštěné látky [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Ukazatele, které nejsou závislé na průtoku, jsou následující: teplota vody (obrázek 64), hodnota ph (obrázek 65 a 66), nerozpuštěné látky (obrázek 67 a 95), chemická spotřeba kyslíku CHSK Mn (obrázek 69 a 97) a CHSK Cr (obrázek 7 a 98), biochemická spotřeba kyslíku BSK 5 (obrázek 71 a 99), N-NH 4 (obrázek 72 a 1), Fe (obrázek 85, 86 a 18), Mn (obrázek 87, 88 a 19), Cu (obrázek 89, 9 a 11), Zn (obrázek 91, 92 a 111) a Si (obrázek 93, 94 a 112). Ukazatele které potvrdily závislost na průtoku, jsou rozepsány v následujících kapitolách ROZPUŠTĚNÉ LÁTKY Závislost rozpuštěných látek na průtoku je znázorněna na obrázku 13. Jak je vidět na obrázku, koncentrace rozpuštěných látek klesá s rostoucím průtokem. Ve všech profilech jsou měřené koncentrace proloženy mocninnou spojnicí trendu. Nejvyšší hodnota koeficientu determinace vyšla v profilu Hrádku nad Nisou, nejnižší v Jabloneckých pasekách. Proložení je přesnější v profilech níže na toku s vyššími hodnotami průtoků. Lužická Nisa - Rozpuštěné látky y = 156,55x -,188 y = 18,96x -,85 R² =,3172 R² =,1429 Obrázek 13: Závislost množství rozpuštěných látek na průtoku historická data Lužická Nisa Na obrázku 96, kde jsou rozpuštěné látky vykreslené oproti průtokům vztaženým na jednotku plochy, se potvrzuje podobný průběh jako na předchozím obrázku 13. Navíc je vidět, že nejnižší koncentrace rozpuštěných látek jsou měřeny na Jeřici, nejvyšší pak na Lužické Nise v Proseči nad Nisou a Hrádku nad Nisou. y = 327,43x -,31 R² =,59 y = 3,69x -,237 R² =,6689, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] 35

41 N-NO 3 [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ DUSIČNANOVÝ DUSÍK (N-NO3) Koncentrace dusičnanového dusíku klesá s rostoucím průtokem, je to vidět na obrázku 14 a je tomu tak ve všech sledovaných profilech. Proložení mocninnou spojnicí trendu je nejpřesnější v profilu Hrádku nad Nisou, koeficient determinace má hodnotu, Obrázek 14: Závislost N-NO3 na průtoku historická data Lužická Nisa Na obrázku 11, který znázorňuje závislost koncentrace N-NO 3 na průtoku vztaženém na jednotku plochy je vidět, že nejnižší koncentrace jsou měřeny v Mníšku na Jeřici, nejvyšší pak v Hrádku nad Nisou na Lužické Nise a koncentrace N-NO 3 vzrůstá po směru toku jak na Jeřici, tak na Lužické Nise. y = 2,225x -,228 R² =,3479 Lužická Nisa - N-NO 3 y = 1,7361x -,112 R² =,2234 y = 4,6649x -,37 R² =,325 y = 5,36x -,278 R² =,4595, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] 36

42 P celk F [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ SLOUČENINY FOSFORU Na obrázku 15 jsou znázorněny závislosti koncentrace celkového fosforu na průtoku v jednotlivých profilech Lužické Nisy. Dalo by se říct, že s rostoucím průtokem klesá koncentrace celkového fosforu, proložení mocninnou spojnicí ale nevykazuje moc vysokou determinaci. Na obrázku 12 je znázorněna závislost celkového fosforu na průtocích vztažených na jednotku plochy. Tento obrázek potvrzuje to, co bylo zmíněno výše a dá se z něj také vyčíst, že nejvyšší hodnoty koncentrace fosforu jsou měřeny v Hrádku nad Nisou a Andělské Hoře, které jsou ze zmíněných profilů nejvíce ovlivněny intravilánem. Lužická Nisa - P celk F,7,6,5,4,3 y =,37x -,239 R² =,1923,2 y =,2337x -,49 R² =,2661,1 y =,2972x -,53 R² =,2697, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 15: Závislost celkového fosforu (P celk F) na průtoku historická data Lužická Nisa Na obrázku 16 je vykreslena závislost koncentrace orthofosforečnanového fosforu na průtoku. Průběh je podobný jako u celkového fosforu na obrázku 15. Na obrázku 13 je pak vykreslena závislost P-PO 4 na průtoku vztaženém na jednotku plochy. I zde se potvrzuje totéž co u celkového fosforu, tedy že koncentrace fosforu stoupá po směru toku a je nejvyšší v profilu Hrádek nad Nisou v historických datech. Také je zde vidět, že v současných datech má hodnota koncentrace orthofosforečnanů nejnižší, převážně nulové hodnoty. 37

43 SO 4 [mg/l] P-PO 4 [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ,5,45,4,35,3,25,2, SÍRANY (SO4) Lužická Nisa - P-PO 4 y =,1854x -,548 R² =,2611 y =,58x -,378 R² =,1255 Obrázek 16: Závislost P-PO4 na průtoku historická data Lužická Nisa y =,35x -,217 R² =,12,1 y =,2281x,5 -,57 R² =,2321, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Při proložení závislosti síranů na průtoku mocninným trendem vycházejí poměrně dobré hodnoty koeficientu determinace (obrázek 17). Dalo by se říct, že jsou sírany závislé na průtoku tak, že s rostoucím průtokem klesá jejich koncentrace. Také je v obrázku vidět, že v profilech a Hrádek nad Nisou se koncentrace pohybují ve vyšších hodnotách. To je také potvrzeno na obrázku 14, kde je vykreslena závislost síranů na průtoku na jednotku plochy. Jsou zde vloženy také profily Mníšek a Proseč nad Nisou ze souboru současných dat. Profil Proseč nad Nisou je zde tedy dvakrát, jednou za historická a jednou za současná data a průběh koncentrací SO 4 z obou sad dat se dobře překrývá. Pro průběh koncentrace na Jeřici by se tedy mohly použít profily Mníšek ze současných a Chrastava z historických dat a konstatovat, že i na Jeřici roste koncentrace síranů po směru toku y = 2,181x -,97 R² =,3272 y = 29,427x -,257 R² =,4415 Lužická Nisa - SO 4 y = 52,854x -,228 R² =,4695 Obrázek 17: Závislost SO4 na průtoku historická data Lužická Nisa y = 55,95x -,27 R² =,4195, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] 38

44 Cl [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ CHLORIDY (CL) Cloridy vykazují podobnou závislost na průtoku jako předchozí ukazatele, s rostoucím průtokem klesá jejich koncentrace (obrázek 18). Na obrázku 15 je znázorněna závislost chloridů na průtoku vztaženém na jednotku plochy. Zde je vidět, že v profilu Mníšek na Jeřici nejsou chloridy na průtoku závislé, při všech hodnotách průtoků se drží na zhruba stejné hodnotě. V Proseči nad Nisou vykreslených ze současných dat se závislost na průtoku také neukázala. Lužická Nisa - Cl y = 63,183x -,318 R² =,317 y = 26,61x -,193 R² =,1664 y = 16,31x -,51 R² =,154 5 y = 66,875x -,311 R² =,311, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 18: Závislost Cl na průtoku historická data Lužická Nisa 39

45 Ca [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ VÁPNÍK (CA) Koncentrace vápníku v některých profilech ukazuje poměrně dobrou závislost na průtoku, v Hrádku nad Nisou a Proseči nad Nisou klesá s rostoucím průtokem. V Profilu vypadají hodnoty koncentrací spíš tak, že na průtoku závislé nejsou a v Jabloneckých Pasekách koncentrace s průtokem klesají, není ale vhodné proložení mocninnou spojnicí trendu (obrázek 19). Na obrázku 16 je znázorněna závislost vápníku na průtoku vztaženém na jednotku plochy. V profilu Mníšek na Jeřici jsou hodnoty koncentrace Ca na průtoku nezávislé, vyskytují se při různých průtocích ve zhruba stejné koncentraci. Je zde také vidět, že koncentrace vápníku vzrůstá po směru toku jak Jeřice, tak Lužické Nisy Lužická Nisa - Ca y = 15,52x -,56 R² =,742 y = 2,432x -,198 R² =,4215 y = 4,35x -,224 R² =,1229 Obrázek 19: Závislost Ca na průtoku historická data Lužická Nisa y = 43,159x -,212 R² =,4965, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] 4

46 Mg [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ HOŘČÍK (MG) Koncentrace hořčíku do jisté míry kopíruje koncentraci vápníku, to je nejvíce vidět na profilu, ve kterém nejsou vykreslené koncentrace závislé na průtoku. V profilech Hrádek nad Nisou, Proseč nad Nisou a by se dalo říct, že koncentrace klesá s rostoucím průtokem (obrázek 2). Na obrázku 17 je vykreslena závislost koncentrace hořčíku na průtoku vztaženém na jednotku plochy. Z obrázku je patrné, že na Jeřici stoupají hodnoty koncentrace po směru toku, na Lužické Nise už to tak patrné není. V profilech Hrádek nad Nisou a jsou hodnoty koncentrací vyšší než v Jabloneckých Pasekách a Proseči nad Nisou, ale nedá se říct, že by byly koncentrace vyšší v Proseči nad Nisou oproti Jabloneckým Pasekám a v Hrádku nad Nisou oproti Andělské Hoře Obrázek 2: Závislost Mg na průtoku historická data Lužická Nisa 6.3 POPIS VÝSLEDKŮ KRABICOVÝCH GRAFŮ Byly vytvořeny dvě sady krabicových grafů, jedna pro historická data a další pro data současná. V historických datech byly použity profily, Proseč nad Nisou, a Hrádek nad Nisou na Lužické Nise a dále některé její přítoky, jmenovitě Mšenský potok, Bílá Nisa, Doubský potok, Harcovský potok, Janovodolský potok, Černá Nisa a Jeřice. Lužická Nisa - Mg y = 4,8799x -,49 R² =,266 4 y = 5,746x -,124 3 R² =,3286 y = 3,548x -,124 2 R² =, y = 2,7258x -,68 R² =,127, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Jak již bylo zmíněno v úvodu kapitoly 6, rozsah dat jednotlivých profilů není shodný. Statistika popisující rozsah dat pro zvolené profily je znázorněna v tabulce 2. V sadě grafů pro současná data byly použity pouze čtyři profily, a to, Proseč nad Nisou a Hrádek nad Nisou na Lužické Nise a Mníšek na Jeřici. Pro tuto sadu mají data ve všech profilech shodný rozsah, jak je znázorněno v tabulce 3. 41

