Úryvek z elektronických skript Monitoring a modelování (Ing. Daniel Mattas, CSc.)

Transkript

1

2 Hodnocení jakost vody z bologckého hledska Úryvek z elektronckých skrpt Montorng a modelování (Ing. Danel Mattas, Cc.) K posouzení jakost vod z bologckého hledska se používají dva systémy: trofcký lmnologcký systém systém saprobí Zatímco trofcký systém vypovídá především o úžvnost vod, saprobní systém klasfkuje znečstění vod organckým látkam. Trofe Trofcký systém využívá složení žvé organcké hmoty k ocenění úžvnost vod; rozlšuje pásmo (resp. recpenty) olgotrofní a eutrofní. Olgotrofní vody obsahují málo žvn, a proto vykazují malou organckou produkc a jsou chudé na množství organzmů, když druhově jsou velm bohaté. Vody jsou průzračné, s vdtelností více než 3 m vodního sloupce. Eutrofní vody jsou naopak bohaté na žvny a vykazují slnou organckou produkc. Organsmů je velké množství, voda je méně průhledná (méně než m). V letním období se často vyskytuje vodní květ. Trofe povrchových vod se hodnotí na základě skutečné organcké produkce nebo podle tzv. potencální produktvty - metody ukazující maxmální rozvoj producentů, který by mohl nastat za optmálních podmínek. tanovení trofckého potencálu se provádí botestem spočívajícím v kultvac zelené řasy cenedesmus quadrcauda za standardních podmínek (osvětlení, teplota, přívod CO 2 a pod.) a ve sledování její růstové odezvy. Růstová odezva se určuje spektrofotometrckým stanovením koncentrace chlorofylu. Když je dosaženo jeho konstantní koncentrace, stanoví se sušna řasové bomasy a rozdíl mez touto hodnotou a počáteční hodnotou (z přepočtené koncentrace vložené kultury) určuje trofcký potencál Mp [mgl - ]. Klasfkace trofckých stupňů na základě trofckého potencálu uvádí tab. xxx. Pro nádrže lze trof rámcově odhadnout podle tabulky XXX. Tabulka XXX Trofcké stupně stupeň trofe trofcký potencál Mp [mgl - ] ultraolgotrofní (velm slabě úžvné až neúžvné vody) < 5 2 olgotrofní (slabě úžvné) mesotrofní (středně úžvné) eutrofní (slně úžvné) polytrofní (velm slně úžvné) hypertrofní (vysoce úžvné) > 000 V souvslost s trofí dlužno upozornt na zákon mnma, defnovaný Lebgem - pro produkc má rozhodující význam ten bogenní prvek, který má nejnžší koncentrac. Producent tedy nemohou mít užtek z nadbytku jedněch látek, chybí-l jm jné. Např. nadbytek fosforu zvýší

3 produkc jen tehdy, jsou-l v nadbytku ostatní žvny. Dnes se Lebgův zákon mnma označuje jako zákon lmtujících faktorů a neplatí jen pro faktory chemcké - např. ntenzta fotosyntézy se zvýší jen tehdy, pokud současně s vyšší ntenztou osvětlení zvýšíme teplotu vody a pod. Tabulka XXXX Odhad trofe v nádržích Trofcký stupeň celkový fosfor [mg m -3 ] průhlednost [m] chlorofyl α [mg m -3 ] ultraolgotrofní >30 olgotrofní mesotrofní eutrofní hypertrofní 800 0, aprobe ystém saprobí využívá vůdčích organsmů, podílejících se na bologckých a bochemckých procesech rozkladu organckých látek v tocích (samočštění). Podle přítomnost vůdčích druhů společenstev lze rozlšt řadu stupňů znečstění. Zde se budeme zabývat jen stupn, s nmž je možno se setkat ve vodotečích; pro hodnocení odpadních vod odkazujeme na lteraturu. Katarobta zahrnuje nejčstší vodu bez jakéhokolv znečstění; BK je neměřtelná, ožvení žádné nebo velm slabé (čstá podzemní voda - prameny, studně, uměle upravená ptná voda). Lmnosaprobta zahrnuje znečstěné (velm slabě až slně) podzemní a povrchové vody, vody užtkové a provozní, případně slabě zatížené vody odpadní. Podmínky jsou však vždy aerobní (v polysaprobtě alespoň mkroaerobní). Oprot tomu eusaprobta zahrnuje surové nebo jen málo ředěné odpadní vody s tak vysokým koncentracem organckých látek, že jejch rozklad probíhá anaerobně. Hrance mez lmnosaprobtou a eusaprobtou se udává hlavně kyslíkovým poměry (aerobní č alespoň mkroaerobní v lmnosaprobtě, anoxcké až anaerobní v eusaprobtě), z hledska koncentrace znečštění odpovídá zhruba BK 5 = 50 mgl -. Transsaprobta pak znamená takové druhy znečstění nebo poškození vod, že jž nelze mluvt o saprobtě - působení jedů (antsaprobta), radonukldů (radosaprobta), fyzkálních faktorů (kryptosaprobta). Tyto vlvy mohou nterferovat s kterýmkolv ze saprobních stupňů. Do lmnosaprobty řadíme následující stupně: Xenosaprobta zahrnuje pramennou vodu, nejčstší pramenné stružky a potoky s nepatrným obsahem organckých látek (BK 5 mgl - ) a chladnou vodou. Počty psychroflních organotrofních bakterí nedosahují 000 v ml, mesoflních 00 v ml. Xenosaprobtu lze ztotožnt s krenonem.

