MONITOROVÁNÍ VLIVU ZIMNÍ ÚDRŽBY KOMUNIKACÍ NA JAKOST VOD PŘITÉKAJÍCÍCH DO 2. OCHRANNÉHO PÁSMA PODOLSKÉ VODÁRNY A OVLIVNĚNÍ JAKOSTI VODÁRENSKÉHO TOKU

Transkript

1 MONITOROVÁNÍ VLIVU ZIMNÍ ÚDRŽBY KOMUNIKACÍ NA JAKOST VOD PŘITÉKAJÍCÍCH DO 2. OCHRANNÉHO PÁSMA PODOLSKÉ VODÁRNY A OVLIVNĚNÍ JAKOSTI VODÁRENSKÉHO TOKU KOHOUT P. ECOCHEM, analytické centrum Praha, Dolejškova 3, Praha 8 STAVĚLOVÁ M KAP, spol. s r.o., Trojská 92, Praha 8 FAIC R. Technická správa komunikací hlavního města Praha, Štěpánikva 23, Praha 5 Úvod Technická správa komunikací hlavního města Prahy zajišťuje na základě Zákona č. 13/1997 Sb. O pozemních komunikacích provoz na km kilometrech komunikací na území hlavního města Prahy [1]. Rozhodující podíl při zimní údržbě, především komunikací tzv. 1. a 2. pořadí zajištění provozu, představuje chemické ošetřování s aplikací posypových materiálů. V podmínkách hlavního města Prahy jsou při chemické údržbě používány k posypu chlorid sodný a chlorid vápenatý (tabulka 1). Posypové období NaCl (t) Množství aplikované soli CaCl 2 (t) 25% roztok ,6 676,6 m ,6 m , ,6 2198, , ,28 Tab. 1.: Přehled aplikovaného množství prostředků chemické údržby komunikací [2,3,4,5,6]. Hodnocení dopadu zimního ošetřování na kvalitu splachových vod a na jakost vltavské vody ve 2. ochranném pásmu Vodárny v Podolí je předmětem dlouhodobé studie, kterou od roku 1992 pravidelně zadává Technická správa komunikací hlavního města Prahy. Na základě veřejné obchodní soutěže byl monitoring splachových vod realizován v roce skupinou laboratoří ECOCHEM, analytické centrum Praha, které se na posuzování vlivu chemického ošetřování komunikací podílely laboratorními analýzami od samého vzniku zakázky (pro společnosti KAP spol. s r.o , resp. Geotechnika SG a.s. 1998). Přednáška je shrnutím výsledků za zimní sezónu a předcházejících etap (1994 ). Účel, metodika a postup prací Účelem monitoringu bylo zhodnotit vliv splachů chemického posypového materiálu na kvalitu vod přitékajících do Vltavy v oblasti 2. ochranného pásma a konečný vliv na kvalitu vltavské vody v tomto pásmu. Pro účely studie byla odběrová místa rozdělena do 2 kategorií: 1. Zdrojové odběrové body monitorovací místa na přítocích povrchových vod a dešťových přivaděčů určená ke sledování obsahu posypových materiálů ve vodách přitékajících do 2. ochranného pásma. Pro výběr ch odběrových bodů byla zvolena následující kritéria: spádová oblast povrchové vodoteče zahrnuje území, na nichž je aplikován chemický posyp přítok vodoteče do Vltavy je dostatečný po celé období sledování 2. Referenční odběrové body monitorovací body umístěné na Vltavě na obou okrajích i uvnitř 2. ochranného pásma, dokumentující aktuální kvalitu Vltavy v den odběru vzorků včetně vlivu jiných zdrojů znečištění V průběhu sledování 1992 byl původní soubor 22 odběrových míst [7] redukován na 12 odběrových míst. Celkový přehled a charakteristika odběrových míst jsou uvedeny v tabulce 2. IUAPPA 228 Section: B