47 Krabicové grafy (box whisker plots) statisticky popisují sady dat pro jednotlivé profily. Lze z nich odečíst medián, první (25 procentní neboli dolní) a třetí (75 procentní neboli horní) kvartil a maximální a minimální hodnotu NEROZPUŠTĚNÉ LÁTKY Krabicové grafy pro koncentrace nerozpuštěných látek ze souboru historických dat jsou znázorněny na obrázku 113. Pro současná data nebyla data k dispozici. Z obrázku vyplývá, že hodnota koncentrace nerozpuštěných látek stoupá po směru toku Lužické Nisy. Některé přítoky svými hodnotami převyšují profily na Lužické Nise, nejvíce pak Janovodolský potok. Vysoké hodnoty koncentrací přítoků se ale na úrovni koncentrací na Lužické Nise výrazně neprojevují. Mezikvatrilové rozpětí je u všech profilů podobné, větší variabilita dat oproti ostatním je na Janovodolském potoce. Nejmenší variabilita dat je na Mšenském potoce a to znamená, že jsou zde hodnoty koncentrací nerozpuštěných látek nejstálejší ROZPUŠTĚNÉ LÁTKY Koncentrace rozpuštěných látek roste po směru toku Lužické Nisy (obrázek 114). V Hrádku nad Nisou se ale tato skutečnost úplně nepotvrzuje. Hodnoty koncentrací rozpuštěných látek v Lužické Nise jsou nejspíš ovlivněné přítoky, z nichž některé vykazují vyšší a některé nižší hodnoty než Lužická Nisa. Například Jeřice je přítokem Lužické Nisy mezi profily a Hrádek nad Nisou a má výrazně nižší hodnoty koncentrací rozpuštěných látek než profil. To může způsobit snížení hodnot koncentrací v profilu Hrádek nad Nisou oproti předpokládanému nárůstu hodnot v porovnání s Andělskou Horou. Nejnižší hodnoty koncentrací, nejmenší variační rozpětí i mezikvartilové rozpětí vykazují Mšenský potok a Jeřice. Janovodolský potok je naopak v hodnotách koncentrace rozpuštěných látek nejvíc rozkolísaný a dosahuje nejvyšších hodnot CHEMICKÁ SPOTŘEBA KYSLÍKU (CHSK) Statistika pro chemickou spotřebu kyslíku manganistanem draselným je znázorněna na obrázku 115 a na obrázku 116 je znázorněna chemická spotřeba kyslíku dichromanem draselným. Oba ukazatele mají téměř stejný vývoj. Jejich hodnota stoupá po směru toku Lužické Nisy až do profilu, v Hrádku nad Nisou se pak pohybuje v podobných hodnotách jako v profilu předchozím, tedy. To může být dáno nižšími hodnotami CHSK v Jeřici, která se do Nisy vlévá právě mezi těmito profily. 42

48 Mezikvartilové rozpětí je ve všech profilech podobně rozsáhlé, vyjímá se pouze Janovodolský potok, kde je toto rozpětí vyšší. Tento tok se celkově vyjímá i vyššími hodnotami CHSK a ostatní profily výrazně převyšuje i nejvyšší naměřenou hodnotou koncentrace BIOCHEMICKÁ SPOTŘEBA KYSLÍKU (BSK5) Biochemická spotřeba kyslíku má po směru toku Lužické Nisy rostoucí tendenci, ve stejném směru se zvětšuje i mezikvartilové rozpětí a variační rozpětí (obrázek 117). Po směru toku tedy vzrůstá koncentrace biologicky rozložitelných látek a v tomto směru mají hodnoty koncentrací také větší výkyvy. Stejně jako u předchozích ukazatelů se Janovodolský potok vyjímá ostatním profilům. Má nejvyšší střední hodnotu (medián) a největší mezikvartilové i variační rozpětí AMONIAKÁLNÍ DUSÍK (N-NH4) Koncentrace N-NH 4 vzrůstá po směru toku Lužické Nisy, ale v profilu Hrádek nad Nisou už koncentrace oproti předchozímu profilu vyšší nejsou (obrázek 118). To může být způsobeno mezilehlým přítokem Jeřice, který vykazuje nižší hodnoty koncentrací N-NH 4 než zmíněné profily Lužické Nisy. Janovodolský potok opět vyniká vysokými hodnotami koncentrací, má nejvyšší maximální hodnotu a medián, největší mezikvartilové a variační rozpětí. Jeho dolní kvartil je vyšší než horní kvartily ostatních profilů. Nejnižší variabilita koncentrace N-NH 4 je v Jabloneckých Pasekách, kde je nejnižší variační i mezikvartilové rozpětí a celkově vykazuje nejnižší hodnoty koncentrace amoniakálního dusíku DUSIČNANOVÝ DUSÍK (N-NO3) Koncentrace N-NO 3 má v historických (obrázek 119) i v současných (obrázek 131) datech vzrůstající tendenci po směru toku Lužické Nisy. Po směru toku narůstají i extrémní hodnoty, mezikvartilové rozpětí ale zůstává zhruba stejné. V historických datech je N-NO 3 jedním z mála ukazatelů, kde svými hodnotami nepřečnívá Janovodolský potok. Nejnižší hodnoty koncentrace vykazuje Mšenský potok, nejvyšší pak Hrádek nad Nisou a to i přes nízké hodnoty koncentrací v Jeřici, která se do Lužické Nisy vlévá před ním. V současných datech se ukázala nižší hodnota koncentrací N-NO 3 na Jeřici v Mníšku než v profilech Lužické Nisy. Má i nejmenší variabilitu. 43

49 6.3.7 SLOUČENINY FOSFORU Hodnoty koncentrací celkového filtrovaného fosforu (obrázek 12) i orthofosforečnanů (obrázek 121) mají v krabicových grafech obdobný záznam. Hodnoty jejich koncentrací rostou po směru toku Lužické Nisy až do Andělské Hory, za níž je nejspíš naředí nižší koncentrace Jeřice. Nejvyšší hodnotu mediánu, obou kvartilů, maxima i mezikvartilového rozpětí má jak pro celkový fosfor tak pro P-PO 4 Janovodolský potok. Naopak nejnižší a nejstálejší hodnoty koncentrací sloučenin fosforu vykazuje Mšenský potok SÍRANY (SO4) Podle krabicových grafů na obrázku 122 roste koncentrace síranů v historických datech ve směru toku Lužické Nisy, mezikvartilové rozpětí má ve všech profilech podobný rozměr. Krabicový graf současných dat na obrázku 132 potvrzuje vzrůst koncentrace SO 4 ve směru toku, ve směru toku se zde ale navyšuje i mezikvartilové rozpětí. V historických datech je na sírany nejbohatší Doubský potok a společně s Bílou Nisou má největší mezikvartilové rozpětí, tzn. největší rozkolísanost hodnot CHLORIDY (CL) Krabicové grafy pro historická data jsou vykresleny na obrázku 123. Podle tohoto obrázku je patrné, že koncentrace chloridů rostou ve směru Lužické Nisy až do profilu, pak jsou nejspíš naředěny vodou z Jeřice, která má koncentrace chloridů nižší a společně s Mšenským potokem vykazuje nejstabilnější hodnoty (nejmenší hodnoty mezikvartilového a variačního rozpětí). V krabicových grafech současných dat na obrázku 133 roste po směru toku Lužické Nisy koncentrace chloridů i jejich rozkolísanost. Jeřice v Mníšku vykazuje nižší a stabilnější hodnoty koncentrací chloridů než zvolené profily na Lužické Nise VÁPNÍK (CA) Koncentrace vápníku roste ve směru toku Lužické Nisy v historických (obrázek 124) i současných datech (obrázek 134). V tomto směru narůstá i rozkolísanost jeho hodnot. Ze současných dat je dobře vidět, že vzrůstá jak mezikvartilové, tak variační rozpětí, roste i minimální naměřená hodnota. V současných datech má profil Mníšek na Jeřici zhruba stejné variační i mezikvartilové rozpětí jako na Lužické Nise, je ale celkově posunut do nižších hodnot koncentrací vápníku. 44

50 HOŘČÍK (MG) V sadě historických dat roste koncentrace hořčíku ve směru toku Lužické Nisy (obrázek 125), ale ne tak rovnoměrně jako koncentrace vápníku. V Jabloneckých Pasekách má o něco vyšší variabilitu než v následující Proseči nad Nisou. Nejvyšší hodnoty i největší rozkolísanost koncentrací jsou měřeny v profilu Janovodolského potoka. V sadě současných dat také koncentrace hořčíku stoupá ve směru toku Lužické Nisy, mírně stoupá i variabilita koncentrace a na Jeřici v Mníšku jsou měřeny nižší hodnoty než v Lužické Nise. (obrázek 135) ŽELEZO (FE) Koncentrace železa roste v sadě historických dat po směru toku Lužické Nisy, data se ve všech měřených profilech pohybují v podobných hodnotách. Není zde tedy žádný profil, který by svými hodnotami výrazně odlišoval od ostatních (obrázek 126). V sadě současných dat na obrázku 136 roste koncentrace železa ve směru toku Lužické Nisy, roste jak medián, tak mezikvartilové i variační rozpětí MANGAN (MN) V sadě historických dat na obrázku 127 roste koncentrace manganu ve směru toku Lužické Nisy. V Jabloneckých Pasekách má koncentrace manganu malou variabilitu, ve většině měření tedy osciluje kolem stejné hodnoty koncentrace. To se potvrzuje i sadě současných dat na obrázku 137, kde má mangan největší stabilitu z měřených profilů. I v těchto datech roste koncentrace manganu ve směru toku Lužické Nisy, je zde ale velký rozdíl mezi profilem Jabloneckých Pasek a dalšíma dvěma profily Prosečí a Hrádkem nad Nisou MĚĎ (CU) Hodnota koncentrace mědi se v sadě historických dat v průběhu toku Lužické Nisy různě mění (obrázek 128). Dalo by se říct, že v profilech, a Hrádek nad Nisou hodnota koncentrace ve směru toku vzrůstá, těmto profilům se ale vyjímá Proseč nad Nisou, kde jsou měřeny vyšší koncentrace a tyto koncentrace jsou také rozkolísanější než v ostatních profilech. V sadě současných dat (obrázek 138) také Proseč nad Nisou mírně převyšuje výškami koncentrací i jejich rozkolísaností zbylé dva profily na Lužické Nise a Hrádek nad Nisou. Nejnižší hodnoty koncentrace mědi jsou v současných datech měřeny v Mníšku na Jeřici. 45