2 Název Hlubočepy Tatra Tři potoky Dřevoráj Typ bodu Lokalizace Dalejský potok, ústí kolmo k řece, v klidové zóně, těsně za Barrandovským mostem Radlický potok ústí betonové šachty za halou Tatrovky, cca naproti severnímu cípu ostrova Císařská louka spojná komora Libušského, Lhoteckého a Komořanského potoka (splachové vody až od Písnice) Zátišský potok (jen splachy, občas neaktivní) cca 50 m od Dřevoráje, Průtok *) (l/s) Období sledování**) Kunratice Kunratický potok (obsahuje částečně i splaškové vody) 180 ústí do Vltavy před nájezdem na Barrandovský most, Jezerka Jezerka (obsahuje částečně i splaškové vody) ústí 20 betonové šachty za nájezdem na Barrandovský most Vltava nad Vltava nad vyústěním spojné komory Libušského, referenční Lhoteckého a Modřanského potoka (bodem č.3) 6 Vltava referenční Vltava 20 m nad vtokem Kunratického potoka (č.5) Kunratice 6 Vltava referenční Vltava 20 m nad vyústěním Dalejského potoka (č.1) Hlubočepy 6 Vltava pod referenční Vltava u Železničního mostu 6 Vysvětlivky: *) hodnoty průtoku určeny jako průměrná hodnota 11 bodových měření v průběhu sledování **) období sledování: 1 monitoring , , , , , 6 [6,8,9,10,11] Tab. 2.: Přehled a charakteristika odběrových míst. Odběr vzorků Odběr a manipulace se vzorky byly prováděny v souladu s normativními předpisy ČSN ISO 5667 část 1, 2, 3, 4, 6, 10. Odebrané vzorky byly připraveny v den sledování jako směsný vzorek ze tří prostých vzorků odebraných během 5 10 minut. Vzorky byly odebírány pomocí naběrákového vzorkovače s výsuvným teleskopickým ramenem ze středu proudnice (v případě přítoků Vltavy). Vzorky z referenčních bodů byly odebrány cca 3 4 m metry od břehu. Laboratorní analýzy Laboratorní analýzy byly provedeny v akreditovaných laboratořích skupiny ECOCHEM, laboratoř Megalab s.r.o. Stráž pod Ralskem (číslo akreditace 003/). Výběr laboratorních analýz za období sledování prošel vývojem, který byl poznamenán hledáním účelného souboru parametrů s ohledem na cíl monitoringu a na ekonomické náklady. Přehled určujících parametrů je uveden v tabulce 3. Ukazatel Matrice Laboratorní metoda/ postup Poznámka Na + odpadní voda, povrchová voda ICP/ DIN přímá indikace vlivu solení Ca 2+ odpadní voda, povrchová voda ICP/ DIN přímá indikace vlivu solení Cl odpadní voda, povrchová voda titrace/čsn /11 přímá indikace vlivu solení indikace případného ovlivnění PH odpadní voda, povrchová voda elektroda/ ČSN /9 vzorku jiným typem vody Tab. 3.: Rozsah laboratorních analýz. Současně s odběrem vzorků byly sledovány fyzikální vlastnosti vzorků teplota, ph, vodivost a průtok vodoteče pomocí terénních přístrojů. Postup vzorkování Vzorkování vody na vybraných monitorovacích bodech probíhalo ve třech základních etapách: 1. Referenční vzorkování před začátkem posypové sezóny 2. Odběry vody v průběhu posypové sezóny 3. Referenční vzorkování po ukončení posypové sezóny Odběrové dny byly rozvrženy v průběhu posypové sezóny tak, aby vzorky reprezentovaly různé klimatické podmínky, úroveň a intenzitu posypu. Jednotlivé výjezdy byly koordinovány se zadavatelem, který průběžně informoval o četnosti výjezdů posypové techniky. Klimatické podmínky byly vyhodnocovány podle meteorologických pozorování z observatoře Karlov na síti Českého hydrometeorologického ústavu [6,9,10,11]. IUAPPA 229