51 ZINEK (ZN) Vývoj koncentrace zinku má stejný charakter jako koncentrace mědi. V historických (obrázek 129) i současných (obrázek 139) datech se vyjímá ostatním profilům Lužické Nisy profil v Proseči nad Nisou, který se pohybuje ve vyšších hodnotách koncentrací. V Andělské Hoře a Hrádku nad Nisou se pak koncentrace pohybují v nižších hodnotách a to by mohlo být způsobeno přítoky za Prosečí nad Nisou, které mají všechny až na Janovodolský potok nižší koncentrace zinku ve vodě než Proseč nad Nisou a tím sníží hodnoty koncentrací v Andělské Hoře a Hrádku nad Nisou KŘEMÍK (SI) Koncentrace křemíku má na Lužické Nise v sadě historických (obrázek 13) i současných (obrázek 14) dat podobné hodnoty ve všech profilech. V sadě současných dat jsou v Mníšku na Jeřici hodnoty koncentrací rozkolísanější než ve všech profilech Lužické Nisy, ale pohybují se ve zhruba stejných hodnotách. 6.4 BILANCE Na základě grafů závislosti ukazatelů na průtoku byly pro bilanci vybrány ukazatele, které byly na průtoku závislé a vykazovaly v rámci ostatních vysoký koeficient determinace R 2. Jsou to N-NO 3, SO 4, Cl, Ca a Mg. Pro bilancování byly zvoleny profily Mníšek na Jeřici a Proseč nad Nisou a Hrádek nad Nisou na Lužické Nise. Tyto profily byly zvoleny z důvodu, že k nim byly k dispozici hodnoty průtoků v potřebném rozsahu a kvalitě pro vytvoření bilance. Nejprve byly pro jednotlivé ukazatele sestaveny grafy závislosti na průtoku a zjištěna rovnice spojnice trendu. Pro profil Mníšek bylo využito dat ze souboru současných dat, tzn. měřených koncentrací ukazatelů z období až a hodnot průtoků poskytnutých Povodím Labe a.s. Pro profil Proseč nad Nisou byla k dispozici historická i současná data koncentrací ukazatelů a hodnoty průtoků rovněž poskytnuté Povodím Labe a.s. Protože se při vykreslení závislosti ukazatelů na průtoku data z obou souborů dobře překrývala, byla spojena do jedné řady a dále s nimi bylo nakládáno jako s jednou řadou, tzn., že rovnice spojnice trendu vznikla na základě dat z období od ledna roku 2 do 17. října roku 213. Pro profil Hrádek nad Nisou byly k dispozici záznamy o koncentracích ukazatelů jak v historických, tak současných datech, ale hodnoty průtoků pouze pro data historická do konce roku 211 a to v profilu Hartau jak již bylo zmíněno v kapitole 6.2. Spojnice trendu tedy vznikla na základě dat z období od ledna roku 2 do konce roku 211. Pro všechny tři profily bylo použito proložení mocninnou funkcí, které vykazovalo nejlepší koeficient determinace. Grafy závislosti ukazatelů na průtoku s příslušnými rovnicemi a koeficienty determinace R 2 jsou znázorněny v přílohové části na obrázcích 141 až

52 Na základě získaných rovnic byly vypočteny koncentrace ukazatelů pro všechny průtoky jednotlivých profilů, takže jsme získali hodnoty koncentrací v časovém intervalu 15 minut v profilech Mníšek a Proseč nad Nisou a pro profil Hrádek nad Nisou v časovém intervalu jednoho dne. Tyto koncentrace ukazatelů byly převedeny na hmotnostní odtok ukazatele za jednotku času a následně pak průměrováním za časový interval přepočteny na hmotnostní odtok vztažený na jednotku plochy pro jednotlivé intervaly a ty byly kumulativně nasčítány a vykresleny do grafů na obrázcích 146 až 155. Pro lepší pochopení popsaného postupu jsou níže vypsány vzorce pro jednotlivé kroky výpočtu. Tyto rovnice platí pro všechny profily a ukazatele, mění se pouze vzorec pro koncentraci ukazatele c, který je přejímán z rovnice spojnice trendu pro daný profil a ukazatel a časové období, za které je kumulativní odtok nasčítán. Pro všechny ukazatele jsou vytvořeny vždy dva grafy. V prvním z nich je nasčítán kumulativní odtok za hydrologický rok 213, který reprezentuje současná data. Historická data reprezentuje druhý graf, ve kterém jsou kumulativní odtoky nasčítány za hydrologické roky 25 až 211. Do druhých grafů je vždy pro porovnání vložen graf první. Pro názornost vysvětlovaného výpočtu je provedeno vzorové dosazení do vzorců pro hořčík v profilu Mníšek na Jeřici, který má plochu povodí 37,772 km 2. Také je vložena tabulka 5, ve které je znázorněn postup výpočtu a obsahuje podklady pro dosazení. ( ) ( ) ( ) Hodnota průtoku... Q [m 3 /s] Koncentrace ukazatele... c [mg/l] Hmotnostní odtok za jednotku času... m čas [mg/s] Časový interval mezi řádky... i [s] Hmotnostní odtok ukazatele vztažený na jednotku plochy... m [t/km 2 ] Kumulativní odtok ukazatele... m kumul. [t/km 2 ] Plocha povodí... A [km 2 ] 47

53 Mg [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Tabulka 5:Ukázka výpočtu kumulativního odtoku hořčíku Mg v profilu Mníšek Ukazatel Mg Datum a čas Q c m čas i m m kumul. [m 3 /s] [mg/l] [mg/s] [s] [t/km 2 ] [t/km 2 ] :,2 1,68 336, :15,2 1,68 336,58 9 9,24E-6 9,24E :3,3 1,58 475,46 9 1,12E-5 2,4E-5 Vzorové dosazení pro řádek :3 v tabulce 5: Lužická Nisa - Mg Mníšek (Jeřice) - současná - historická i současná - historická y = 3,189x -,174 R² =,3384 y = 1,3262x -,148 R² =,7939 Obrázek 21: Bilance závislost koncentrace Mg na průtoku y = 5,746x -,124 R² =,3286, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] [ ] [ ] ( ) ( ) [ ] ( ) [ ] KUMULATIVNÍ ODTOK N-NO3 Kumulativní odtok dusičnanového dusíku za hydrologický rok 213 je znázorněn na obrázku 146. Podle tohoto obrázku je patrné, že z povodí Proseč nad Nisou na Lužické Nise odtéká více N-NO 3 z 1 km 2 tohoto povodí než ze stejně velké plochy v povodí Mníšek na Jeřici. V porovnání využití půdy těchto povodí je v Proseči nad Nisou více zastoupená orná půda než v Mníšku (,22 %, Mníšek,5 %), takže by mohlo být zvýšené zatížení 48

54 dusičnanovým dusíkem způsobeno právě tímto faktem. Dalším faktem ovlivňujícím tuto skutečnost by mohlo být i rozdílné zastoupení intravilánu v obou povodích. V Mníšku je zastoupen pouze 6,3 % oproti 24, % v Proseči nad Nisou. Také je zde vidět, že během celého roku je hmotnostní odtok z km 2 jednotlivých povodí zhruba stejný. Na obrázku 151 je znázorněn kumulativní odtok N-NO 3 pro hydrologické roky 25 až 211 pro profily Hrádek nad Nisou a Proseč nad Nisou. V tomto případě je vyšší hmotnostní odtok z jednotky plochy v profilu Hrádek nad Nisou. Tato povodí se liší obdobně jako předchozí v procentuálním zastoupení intravilánu a orné půdy. Tentokrát je ale odtok N-NO 3 vyšší v povodí s menším zastoupením intravilánu (Hrádek 17,47 % a Proseč 24 %) a tudíž je příčinou zvýšeného kumulativního odtoku N-NO 3 vyšší procento orné půdy v povodí (Hrádek 5,65 % a Proseč,22 %) KUMULATIVNÍ ODTOK SO4 V prvním grafu pro kumulativní odtok síranů z jednotky plochy znázorněném na obrázku 147 bylo zjištěno, že z povodí Proseč nad Nisou odteče 18,9 tun SO 4 z jednoho km 2 během hydrologického rou 213, kdežto v povodí Mníšek pouze 5,3 tun, což činí 28,15 % odtoku v Proseči nad Nisou. Na obrázku 152 je znázorněn druhý graf pro kumulativní odtok síranů za hydrologické roky 25 až 211. Na tomto obrázku je vyšší kumulativní odtok síranů z povodí Hrádku nad Nisou než z povodí Proseč nad Nisou. Rozdíl mezi povodími je ale menší než v případě kumulativního odtoku N-NO 3. V případě N-NO 3 odtékalo z povodí Proseč nad Nisou 73,95 % hmotnosti kumulativního odtoku v Hrádku nad Nisou, u síranů to je 86,77 %. Zdroje síranů můžou být antropogenní i přírodní a síran není ukazatelem určité skupiny využití půdy jako je například dusičnanový dusík ukazatelem zvýšeného zemědělského využití půdy. Na základě bilance by se ale dalo říct, že jeho kumulativní odtok z jednotky plochy je vyšší v urbanizovaných povodích (Proseč nad Nisou a Hrádek nad Nisou) než v poměrně přírodním povodí Mníšek na Jeřici KUMULATIVNÍ ODTOK CL Kumulativní odtok chloridů z jednotky plochy je znázorněn na obrázku 148 a 153. Z těchto obrázků vyplývá, že největší rozdíl odtoku chloridů z povodí je mezi profilem Mníšek na Jeřici a Proseč nad Nisou na Lužické Nise. Rozdíl v odtoku chloridů mezi těmito povodími je 18,71 tun na jednotku plochy, což činí 95,7 % odtoku v Proseči nad Nisou a to je nejvyšší rozdíl mezi těmito povodími u všech bilancovaných ukazatelů. V porovnání profilů Hrádek nad Nisou a Proseč nad Nisou je naopak rozdíl nejnižší ze všech bilancovaných ukazatelů, činí pouze 7,2 % z celkového kumulativního odtoku v Hrádku nad Nisou. 49