3 Jednotlivé výjezdy posypové techniky byly pro účely vyhodnocení rozděleny do skupin v souladu s klimatickými podmínkami. Skupiny charakterizují období, ve kterém byly posypové materiály aplikovány téměř kontinuálně a které je ukončeno delším časovým intervalem bez posypu, resp. vydatnými dešťovými srážkami. V tomto období dochází k postupné akumulaci posypového materiálu. Na obrázku 1 je znázorněno rozvržení odběrových dnů s ohledem na postupnou akumulaci posypového v jednotlivých časových obdobích v průběhu zimy. množství posyp.materiálu (t) Množství posypového materiálu aplikované v posypové sezóně / celkové množství posypu 1.skupina 2.skupina 3. skupina 4. skupina 5. skupina 6. skupina odběr vzorků v posypové sezóně referenční odběr IX99 17X99 16XI99 16XII99 15I00 14II00 15III00 14IV00 14V00 13VI00 datum Vyhodnocení výsledků Vliv splachů posypových materiálů na jakost přítoků do 2. ochranného pásma a jakost Vltavy byl posuzován: 1. Srovnáním naměřených hodnot s příslušnými legislativními limity požadavky normativů ČSN Pitná voda (při posouzení jakosti vody ve Vltavě ve 2. ochranném pásmu Podolské vodárny), resp. s maximálními přípustnými koncentrace znečištění vod přitékajících do povrchových vod podle Přílohy č. 3 Nařízení vlády České republiky č. 82/ Sb., kterým se stanoví ukazatele a hodnoty přípustného stupně znečištění vod (přítoky odpadních a povrchových vod do Vltavy). 2. Srovnáním naměřených hodnot s hodnotami přirozeného pozadí v přítocích za podmínek neovlivněných posypem a vymezením těch odběrových dnů (a naměřených hodnot), ve kterých došlo k nadstandardní dotaci splachem posypových materiálů. Ke zhodnocení stupně ovlivnění byl použit vztah pro výpočet Zskóre podle vztahu: Zskóre = (x i x pozadí ) / σ pozadí (1), kde x i je naměřená koncentrace sledovaného parametru, x pozadí je referenční koncentrace sledovaného parametru neovlivněná použitím posypových materiálů, σ pozadí standardní směrodatná odchylka parametru v podmínkách neovlivněných posypem. Podle hodnoty Zskóre jsou naměřené koncentrace hodnoceny následovně: Zskóre je v intervalu hodnot < 3; 3 > naměřené koncentrace se nacházejí v pásmu pozaďových koncentrací a ovlivnění není prokazatelné Zskóre > 3; resp. < 3, naměřené hodnoty vykazují ovlivnění vod nad běžnou úroveň pozaďových hodnot, z hlediska vlivu aplikace posypových materiálů jsou vyhodnocovány hodnoty Zskóre>3. Jakost vod ve ch bodech přítoky do Vltavy IUAPPA 230

4 Základní charakteristika sledovaných parametrů za sledované období 1994 je uvedena v tabulce 4. Vzhledem k vzájemné korelaci koncentrací chloridových a sodíkových iontů jsou výsledky uváděny pouze pro stanovení chloridových iontů. Grafické znázornění koncentrace chloridů v přítocích Vltavy v měřených bodech je na obrázku 2. Koncentrace chloridů v přítocích Vltavy Hlubočepy Cl mg/l Tatra Cl mg/l Tři potoky Cl mg/l koncentrace chloridů (mg/l) Dřevoráj Cl mg/l Kunratice Cl mg/l