55 Výskyt chloridů je tedy výrazně nižší v povodí Mníšek, ve kterém je pouze 6,3 % intraviánu z celkové plochy než v povodích Proseč nad Nisou a Hrádek nad Nisou, kde je intravilán zastoupen 24, a 17,47 procenty. Povodí se liší i v zastoupení orné půdy, ale v Proseči nad Nisou je orné půdy v porovnání s Hrádkem poměrně málo (Proseč,22 % a Hrádek 5,65 %), podobá se spíše Mníšku (,5 % orné půdy), a přesto je zde odtok chloridů mnohonásobně vyšší. Tím by se tedy dalo říct, že kumulativní odtok chloridů je závislý na zastoupení intravilánu v povodí KUMULATIVNÍ ODTOK CA Kumulativní odtok vápníku je za hydrologický rok 213 vyšší v povodí Proseč nad Nisou než v povodí Mníšek, jak je vidět na obrázku 149. Rozdíl v kumulativním odtoku vápníku mezi těmito povodími je 11,1 tun z km 2, což dělá 81,8 % za úvahy, že celek je tvořen celkovým kumulativním odtokem vápníku v Proseči nad Nisou. Na obrázku 154 je vykreslen kumulativní odtok vápníku za hydrologické roky 25 až 211 pro profily Proseč nad Nisou a Hrádek nad Nisou. V porovnání těchto dvou profilů má vyšší kumulativní odtok vápníku na jednotku plochy povodí Hrádek nad Nisou a to o 19,8 tuny, což dělá 17,89 % kumulativního odtoku Ca v Hrádku nad Nisou KUMULATIVNÍ ODTOK MG Na obrázku 15 a 155 jsou znázorněny průběhy kumulativního odtoku hořčíku z jednotky plochy. Stejně jako u předchozích ukazatelů vychází vyšší kumulativní odtok v povodí Proseč nad Nisou než v povodí Mníšek a v porovnání profilů Hrádek nad Nisou a Proseč nad Nisou vykazuje vyšší kumulativní odtoky na jednotku plochy povodí v Hrádku nad Nisou. Rozdíly mezi jednotlivými povodími jsou při přepočtu na procenta podobné, jako u odtoku vápníku, tzn., že rozdíl mezi Mníškem a Prosečí nad Nisou je 78,28 % z celkového odtoku Mg v Proseči nad Nisou a rozdíl mezi Prosečí nad Nisou a Hrádkem nad Nisou je 16,95 % z celkového odtoku Mg v Hrádku nad Nisou. 6.5 ZÁVISLOST KUMULATIVNÍHO ODTOKU UKAZATELŮ NA VYUŽITÍ ÚZEMÍ Pro ukazatele popsané v bilanci byly vytvořeny grafy pro zjištění závislosti ukazatelů na jednotlivých typech využití území. Pro tento účel byly jednotlivé ukazatele nasčítány za hydrologický rok 211 ve všech bilancovaných profilech, to znamená v Mníšku, Proseči nad Nisou a Hrádku nad Nisou. K výpočtu bylo využito mezivýpočtů z bilance, a to hmotnostního odtoku ukazatelů vztaženého na jednotku plochy m [t/km 2 ]. V profilu Mníšek na Jeřici neodpovídá základní část výpočtu, tedy rovnice spojnice trendu, zvolenému hydrologickému roku 211. Byla vytvořena z dat za období až

56 213, ale vzhledem k nedostatku dat pro porovnání byla tato rovnice použita pro výpočet kumulativního odtoku ukazatelů i pro hydrologický rok 211. Pro profil Hrádek nad Nisou nebyly k dispozici průtoky z pozdějšího období. Pro každý ukazatel byla vytvořena sada grafů závislosti kumulativního odtoku ukazatele na různých typech využití území, a to orná půda, orná půda a trvalý travní porost (TTP), lesy, intravilán. Tyto grafy jsou popsány v následujících kapitolách a jsou znázorněny v přílohové části na obrázcích 156 až ZÁVISLOST KUMULATIVNÍHO ODTOKU N-NO3 NA VYUŽITÍ ÚZEMÍ Z grafů závislosti kumulativního odtoku dusičnanového dusíku na obrázcích 156 až 159 lze vyčíst, že se stoupajícím procentuálním zastoupením orné půdy v povodí roste kumulativní odtok N-NO 3 z jednotky plochy povodí a s rostoucím zastoupením lesů v povodí kumulativní odtok klesá. Z grafů závislosti kumulativního odtoku N-NO 3 na zastoupení intravilánu a na kombinaci orné půdy s trvalým travním porostem nelze závislost predikovat ZÁVISLOST KUMULATIVNÍHO ODTOKU SO4 NA VYUŽITÍ ÚZEMÍ Závislost kumulativního odtoku síranů na jednotlivých typech využití území je znázorněna na obrázcích 16 až 163. Z těchto obrázků vyplývá, že odtok síranů z povodí je závislý na procentuálním zastoupení orné půdy v povodí, kde s rostoucím procentem orné půdy v povodí roste i kumulativní odtok síranů a dále je také závislý na procentuálním zastoupení lesů v povodí, kde naopak s rostoucím zastoupení lesů v povodí klesá kumulativní odtok síranů z jednotky plochy ZÁVISLOST KUMULATIVNÍHO ODTOKU CL NA VYUŽITÍ ÚZEMÍ Nejlepší průběh závislosti kumulativního odtoku chloridů na využití území vychází na obrázku 167, který znázorňuje závislost odtoku chloridů na procentuálním zastoupení intravilánu v povodí. S rostoucím zastoupením intravilánu roste i kumulativní odtok chloridů z jednotky plochy povodí. Kumulativní odtok chloridů je závislý i na zastoupení lesů v povodí, kde s rostoucím procentem lesů v povodí klesá kumulativní odtok chloridů (obrázek 166) a dalo by se říct, že je závislý i na zastupení kombinace využití území orná půda a trvalý travní porost, kde roste kumulativní odtok chloridů s klesajícím procentuálním zastoupením této kombinace využití území (obrázek 165) ZÁVISLOST KUMULATIVNÍHO ODTOKU CA NA VYUŽITÍ ÚZEMÍ Kumulativní odtok vápníku z jednoty plochy povodí je závislý na zastoupení orné půdy v povodí (obrázek 168) a dále také na zastoupení lesů v povodí (obrázek 17). S rostoucím 51

57 podílem orné půdy v povodí kumulativní odtok vápníku z jednotky plochy roste, s rostoucím podílem zastoupení lesů v povodí kumulativní odtok Ca naopak klesá ZÁVISLOST KUMULATIVNÍHO ODTOKU MG NA VYUŽITÍ ÚZEMÍ Kumulativní odtok hořčíku je obdobně jako kumulativní odtok vápníku závislý na procentuálním zastoupení orné půdy v povodí (obrázek 172) a na procentuálním zastoupení lesů v povodí (obrázek 174). S rostoucím zastoupením orné půdy v povodí kumulativní odtok hořčíku z jednotky plochy roste a zároveň roste s klesajícím procentuálním zastoupením lesů v povodí. 6.6 POROVNÁNÍ UKAZATELŮ S LIMITY NORMY ENVIRONMENTÁLNÍ KVALITY (NEK-RP) Norma environmentální kvality uvádí maximální přípustnou hodnotu koncentrace ukazatele, která se porovnává s průměrnou roční koncentrací daného ukazatele v měřeném profilu. Hodnoty limitů normy environmentální kvality pro všechny ukazatele zmíněné v této práci již byly zmíněny v tabulce 1 v kapitole 5 Hodnocení jakosti povrchových vod. Grafické porovnání bylo provedeno pro ukazatele hodnocené v bilanci, to znamená N-NO 3, SO 4, Cl, Ca a Mg a to pro soubor historických i současných dat. Podobné grafy by se daly vykreslit i pro ostatní ukazatele. Na obrázku 176 je znázorněno porovnání průměrných ročních hodnot koncentrace N-NO 3 ze sady historických dat s limitem normy environmentální kvality. Z tohoto obrázku vyplývá, že byl limit přesažen pouze v profilu v roce 23. Na obrázcích 177 až 18 jsou vykresleny grafy porovnávající ukazatele SO 4, Cl, Ca a Mg s příslušnými normami environmentální kvality. Tyto normy byly splněny u všech zmíněných ukazatelů ve všech profilech ve všech zkoumaných letech. Na obrázku 181 je zpracováno porovnání ročních průměrných koncentrací ukazatelů N- NO 3, SO 4, Cl, Ca a Mg vycházejících ze souboru současných dat s příslušnými hodnotami normy environmentální kvality. Žádný ze zmíněných ukazatelů nepřekračuje v žádném profilu normou daný limit. 52

58 7 ZÁVĚR Cílem diplomové práce bylo zhodnocení vývoje chemismu vody v povodí Lužické Nisy. K tomuto účelu byly k dispozici dva základní soubory dat. Data historická a data současná, která byla účelně shromažďována pro projekt Cíl : Aqua Nisa. Zmíněné soubory bohužel neobsahovaly shodný rozsah a kvalitu dat, pro hodnocení vývoje chemismu byly tedy vybrány ukazatele, které se vyskytovaly v co nejvíce profilech a pokud možno v obou souborech dat. Po obecném popisu jednotlivých ukazatelů, který obsahuje hlavně možné původce jednotlivých ukazatelů a jejich možnou vazbu na některý druh využití území následovala samotná analýza dat výše zmíněných souborů dat. Byl popsán vývoj jednotlivých ukazatelů v čase, ze kterého vyplynulo, že v souboru historických i současných dat vypadá vývoj v čase většinou obdobně a dále také že se žádný zkoumaný ukazatel v čase výrazně nemění. Některé ukazatele mají v průběhu času klesající tendenci, jsou to rozpuštěné látky, dusičnanový dusík, celkový filtrovaný fosfor a orthofosforečnanový fosfor, sírany, vápník, hořčík, měď v souboru historických dat, zinek, křemík a hodnota ph v současných datech. V čase také klesá teplota vody v Lužické Nise, ale pouze v profilech a. V profilech Proseč nad Nisou a Hrádek nad Nisou má teplota rostoucí tendenci. Rostoucí trend má také hodnota ph v souboru historických dat. Zbylé ukazatele, nerozpuštěné látky, chemické spotřeby kyslíku (CHSK Cr a CHSK Mn), biochemická spotřeba kyslíku, amoniakální dusík, chloridy, železo, měď v současných datech a mangan, zůstávají v čase přibližně konstantní. Závislost na průtoku vykazují koncentrace rozpuštěných látek, dusičnanového dusíku, sloučenin fosforu, síranů, chloridů, vápníku a hořčíku a to takovou, že s rostoucím průtokem jejich hodnota klesá. Ze statistických krabicových grafů vyplynulo, že svým charakterem poměrně přírodní Jeřice vykazuje nižší hodnoty koncentrace některých ukazatelů než Lužická Nisa. Jmenovitě to jsou hořčík, vápník, dusičnanový dusík a chloridy a u ukazatelů zinek, měď a sírany se koncentrace pozorované v Mníšku na Jeřici pohybují v podobných hodnotách jako v Jabloneckých Pasekách ležících nedaleko za pramenem Lužické Nisy. Dále bylo také zjištěno, že jediný křemík si drží zhruba stejnou hodnotu koncentrace po směru toku Lužické Nisy, ostatní ukazatele mají rostoucí trend po směru toku. Malou výjimku tvoří ukazatele rozpuštěné látky, obě stanovení chemické spotřeby kyslíku, amoniakální dusík, chloridy, měď a zinek, jejichž koncentrace rovněž roste po směru toku, ale pouze do profilu. V dalším následujícím profilu Hrádek nad Nisou mají buď srovnatelné hodnoty koncentrací s Andělskou 53

59 Horou, nebo dokonce koncentrace nižší. To je nejspíš dáno naředěním koncentrací vodou z Jeřice, která ústí do Nisy právě mezi těmito profily a ve zmíněných ukazatelích vykazuje nižší hodnoty koncentrací než profil. Z bilance vyplynulo, že kumulativní odtok dusičnanového dusíku, síranů, chloridu, vápníku a hořčíku z jednotky plochy povodí je nižší na Jeřici v profilu Mníšek než na Lužické Nise v Proseči nad Nisou a v Proseči nad Nisou je nižší než v Hrádku nad Nisou. V grafech závislosti kumulativního odtoku na využití území bylo vysledováno, že kumulativní odtok dusičnanového dusíku, síranů, vápníku a hořčíku z jednotky plochy povodí je závislý na zastoupení orné půdy a lesů v povodí a to tak, že s rostoucím zastoupením orné půdy v povodí kumulativní hodnota odtoku roste a s rostoucím zastoupením lesů kumulativní odtok naopak klesá. Stejně je tomu i u kumulativního odtoku chloridů, který je navíc závislý i na zastoupení kombinace orné půdy a trvalého travního porostu, kde s klesajícím zastoupením této kombinace využití území kumulativní odtok chloridů z jednotky plochy stoupá. V porovnání bilancovaných ukazatelů s normou environmentální kvality bylo zjištěno pouze jedno přesažení limitu, a to v roce 23 v profilu u ukazatele dusičnanový dusík. Závěrem by se daly výsledky analýzy vývoje chemismu vody v povodí Nisy shrnout následovně: nejsou pozorovány významné trendy vývoje chemismu v čase, chemické ukazatele závislé na průtoku klesají s rostoucím průtokem a hodnota koncentrace většiny ukazatelů je závislá především na zastoupení urbanizovaných oblastí v povodí. 54

60 8 POUŽITÉ ZDROJE [1] AquaNisa [online]. [ ] [cit ]. Dostupné z: [2] Co vzniká třením pneumatik o vozovku?. FYZMATIK [online]. 8. březen 211 [cit ]. Dostupné z: [3] HLAVÍNEK, Petr. Jakost vody v povodí. Vyd. 1. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 24, 29 s. ISBN [4] Lužická Nisa. Wikipedie [online] [cit ]. Dostupné z: [5] Ministerstvo životního prostředí [online] [cit ]. Dostupné z: [6] MINISTERSTVO ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ. Rámcový program monitoringu [online] [cit ]. Dostupné z: pdf [7] NAŘÍZENÍ VLÁDY č. 61/23 Sb.: o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění povrchových vod a odpadních vod, náležitostech povolení k vypouštění odpadních vod do vod povrchových a do kanalizací a o citlivých oblastech, ve znění nařízení vlády č. 229/27 Sb. a nařízení vlády č. 23/211 Sb. In: NV_61_ ledna 23. [8] PITTER, Pavel. Hydrochemie. 4. aktualiz. vyd. Praha: VŠCHT, 29, viii, 579 s. ISBN [9] ROSENDORF, Pavel. MINISTERSTVO ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ ČESKÉ REPUBLIKY. Metodika hodnocení všeobecných fyzikálně-chemických složek ekologického stavu útvarů povrchových vod tekoucích [online]. prosinec 211 [cit ]. Dostupné z: d/$file/oov_metodika_fyz-chem pdf 55

61 teplota [ C] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ 9 PŘÍLOHOVÁ ČÁST 9.1 GRAFY PRŮBĚHU UKAZATELŮ V ČASE Historická data - Lužická Nisa - teplota vody Obrázek 22: Průběh teploty vody v čase historická data Lužická Nisa 56

62 ph [ - ] ph [ - ] ph [ - ] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ 8,5 8,3 8,1 7,9 7,7 7,5 7,3 7,1 6,9 6,7 Historická data - Lužická Nisa - ph 6, Obrázek 23: Průběh hodnoty ph v čase historická data Lužická Nisa Současná data - Lužická Nisa - ph 1 9,5 9 Mníšek (Jeřice) 8,5 8 7,5 7 6,5 6 5, Obrázek 24: Průběh hodnoty ph v čase současná data Lužická Nisa 1 9,5 9 8,5 Současná data - Jeřice - ph Oldřichov Mníšek Chrastava 8 7,5 7 6,5 6 5, Obrázek 25: Průběh hodnoty ph v čase současná data Jeřice 57

63 CHSK Mn [mg/l] Rozpuštěné látky [mg/l] Nerozpuštěné látky [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Historická data - Lužická Nisa - Nerozpuštěné látky Obrázek 26: Průběh množství nerozpuštěných látek v čase historická data Lužická Nisa 6 5 Historická data - Lužická Nisa - Rozpuštěné látky Obrázek 27: Průběh množství rozpuštěných látek v čase historická data Lužická Nisa Historická data - Lužická Nisa - CHSK Mn Obrázek 28: Průběh CHSKMn v čase historická data Lužická Nisa 58

64 N-NH 4 [mg/l] BSK 5 [mg/l] CHSK Mn [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Historická data - Lužická Nisa - CHSK Cr Obrázek 29: Průběh CHSKCr v čase historická data Lužická Nisa 6 5 Historická data - Lužická Nisa - BSK Obrázek 3: Průběh BSK5 v čase historická data Lužická Nisa Historická data - Lužická Nisa - N-NH Obrázek 31: Průběh N-NH4 v čase historická data Lužická Nisa 59

65 N-NO 3 [mg/l] N-NO 3 [mg/l] N-NO 3 [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Historická data - Lužická Nisa - N-NO Obrázek 32: Průběh N-NO3 v čase historická data Lužická Nisa 25 2 Současná data - Lužická Nisa - N-NO 3 Mníšek (Jeřice) Obrázek 33: Průběh N-NO3 v čase současná data Lužická Nisa 12 1 Současná data - Jeřice - N-NO 3 Oldřichov Mníšek Chrastava Obrázek 34: Průběh N-NO3 v čase současná data Jeřice 6

66 P-PO 4 [mg/l] P celk F [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Historická data - Lužická Nisa - P celk F,7,6,5,4,3,2, Obrázek 35: Průběh P celk F v čase historická data Lužická Nisa,5,45,4,35,3,25,2,15,1,5 Historická data - Lužická Nisa - P-PO Obrázek 36: Průběh P-PO4 v čase historická data Lužická Nisa 61

67 SO 4 [mg/l] SO 4 [mg/l] SO 4 [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Historická data - Lužická Nisa - SO Obrázek 37: Průběh SO4 v čase historická data Lužická Nisa 6 5 Současná data - Lužická Nisa - SO 4 Mníšek (Jeřice) Obrázek 38: Průběh SO4 v čase současná data Lužická Nisa Současná data - Jeřice - SO 4 Oldřichov Mníšek Chrastava Obrázek 39: Průběh SO4 v čase současná data Jeřice 62

68 Cl [mg/l] Cl [mg/l] Cl [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ 25 2 Historická data - Lužická Nisa - Cl Obrázek 4: Průběh Cl v čase historická data Lužická Nisa Současná data - Lužická Nisa - Cl Mníšek (Jeřice) Obrázek 41: Průběh Cl v čase současná data Lužická Nisa Současná data - Jeřice - Cl Oldřichov Mníšek Chrastava Obrázek 42: Průběh Cl v čase současná data Jeřice 63

69 Ca [mg/l] Ca [mg/l] Ca [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Historická data - Lužická Nisa - Ca Obrázek 43: Průběh Ca v čase historická data Lužická Nisa Současná data - Lužická Nisa - Ca Obrázek 44: Průběh Ca v čase současná data Lužická Nisa Mníšek (Jeřice) 25 2 Současná data - Jeřice - Ca Oldřichov Mníšek Chrastava Obrázek 45: Průběh Ca v čase současná data Jeřice 64

70 Mg [mg/l] Mg [mg/l] Mg [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Historická data - Lužická Nisa - Mg Obrázek 46: Průběh Mg v čase historická data Lužická Nisa Současná data - Lužická Nisa - Mg Mníšek (Jeřice) Obrázek 47: Průběh Mg v čase současná data Lužická Nisa 4,5 4 3,5 3 Současná data - Jeřice - Mg Oldřichov Mníšek Chrastava 2,5 2 1,5 1, Obrázek 48: Průběh Mg v čase současná data Jeřice 65

71 Fe [mg/l] Fe [mg/l] Fe [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Historická data - Lužická Nisa - Fe Obrázek 49: Průběh Fe v čase historická data Lužická Nisa 1,4 1,2 1,8 Současná data - Lužická Nisa - Fe Mníšek (Jeřice),6,4, Obrázek 5: Průběh Fe v čase současná data Lužická Nisa 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1,8,6,4,2 Současná data - Jeřice - Fe Obrázek 51: Průběh Fe v čase současná data Jeřice Oldřichov Mníšek Chrastava 66

72 Mn [μg/l] Mn [μg/l] Mn [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Historická data - Lužická Nisa - Mn,8,7,6,5,4,3,2, Obrázek 52: Průběh Mn v čase historická data Lužická Nisa Současná data - Lužická Nisa - Mn Mníšek (Jeřice) Obrázek 53: Průběh Mn v čase současná data Lužická Nisa Současná data - Jeřice - Mn Obrázek 54: Průběh Mn v čase současná data Jeřice Oldřichov Mníšek Chrastava 67

73 Cu [μg/l] Cu [μg/l] Cu [μg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Historická data - Lužická Nisa - Cu Obrázek 55: Průběh Cu v čase historická data Lužická Nisa Současná data - Lužická Nisa - Cu Mníšek (Jeřice) Obrázek 56: Průběh Cu v čase současná data Lužická Nisa 12 1 Současná data - Jeřice - Cu Oldřichov Mníšek Chrastava Obrázek 57: Průběh Cu v čase současná data Jeřice 68

74 Zn [μg/l] Zn [μg/l] Zn [μg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ 6 5 Historická data - Lužická Nisa - Zn Obrázek 58: Průběh Zn v čase historická data Lužická Nisa 25 2 Současná data - Lužická Nisa - Zn Mníšek (Jeřice) Obrázek 59: Průběh Zn v čase současná data Lužická Nisa Současná data - Jeřice - Zn Oldřichov Mníšek Chrastava Obrázek 6: Průběh Zn v čase současná data Jeřice 69

75 Si [mg/l] Si [mg/l] Si [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Historická data - Lužická Nisa - Si Obrázek 61: Průběh Si v čase historická data Lužická Nisa Současná data - Jeřice - Si Oldřichov Mníšek Chrastava Obrázek 62: Průběh Si v čase současná data Lužická Nisa Současná data - Lužická Nisa - Si Mníšek (Jeřice) Obrázek 63: Průběh Si v čase současná data Jeřice 7