Jezerka Cl mg/l množství posypu (t) ve skupině v den odběru množství posypu (t) datum odběru Jakost vod ve Vltavě Projevy splachů byly sledovány pouze v rámci monitorování v posypové sezóně celkem na 4 bodech. V tabulce 5 jsou uvedeny výsledky stanovení sledovaných parametrů v odebraných vzorcích v průběhu měřeného období. Vzorek Parametr Vltava Modřany Vltava Hlubočepy Vltava Kunratice Vltava Žel.most ČSN Pitná voda mg/l mg/l mg/l mg/l Mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l Cl 20 19,8 17,4 18,1 19,9 22,2 21,8 17,7 20,8 18,1 19,5 Cl 20,7 25,5 27,2 42,8 30,7 32,4 32, ,7 20,4 20,2 Cl 21,4 23,9 20, ,2 29, ,9 21,9 18,2 21,5 Cl 21 24,1 22,1 30,3 24,1 26,4 27,9 18,5 21,7 18,3 21,5 Cl Tab. 5.: Koncentrace sledovaných ukazatelů ve vzorcích vody ve Vltavě. IUAPPA 231

5 Místo odběru Tab. 4.: Přehled základních charakteristik sledování na ch bodech (přítocích do 2. ochranného pásma Podolské vodárny) Sledované období Množství Počet aplikované porozování *) posypové soli NaCl Parametr Průměrná koncentrace pozadí (parametr A) **) Průměrná koncentrace v Odhad směrodatné průběhu posypové odchylky **) sezóny (parametr B) Odhad směrodatné odchylky Poměr B / A Relativní četnost odběrových dnů s překročením limitu 82/99***) Relativní četnost odběrových dnů Zskóre > 3 ****) t mg/l mg/l mg/l mg/l % % Hlubočepy ,6 5+2 Cl 140,2 ±35,7 1, Cl 97,6 ±22,9 218,4 ±196,1 2,3 14,3 42, ,6 7+2 Cl 132,6 ±43,8 1,4 0 42, ,6 9+2 Cl 223,3 ±182,3 2,3 11,1 66,7 Tatra Cl 33,7 ±12,9 1,3 0 28, ,6 7+2 Cl 24,6 ±3,7 24,4 ±4,5 1, ,6 9+2 Cl 75,3 ±117,1 3,1 11,1 22,2 Tři potoky ,6 5+2 Cl 23,0 ±2,0 0, Cl 56,0 ±23,8 127,1 ±134,2 2,3 14,3 14, ,6 7+2 Cl 201,3 ±138,2 3,6 14,3 57, ,6 9+2 Cl 235,6 ±232,3 4,2 22,2 55,6 Dřevoráj ,6 5+2 Cl 66,0 ±29,9 1, Cl 63,2 ±27,7 102,9 ±48,9 1, ,6 7+2 Cl 213,9 ±143,8 3,4 14,3 57, ,6 9+2 Cl 209,0 ±147,0 3,3 11,1 55,6 Kunratice Cl 111,5 ±45,9 1,3 0 28, ,6 7+2 Cl 84,9 ±16,6 161,6 ±79,6 1,9 0 57, ,6 9+2 Cl 238,6 ±131,1 2,8 11,1 55,6 Jezerka ,6 5+2 Cl 119,5 ±114,1 3, Cl 38,9 ±15,6 180,3 ±234,4 4,6 14,3 42, ,6 7+2 Cl 36,2 ±10,7 0, ,6 9+2 Cl 96,8 ±129,8 2,5 11,1 22,2 Nařízení vlády ČR 82/ vodárenské toky Cl 150 Nařízení vlády ČR 82/ ostatní povrchové toky Cl 350 Vysvětlivky: *) počet pozorování v posypovém období (plus referenční odběry) **) průměrná hodnota (xpozadí, resp. σpozadí ) určená z hodnot referenčních odběrů v letech 1994 ***) počet odběrových dnů vztažený k počtu pozorování v posypovém období, kdy hodnoty koncentrace chloridů překročily přípustnou hodnotu pro obsah Cl v ostatních povrchových tocích 350 mg/l (podle Nařízení vlády ČR 82/ Sb. kterým se stanoví přípustné hodnoty znečištění povrchových toků) ****) počet odběrových dnů vztažený k počtu pozorování v posypovém období, kdy obsahy chloridů byly prokazatelně vyšší než je standardní úroveň pozaďových hodnot IUAPPA 232 Section: B