76 ph [ - ] ph [ - ] teplota [ Cl] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ 9.2 ZÁVISLOST UKAZATELŮ NA PRŮTOKU Lužická Nisa - teplota vody 1 5, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, -5 Průtok [m 3 /s] Obrázek 64: Závislost teploty vody na průtoku historická data Lužická Nisa 8,5 8,3 8,1 7,9 7,7 7,5 7,3 7,1 6,9 6,7 Lužická Nisa - ph 6,5, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 65: Závislost hodnoty ph na průtoku historická data Lužická Nisa 9 8,5 8 Současná data - ph (L. Nisa) Mníšek (Jeřice) 7,5 7 6,5 6 5,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, Průtok [m 3 /s] Obrázek 66: Závislost hodnoty ph na průtoku současná data 71

77 CHSK Mn [mg/l] Rozpuštěné látky [mg/l] Nerozpuštěné látky [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Lužická Nisa - Nerozpuštěné látky , 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 67: Závislost množství nerozpuštěných látek na průtoku historická data Lužická Nisa Lužická Nisa - Rozpuštěné látky y = 156,55x -,188 y = 18,96x -,85 R² =,3172 R² =,1429 y = 327,43x -,31 R² =,59 y = 3,69x -,237 R² =,6689, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 68: Závislost množství rozpuštěných látek na průtoku historická data Lužická Nisa Lužická Nisa - CHSK Mn, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 69: Závislost CHSKMn na průtoku historická data Lužická Nisa 72

78 N-NH 4 [mg/l] BSK 5 [mg/l] CHSK Cr [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Lužická Nisa - CHSK Cr , 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 7: Závislost CHSKCr na průtoku historická data Lužická Nisa Lužická Nisa - BSK , 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 71: Závislost BSK5 na průtoku historická data Lužická Nisa Lužická Nisa - N-NH , 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 72: Závislost N-NH4 na průtoku historická data Lužická Nisa 73

79 P celk F [mg/l] N-NO 3 [mg/l] N-NO 3 [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ y = 2,225x -,228 R² =,3479 Lužická Nisa - N-NO 3 y = 1,7361x -,112 R² =,2234 y = 4,6649x -,37 R² =,325 Obrázek 73: Závislost N-NO3 na průtoku historická data Lužická Nisa y = 5,36x -,278 R² =,4595, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Současná data - N-NO (L. Nisa) Mníšek (Jeřice) , 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, Průtok [m 3 /s] Obrázek 74: Závislost N-NO3 na průtoku současná data,7,6,5 Lužická Nisa - P celk F,4,3,2,1 y =,37x -,239 R² =,1923 y =,2337x -,49 R² =,2661 y =,2972x -,53 R² =,2697, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 75: Závislost celkového fosforu (P celk F) na průtoku historická data Lužická Nisa 74

80 SO 4 [mg/l] SO 4 [mg/l] P-PO 4 [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ,5,45,4,35,3,25,2,15 Lužická Nisa - P-PO 4 y =,1854x -,548 R² =,2611 y =,58x -,378 R² =,1255 Obrázek 76: Závislost P-PO4 na průtoku historická data Lužická Nisa y =,35x -,217 R² =,12,1 y =,2281x,5 -,57 R² =,2321, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] y = 2,181x -,97 R² =,3272 y = 29,427x -,257 R² =,4415 Lužická Nisa - SO 4 y = 52,854x -,228 R² =,4695 Obrázek 77: Závislost SO4 na průtoku historická data Lužická Nisa y = 55,95x -,27 R² =,4195, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Současná data - SO 4, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, Průtok [m 3 /s] Obrázek 78: Závislost SO4 na průtoku současná data (L. Nisa) Mníšek (Jeřice) 75

81 Ca [mg/l] Cl [mg/l] Cl [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Lužická Nisa - Cl y = 63,183x -,318 R² =,317 y = 26,61x -,193 R² =,1664 y = 16,31x -,51 R² =,154 5 y = 66,875x -,311 R² =,311, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 79: Závislost Cl na průtoku historická data Lužická Nisa 6 5 Současná data - Cl (L. Nisa) Mníšek (Jeřice) , 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, Průtok [m 3 /s] Obrázek 8: Závislost Cl na průtoku současná data Lužická Nisa - Ca y = 15,52x -,56 R² =,742 y = 2,432x -,198 R² =,4215 y = 4,35x -,224 R² =,1229 Obrázek 81: Závislost Ca na průtoku historická data Lužická Nisa y = 43,159x -,212 R² =,4965, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] 76

82 Mg [mg/l] Mg [mg/l] Ca [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Současná data - Ca 25 2 (L. Nisa) Mníšek (Jeřice) , 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, Průtok [m 3 /s] Obrázek 82: Závislost Ca na průtoku současná data Lužická Nisa - Mg y = 4,8799x -,49 R² =,266 4 y = 5,746x -,124 3 R² =,3286 y = 3,548x -,124 2 R² =, y = 2,7258x -,68 R² =,127, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 83: Závislost Mg na průtoku historická data Lužická Nisa 4 3,5 3 2,5 Současná data - Mg (L. Nisa) Mníšek (Jeřice) 2 1,5 1,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, Průtok [m 3 /s] Obrázek 84: Závislost Mg na průtoku současná data 77

83 Mn [mg/l] Fe [mg/l] Fe [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Lužická Nisa - Fe, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 85: Závislost Fe na průtoku historická data Lužická Nisa Současná data - Fe,6,5 (L. Nisa) Mníšek (Jeřice),4,3,2,1 6E-16, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, -,1 Průtok [m 3 /s] Obrázek 86: Závislost Fe na průtoku současná data,8,7,6,5 Lužická Nisa - Mn,4,3,2,1, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 87: Závislost Mn na průtoku historická data Lužická Nisa 78

84 Cu [μg/l] Cu [μg/l] Mn [μg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Současná data - Mn 6 5 (L. Nisa) Mníšek (Jeřice) , 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, Průtok [m 3 /s] Obrázek 88: Závislost Mn na průtoku současná data Lužická Nisa - Cu , 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 89: Závislost Cu na průtoku historická data Lužická Nisa Současná data - Cu (L. Nisa) Mníšek (Jeřice) , 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, Průtok [m 3 /s] Obrázek 9: Závislost Cu na průtoku současná data 79

85 Si [mg/l] Zn [μg/l] Zn [μg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Lužická Nisa - Zn , 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 91: Závislost Zn na průtoku historická data Lužická Nisa Současná data - Zn 25 2 (L. Nisa) Mníšek (Jeřice) , 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, Průtok [m 3 /s] Obrázek 92: Závislost Zn na průtoku současná data Lužická Nisa - Si, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 93: Závislost Si na průtoku historická data Lužická Nisa 8

86 Si [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Současná data - Si , 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, Průtok [m 3 /s] Obrázek 94: Závislost Si na průtoku současná data (L. Nisa) Mníšek (Jeřice) 81

87 CHSK Mn [mg/l] Rozpuštěné látky [mg/l] Nerozpuštěné látky [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ 9.3 ZÁVISLOST UKAZATELŮ NA PRŮTOCÍCH VZTAŽENÝCH NA JEDNOTKU PLOCHY Lužická Nisa - Nerozpuštěné látky Chrastava (Jeřice),,5,1,15,2,25 Průtok [m 3 /s/km 2 ] Obrázek 95: Závislost množství nerozpuštěných látek na průtoku vztaženém na jednotku plochy Lužická Nisa - Rozpuštěné látky 3 2 1,,5,1,15,2,25 Průtok [m 3 /s/km 2 ] Obrázek 96: Závislost množství rozpuštěných látek na průtoku vztaženém na jednotku plochy Lužická Nisa - CHSK Mn Chrastava (Jeřice),,5,1,15,2,25 Průtok [m 3 /s/km 2 ] Obrázek 97: Závislost CHSKMn na průtoku vztaženém na jednotku plochy 82

88 N-NH 4 [mg/l] BSK 5[mg/l] CHSK Cr[mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Lužická Nisa - CHSK Cr Chrastava (Jeřice) 1 5,,5,1,15,2,25 Průtok [m 3 /s/km 2 ] Obrázek 98: Závislost CHSKCr na průtoku vztaženém na jednotku plochy Lužická Nisa - BSK 5 Chrastava (Jeřice) 3 2 1,,5,1,15,2,25 Průtok [m 3 /s/km 2 ] Obrázek 99: Závislost BSK5 na průtoku vztaženém na jednotku plochy Lužická Nisa - N-NH Chrastava (Jeřice) ,,5,1,15,2,25 Průtok [m 3 /s/km 2 ] Obrázek 1: Závislost N-NH4 na průtoku vztaženém na jednotku plochy 83

89 P-PO 4 [mg/l] P celk F [mg/l] N-NO 3 [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Lužická Nisa - N-NO 3 Chrastava (Jeřice) současná Mníšek (Jeřice) současná,,5,1,15,2,25 Průtok [m 3 /s/km 2 ] Obrázek 11: Závislost N-NO3 na průtoku vztaženém na jednotku plochy,7,6,5,4 Lužická Nisa - P celk F Chrastava (Jeřice),3,2,1,,5,1,15,2,25 Průtok [m 3 /s/km 2 ] Obrázek 12: Závislost celkového fosforu (P celk F) na průtoku vztaženém na jednotku plochy,5,45,4,35,3,25,2,15,1,5 Lužická Nisa - P-PO 4 Chrastava (Jeřice) současná Mníšek (Jeřice) současná,,5,1,15,2,25 Průtok [m 3 /s/km 2 ] Obrázek 13: Závislost P-PO4 na průtoku vztaženém na jednotku plochy 84

90 Ca [mg/l] Cl [mg/l] SO 4 [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Lužická Nisa - SO 4 Chrastava (Jeřice) současná Mníšek (Jeřice) současná,,5,1,15,2,25 Průtok [m 3 /s/km 2 ] Obrázek 14: Závislost SO4 na průtoku vztaženém na jednotku plochy Lužická Nisa - Cl Chrastava (Jeřice) současná Mníšek (Jeřice) současná 4 2,,5,1,15,2,25 Průtok [m 3 /s/km 2 ] Obrázek 15: Závislost Cl na průtoku vztaženém na jednotku plochy Lužická Nisa - Ca Chrastava (Jeřice) současná Mníšek (Jeřice) současná 3 2 1,,5,1,15,2,25 Průtok [m 3 /s/km 2 ] Obrázek 16: Závislost Ca na průtoku vztaženém na jednotku plochy 85

91 Mn [mg/l] Fe [mg/l] Mg [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Lužická Nisa - Mg Chrastava (Jeřice) současná Mníšek (Jeřice) současná,,5,1,15,2,25 Průtok [m 3 /s/km 2 ] Obrázek 17: Závislost Mg na průtoku vztaženém na jednotku plochy Lužická Nisa - Fe Chrastava (Jeřice) současná Mníšek (Jeřice) současná 4 2,,5,1,15,2,25 Průtok [m 3 /s/km 2 ] Obrázek 18: Závislost Fe na průtoku vztaženém na jednotku plochy Lužická Nisa - Mn,8,7,6,5,4 Chrastava (Jeřice) současná Mníšek (Jeřice) současná,3,2,1,,5,1,15,2,25 Průtok [m 3 /s/km 2 ] Obrázek 19: Závislost Mn na průtoku vztaženém na jednotku plochy 86

92 Si [mg/l] Zn [μg/l] Cu [μg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Lužická Nisa - Cu Chrastava (Jeřice) současná Mníšek (Jeřice) současná 6 4 2,,5,1,15,2,25 Průtok [m 3 /s/km 2 ] Obrázek 11: Závislost Cu na průtoku vztaženém na jednotku plochy Lužická Nisa - Zn Chrastava (Jeřice) současná Mníšek (Jeřice) současná 2 1,,5,1,15,2,25 Průtok [m 3 /s/km 2 ] Obrázek 111: Závislost Zn na průtoku vztaženém na jednotku plochy Lužická Nisa - Si,,5,1,15,2,25 Průtok [m 3 /s/km 2 ] Obrázek 112: Závislost Si na průtoku vztaženém na jednotku plochy Chrastava (Jeřice) současná Mníšek (Jeřice) současná 87

93 9.4 KRABICOVÉ GRAFY (BOX-WHISKER PLOTS) Nerozpuštěné látky [mg/l] Lužická Nisa Přítoky Jablonecké paseky Mšenský p. Bílá Nisa Doubský p. Harcovský p. Janovodolský p. Černá Nisa Jeřice Obrázek 113: Krabicové grafy pro koncentrace nerozpuštěných látek historická data 88

94 Lužická Nisa Přítoky Rozpuštěné látky [mg/l] Jablonec.paseky Mšenský p. Bílá Nisa Doubský p. Harcovs.p Janovodols.p. Černá Nisa (Stráž) Andělská hora Jeřice Obrázek 114: Krabicové grafy pro koncentrace rozpuštěných látek historická data 89

95 Lužická Nisa Přítoky CHSK Mn [mg/l] Jablonecké paseky Mšenský p. Bílá Nisa Doubský p. Harcovský p. Janovodolský p. Černá Nisa Jeřice Obrázek 115: Krabicové grafy pro CHSK Mn historická data 9

96 Lužická Nisa Přítoky CHSK Cr [mg/l] Jablonecké paseky Mšenský p. Bílá Nisa Doubský p. Harcovský p. Janovodolský p. Černá Nisa Jeřice Obrázek 116: Krabicové grafy pro CHSK Cr historická data 91

97 Lužická Nisa Přítoky BSK 5 [mg/l] Jablonecké paseky Mšenský p. Bílá Nisa Doubský p. Harcovský p. Janovodolský p. Černá Nisa Jeřice Obrázek 117: Krabicové grafy BSK 5 historická data 92

98 Lužická Nisa Přítoky N-NH 4 [mg/l] Jablonecké paseky Mšenský p. Bílá Nisa Doubský p. Harcovský p. Janovodolský p. Černá Nisa Jeřice Obrázek 118: Krabicové grafy pro koncentraci N-NH4 historická data 93

99 1 Lužická Nisa Přítoky N-NO 3 [mg/l] Jablonecké paseky Mšenský p. Bílá Nisa Doubský p. Harcovský p. Janovodolský p. Černá Nisa Jeřice Obrázek 119: Krabicové grafy pro koncentraci N-NO3 historická data 94

100 Lužická Nisa Přítoky P celk F [mg/l] Jablonecké paseky Mšenský p. Bílá Nisa Doubský p. Harcovský p. Janovodolský p. Černá Nisa Jeřice Obrázek 12: : Krabicové grafy pro koncentraci celkového fosforu (P celk F) historická data 95

101 1.5 Lužická Nisa Přítoky P-PO 4 [mg/l] Jablonecké paseky Mšenský p. Bílá Nisa Doubský p. Harcovský p. Janovodolský p. Černá Nisa Jeřice Obrázek 121: Krabicové grafy pro koncentraci P-PO4 historická data 96

102 14 13 Lužická Nisa Přítoky SO 4 [mg/l] Jablonecké paseky Mšenský p. Bílá Nisa Doubský p. Harcovský p. Janovodolský p. Černá Nisa Jeřice Obrázek 122: Krabicové grafy pro koncentraci SO4 historická data 97

103 49 Lužická Nisa Přítoky Cl [mg/l] Jablonecké paseky Mšenský p. Bílá Nisa Doubský p. Harcovský p. Janovodolský p. Černá Nisa Jeřice Obrázek 123: Krabicové grafy pro koncentraci Cl historická data 98

104 Lužická Nisa Přítoky Ca [mg/l] Jablonecké paseky Mšenský p. Bílá Nisa Doubský p. Harcovský p. Černá Nisa Jeřice Obrázek 124: Krabicové grafy pro koncentraci Ca historická data 99

105 9.5 9 Lužická Nisa Přítoky Mg [mg/l] Jablonecké paseky Mšenský p. Bílá Nisa Doubský p. Harcovský p. Janovodolský p. Černá Nisa Jeřice Obrázek 125: Krabicové grafy pro koncentraci Mg historická data 1

106 Lužická Nisa Přítoky Fe [mg/l] Jablonecké paseky Bílá Nisa Doubský p. Harcovský p. Janovodolský p. Černá Nisa Jeřice Obrázek 126: Krabicové grafy pro koncentraci Fe historická data 11

107 Lužická Nisa Přítoky Mn [mg/l] Jablonecké paseky Bílá Nisa Doubský p. Harcovský p. Janovodolský p. Černá Nisa Jeřice Obrázek 127: Krabicové grafy pro koncentraci Mn historická data 12

108 156 Lužická Nisa Přítoky Cu [µg/l] Jablonecké paseky Bílá Nisa Doubský p. Harcovský p. Černá Nisa Jeřice Obrázek 128: Krabicové grafy pro koncentraci Cu historická data 13

109 36 Lužická Nisa Přítoky Zn [µg/l] Jablonecké paseky Bílá Nisa Doubský p. Harcovský p. Janovodolský p. Černá Nisa Jeřice Obrázek 129: Krabicové grafy pro koncentraci Zn historická data 14

110 Lužická Nisa Přítoky Si [mg/l] Jablonecké paseky Mšenský p. Bílá Nisa Doubský p. Harcovský p. Janovodolský p. Černá Nisa Jeřice Obrázek 13: Krabicové grafy pro koncentraci Si historická data 15

111 4.5 4 Lužická Nisa Jeřice N-NO 3 [mg/l] Obrázek 131: Krabicové grafy pro koncentraci N-NO3 současná data Mníšek 6 5 Lužická Nisa Jeřice 4 SO 4 [mg/l] Obrázek 132: Krabicové grafy pro koncentraci SO4 současná data Mníšek 16

112 14 13 Lužická Nisa Jeřice 6 5 Cl [mg/l] Obrázek 133: Krabicové grafy pro koncentraci Cl současná data Mníšek 5 45 Lužická Nisa Jeřice Ca [mg/l] Obrázek 134: Krabicové grafy pro koncentraci Ca současná data Mníšek 17

113 6 5 Lužická Nisa Jeřice 4 Mg [mg/l] Obrázek 135: Krabicové grafy pro koncentraci Mg současná data Mníšek Lužická Nisa Jeřice Fe [mg/l] Obrázek 136: Krabicové grafy pro koncentraci Fe současná data Mníšek 18

114 Lužická Nisa Jeřice Mn [mg/l] Obrázek 137: Krabicové grafy pro koncentraci Mn současná data Mníšek 35 3 Lužická Nisa Jeřice 25 Cu [µg/l] Obrázek 138: Krabicové grafy pro koncentraci Cu současná data Mníšek 19

115 2 18 Lužická Nisa Jeřice Zn [µg/l] Obrázek 139: Krabicové grafy pro koncentraci Zn současná data Mníšek Lužická Nisa Jeřice 9 8 Si [mg/l] Obrázek 14: Krabicové grafy pro koncentraci Si současná data Mníšek 11

116 Cl [mg/l] SO 4 [mg/l] N-NO 3 [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ 9.5 BILANCE Lužická Nisa - N-NO 3 Mníšek (Jeřice) - současná - historická i současná - historická y = 1,959x -,252 R² =,3186 y =,66x -,168 R² =,3229 Obrázek 141:Bilance závislost koncentrace N-NO3 na průtoku y = 5,36x -,278 R² =,4595, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] y = 27,782x -,32 R² =,4663 Lužická Nisa - SO 4 y = 14,886x -,141 R² =,8283 Mníšek (Jeřice) - současná - historická i současná - historická y = 55,95x -,27 R² =,4195, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 142:Bilance závislost koncentrace SO4 na průtoku Lužická Nisa - Cl Mníšek (Jeřice) - současná - historická i současná - historická y = 27,69x -,196 R² =,1691 y = 2,6854x -,165 R² =, y = 66,875x -,311 R² =,311 5, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Obrázek 143:Bilance závislost koncentrace Cl na průtoku 111

117 Mg [mg/l] Ca [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Lužická Nisa - Ca 6 5 Mníšek (Jeřice) - současná - historická i současná - historická y = 19,62x -,243 R² =,513 y = 7,2416x -,139 R² =,7213 Obrázek 144: Bilance závislost koncentrace Ca na průtoku y = 43,159x -,212 R² =,4965, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] Lužická Nisa - Mg Mníšek (Jeřice) - současná - historická i současná - historická y = 3,189x -,174 R² =,3384 y = 1,3262x -,148 R² =,7939 Obrázek 145: Bilance závislost koncentrace Mg na průtoku y = 5,746x -,124 R² =,3286, 5, 1, 15, 2, 25, 3, 35, Průtok [m 3 /s] 112

118 Kumulativní odtok SO 4 [t/km 2 ] Kumulativní odtok N-NO 3 [t/km 2 ] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ 1,4 1,2 Kumulativní odtok N-NO 3 v hydrologickém roce 213 Mníšek - Jeřice - L. Nisa 1,,8,6,4,2, Obrázek 146: Bilance kumulativní odtok N-NO3 v hydrologickém roce Kumulativní odtok SO 4 v hydrologickém roce 213 Mníšek - Jeřice - L. Nisa Obrázek 147: Bilance kumulativní odtok SO4 v hydrologickém roce