6 Závěr Z výsledků prací vyplynuly následující závěry: Povrchové vodoteče a kanalizační přípojky ústící do 2. ochranného pásma Přestože ovlivnění přítoků do Vltavy splachy solných roztoků je prokazatelné, průměrné koncentrace chloridů nepřesahují za sledované období maximální přípustnou úroveň znečištění danou ukazateli Nařízení vlády ČR č. 82/ Sb. pro ostatní povrchové toky (350 mg/l). provádění chemické údržby se projevuje nárůstem koncentrací sodíkových a chloridových iontů ve sledovaných povrchových vodotečích a kanalizačních přivaděčích ústících do 2. ochranného pásma. Tento nárůst místy přesahuje dvojnásobek přirozených pozaďových hodnot sledovaných ukazatelů naměřených v podmínkách bez aplikace posypových materiálů. změny obsahů vápenatých iontů (obsažených v alternativním prostředku chemické údržby) nebyly zaznamenány. Poměr průměrných koncentrací vápenatého iontu v posypové sezóně a v posypem neovlivněných podmínkách se pohybuje od 0,9 do 1,5 (průměrná hodnota 1,1). přípustné hodnoty ukazatelů znečištění pro ostatní povrchové toky podle Přílohy č. 3 Nařízení vlády ČR č. 82/ jsou překračovány pouze lokálně a ve většině případů uvedená překročení představují okamžité maximální koncentrace odpovídající znečištění na kulminační splachové vlně při tání. Průměrné hodnoty znečištění vod v průběhu posypové sezóny na žádném z měřených bodů limitní koncentrace chloridových iontů nepřekročily. Vltava v 2. ochranném pásmu Podolské vodárny: obsahy chloridů ve Vltavě na sledovaných bodech mezi krajními hranicemi 2. ochranného pásma vykazují v období maximálního znečištění přítoků splachy posypových materiálů nárůst, který je z hlediska hodnocení nezávadnosti pitné vody (ČSN Pitná voda) nepodstatný Literatura: [1] Vlk, M.: Plán zimní údržby. TSK Praha. [2] Zpráva vyhodnocení zimní služby na komunikacích v hlavním městě Praze v zimním období v roce TISK TSK Praha 1995 [3] Důvodová zpráva k vyhodnocení zimní služby na komunikacích v zimním období TISK TSK Praha 1996 [4] Vyhodnocení zimní služby na komunikacích v Hl. městě Praze v zimním období k datu TSK Praha 1997 [5] Vyhodnocení zimní služby na komunikacích v Hl. městě Praze v zimním období k datu TSK Praha 1997 [6] Kohout Petr: Stanovení kontaminace odpadních vod splachy chemického posypového materiálu v oblasti 2. ochranného pásma podolské vodárny, ECOCHEM, analytické centrum Praha. Praha, [7] Primas Michal: Zpráva o stanovení kontaminace odpadních vod splachy chemického posypového materiálu v oblasti 2. ochranného pásma podolské vodárny, KAP s.r.o. Praha, 1993 [8] Marek Přemysl: Stanovení kontaminace odpadních vod splachy chemického posypového materiálu v oblasti 2. ochranného pásma podolské vodárny, KAP s.r.o. Praha, 1994 [9] Králová Monika: Stanovení kontaminace odpadních vod splachy chemického posypového materiálu v oblasti 2. ochranného pásma podolské vodárny, KAP s.r.o. Praha, 1995 [10] Králová Monika: Stanovení kontaminace odpadních vod splachy chemického posypového materiálu v oblasti 2. ochranného pásma podolské vodárny, KAP s.r.o. Praha, 1996 [11] Králová Monika: Stanovení kontaminace odpadních vod splachy chemického posypového materiálu v oblasti 2. ochranného pásma podolské vodárny, Stavební geologie Geotechnika, a.s. Praha, IUAPPA Praha 233 Section: B