119 Kumulativní odtok Ca [t/km 2 ] Kumulativní odtok Cl [t/km 2 ] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ 25 Kumulativní odtok Cl v hydrologickém roce 213 Mníšek - Jeřice - L. Nisa Obrázek 148: Bilance kumulativní odtok Cl v hydrologickém roce Kumulativní odtok Ca v hydrologickém roce 213 Mníšek - Jeřice - L. Nisa Obrázek 149: Bilance kumulativní odtok Ca v hydrologickém roce

120 Kumulativní odtok Mg [t/km 2 ] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ 2,5 Kumulativní odtok Mg v hydrologickém roce 213 Mníšek - Jeřice - L. Nisa 2, 1,5 1,,5, Obrázek 15: Bilance kumulativní odtok Mg v hydrologickém roce

121 Kumulativní odtok N-NO 3 [t/km 2 ] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Kumulativní odtok N-NO 3 v hydrologických letech a L. Nisa - L. Nisa Mníšek - Jeřice - L. Nisa Obrázek 151: Bilance kumulativní odtok N-NO3 v hydrologických letech a

122 Kumulativní odtok SO 4 [t/km 2 ] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Kumulativní odtok SO 4 v hydrologických letech a L. Nisa - L. Nisa Mníšek - Jeřice - L. Nisa Obrázek 152: Bilance kumulativní odtok SO4 v hydrologických letech a

123 Kumulativní odtok Cl [t/km 2 ] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Kumulativní odtok Cl v hydrologických letech a L. Nisa - L. Nisa Mníšek - Jeřice - L. Nisa Obrázek 153: Bilance kumulativní odtok Cl v hydrologických letech a

124 Kumulativní odtok Ca [t/km 2 ] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ 12 1 Kumulativní odtok Ca v hydrologických letech a L. Nisa - L. Nisa Mníšek - Jeřice - L. Nisa Obrázek 154: Bilance kumulativní odtok Ca v hydrologických letech a

125 Kumulativní odtok Mg [t/km 2 ] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Kumulativní odtok Mg v hydrologických letech a L. Nisa - L. Nisa Mníšek - Jeřice - L. Nisa Obrázek 155: Bilance kumulativní odtok Mg v hydrologických letech a

126 Zastoupení intravilánu v povodí [ % ] Zastoupení lesů v povodí [ % ] Zastoupení orné půdy a TTP v povodí [ % ] Zastoupení orné půdy v povodí [ % ] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Závislost kumulativního odtoku N-NO 3 na využití území 2 Jeřice Mníšek 1,,5 1, 1,5 2, 2,5 Kumulativní odtok N-NO 3 [t/km 2 /rok] Obrázek 156: Bilance závislost kumulativního odtoku N-NO3 na využití území orná půda Závislost kumulativního odtoku N-NO 3 na využití území,,5 1, 1,5 2, 2,5 Kumulativní odtok N-NO 3 [t/km 2 /rok] Obrázek 157: Bilance závislost kumulativního odtoku N-NO3 na využití území orná půda a TTP Závislost kumulativního odtoku N-NO 3 na využití území Obrázek 158: Bilance závislost kumulativního odtoku N-NO3 na využití území lesy Obrázek 159: Bilance závislost kumulativního odtoku N-NO3 na využití území intravilán Jeřice Mníšek Jeřice Mníšek 45,,5 1, 1,5 2, 2,5 Kumulativní odtok N-NO 3 [t/km 2 /rok] Závislost kumulativního odtoku N-NO 3 na využití území Jeřice Mníšek,,5 1, 1,5 2, 2,5 Kumulativní odtok N-NO 3 [t/km 2 /rok] 121

127 Zastoupení intravilánu v povodí [ % ] Zastoupení lesů v povodí [ % ] Zastoupení orné půdy a TTP v povodí [ % ] Zastoupení orné půdy v povodí [ % ] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Závislost kumulativního odtoku SO 4 na využití území Jeřice Mníšek, 2,5 5, 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, Kumulativní odtok SO 4 [t/km 2 /rok] Obrázek 16: Bilance závislost kumulativního odtoku SO4 na využití území orná půda 5 Závislost kumulativního odtoku SO 4 na využití území Jeřice Mníšek, 2,5 5, 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, Kumulativní odtok SO 4 [t/km 2 /rok] Obrázek 161: Bilance závislost kumulativního odtoku SO4 na využití území orná půda a TTP Závislost kumulativního odtoku SO 4 na využití území 45, 2,5 5, 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, Kumulativní odtok SO 4 [t/km 2 /rok] Obrázek 162: Bilance závislost kumulativního odtoku SO4 na využití území lesy Závislost kumulativního odtoku SO 4 na využití území Obrázek 163: Bilance závislost kumulativního odtoku SO4 na využití území intravilán Jeřice Mníšek 1 Jeřice Mníšek 5, 2,5 5, 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, Kumulativní odtok SO 4 [t/km 2 /rok] 122

128 Zastoupení intravilánu v povodí [ % ] Zastoupení lesů v povodí [ % ] Zastoupení orné půdy a TTP v povodí [ % ] Zastoupení orné půdy v povodí [ % ] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Závislost kumulativního odtoku Cl na využití území Jeřice Mníšek, 2,5 5, 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, Kumulativní odtok Cl [t/km 2 /rok] Obrázek 164: Bilance závislost kumulativního odtoku Cl na využití území orná půda Závislost kumulativního odtoku Cl na využití území, 2,5 5, 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, Kumulativní odtok Cl [t/km 2 /rok] Obrázek 165: Bilance závislost kumulativního odtoku Cl na využití území orná půda a TTP Závislost kumulativního odtoku Cl na využití území Obrázek 166: Bilance závislost kumulativního odtoku Cl na využití území lesy Obrázek 167: Bilance závislost kumulativního odtoku Cl na využití území intravilán Jeřice Mníšek Jeřice Mníšek 45, 2,5 5, 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, Kumulativní odtok Cl [t/km 2 /rok] Závislost kumulativního odtoku Cl na využití území 1 Jeřice Mníšek 5, 2,5 5, 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, Kumulativní odtok Cl [t/km 2 /rok] 123

129 Zastoupení intravilánu v povodí [ % ] Zastoupení lesů v povodí [ % ] Zastoupení orné půdy a TTP v povodí [ % ] Zastoupení orné půdy v povodí [ % ] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Závislost kumulativního odtoku Ca na využití území 2 Jeřice Mníšek 1, 2,5 5, 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, Kumulativní odtok Ca [t/km 2 /rok] Obrázek 168: Bilance závislost kumulativního odtoku Ca na využití území orná půda 5 Závislost kumulativního odtoku Ca na využití území Jeřice Mníšek, 2,5 5, 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, Kumulativní odtok Ca [t/km 2 /rok] Obrázek 169: Bilance závislost kumulativního odtoku Ca na využití území orná půda TTP Závislost kumulativního odtoku Ca na využití území 45, 2,5 5, 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, Kumulativní odtok Ca [t/km 2 /rok] Obrázek 17: Bilance závislost kumulativního odtoku Ca na využití území lesy Závislost kumulativního odtoku Ca na využití území Obrázek 171: Bilance závislost kumulativního odtoku Ca na využití území intravilán Jeřice Mníšek 1 Jeřice Mníšek 5, 2,5 5, 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, Kumulativní odtok Ca [t/km 2 /rok] 124

130 Zastoupení intravilánu v povodí [ % ] Zastoupení lesů v povodí [ % ] Zastoupení orné půdy a TTP v povodí [ % ] Zastoupení orné půdy v povodí [ % ] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Závislost kumulativního odtoku Mg na využití území 2 Jeřice Mníšek 1,,5 1, 1,5 2, 2,5 3, 3,5 Kumulativní odtok Mg [t/km 2 /rok] Obrázek 172: Bilance závislost kumulativního odtoku Mg na využití území orná půda 5 Závislost kumulativního odtoku Mg na využití území Jeřice Mníšek,,5 1, 1,5 2, 2,5 3, 3,5 Kumulativní odtok Mg [t/km 2 /rok] Obrázek 173: Bilance závislost kumulativního odtoku Mg na využití území orná půda a TTP Závislost kumulativního odtoku Mg na využití území 45,,5 1, 1,5 2, 2,5 3, 3,5 Kumulativní odtok Mg [t/km 2 /rok] Obrázek 174: Bilance závislost kumulativního odtoku Mg na využití území lesy Závislost kumulativního odtoku Mg na využití území Obrázek 175: Bilance závislost kumulativního odtoku Mg na využití území intravilán Jeřice Mníšek Jeřice Mníšek,,5 1, 1,5 2, 2,5 3, 3,5 Kumulativní odtok Mg [t/km 2 /rok] 125

131 Cl [mg/l] SO 4 [mg/l] N-NO 3 [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ 9.6 POROVNÁNÍ UKAZATELŮ S LIMITY NORMY ENVIRONMENTÁLNÍ KVALITY (NEK-RP) 6 Porovnání průměrných ročních hodnot N-NO 3 s limitem normy environmentální kvality (NEK-RP) - historická data Limit NEK-RP Obrázek 176: Porovnání průměrných ročních hodnot N-NO3 s limitem NEK-RP historická data 25 Porovnání průměrných ročních hodnot SO 4 s limitem normy environmentální kvality (NEK-RP) - historická data Limit NEK-RP Obrázek 177: Porovnání průměrných ročních hodnot SO4 s limitem NEK-RP historická data Porovnání průměrných ročních hodnot Cl s limitem normy environmentální kvality (NEK-RP) - historická data Limit NEK-RP Obrázek 178: Porovnání průměrných ročních hodnot Cl s limitem NEK-RP historická data 126

132 Mg [mg/l] Ca [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Porovnání průměrných ročních hodnot Ca s limitem normy environmentální kvality (NEK-RP) - historická data Limit NEK-RP Obrázek 179: Porovnání průměrných ročních hodnot Ca s limitem NEK-RP historická data 14 Porovnání průměrných ročních hodnot Mg s limitem normy environmentální kvality (NEK-RP) - historická data Limit NEK-RP Obrázek 18: Porovnání průměrných ročních hodnot Mg s limitem NEK-RP historická data 127

133 [mg/l] ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Porovnání průměrných hodnot ukazatelů za rok 213 s limity normy environmentální kvality (NEK-RP) - současná data NEK-RP pro Ca NEK-RP pro SO NEK-RP pro Cl NEK-RP pro Mg NEK-RP pro N-NO 3 5,4 N-NO3 Mg Cl Ca SO4 Paseky Proseč Hrádek Jeřice Řady11 Obrázek 181: Porovnání průměrných ročních hodnot ukazatelů s limity NEK-RP současná data 128