4 Olgosaprobta zahrnuje čsté vody převážně pstruhového pásma ( když může zasahovat až do pásma parmového. Průměrná hodnota BK 5 nepřevyšuje 2,5 mgl -, počty bakterí jsou nízké (několk tsíc psychroflních a několk set mesoflních v ml). Z hledska trofe lze olgosaprobtu ztotožnt s olgotrofí. Beta-mesosaprobta znamená vodu poměrně dobré jakost, mírně až středně znečštěnou. Často se udává, že to je nejhorší stupeň, jakého může voda v přrozených podmínkách ve většně případů dosáhnout, naopak se jedná o nejlepší stupeň, jehož lze dosáhnout po bologckém čštění nebo přrozeném samočštění odpadních vod. Průměrná hodnota BK 5 dosahuje maxmálně ca 5 mgl -, psychroflních bakterí bývá až několk desítek tsíc, mesoflů až několk tsíc v ml. Z trofckého hledska je beta-mesosaprobta všeobecně považována za eutrofní vodu (úžvnou). Počty organsmů fytoplanktonu mohou dosahovat až stotsíců v ml, může docházet k vegetačnímu zabarvení vody až tvorbě vodního květu. Druhová dverzta (počet druhů) je značná. Alfa-mesosaprobta znamená vodu jž makroskopcky slně znečštěnou. Hodnota BK 5 se pohybuje mez 5-0 mgl -, zvýšený obsah znečšťujících látek podporuje rozvoj aerobních organotrofních bakterí, které spotřebovávají množství kyslíku. Díky tomu nasycení O 2 klesá až na % a jeho obsah až na 4-2 mgl -. Organotrofních psychroflních bakterí bývají stovky tsíc, mesoflních desítky tsíc v ml. Zvýšený bývá počet kolformních zárodků (až na mlon v l), což ndkuje možnost výskytu patogenních zárodků. V tomto stupn se jž objevuje vlákntá baktere phaerotlus natans, tvořící šedé nárosty. Alfa-mesosaprobní stupeň nalézáme v tocích pod zaústěním nečštěných nebo nedostatečně čštěných městských a některých průmyslových odpadních vod. Polysaprobta představuje poslední stupeň lmnosaprobty - vodu tak slně znečštěnou, že rozkladné pochody vedou k téměř úplnému vyčerpání rozpuštěného kyslíku a občas ke krátkodobé anox, v zásadě však převažuje mkroaerobní prostředí s nasycením 20-0 % O 2 a jeho koncentrací 2-0,2 mgl -. Ve studené vodě a peřejnatých úsecích mohou být koncentrace kyslíku podstatně vyšší, avšak ndkátory polysaprobty (typcké jsou nárosty vláknté baktere phaerotlus natans) jsou stále přítomny. BK 5 se pohybuje v rozmezí 0-50 mgl -. Psychroflů bývají statsíce až mlony, mesoflů statsíce v ml. Početné jsou kolformní zárodky - až as 30 mlonů v l. Na dně se tvořívá černé srníkové bahno. aprobta se zhusta vyjadřuje jako saprobní ndex, I = = = s h kde s je ndvduální saprobní ndex, h je početnost a je ndkační váha -tého druhu, je počet všech druhů ve vzorku. Hodnota saprobního ndexu je spolehlvější, jsou-l na lokaltě přítomny organsmy z hledska saprobologe s podobným nároky. Posouzení spolehlvost lze provést na základě dsperze saprobního ndexu D h ( s I ) = = ( n ) = 2 h h

5 kde n je počet všech jednců ve vzorku. Pokud D > 0,2, je hodnota I považována za nespolehlvou a doporučuje se přhlédnout k jnému hodnocení. Tabulka XXX aprobní ndex saprobní ndex stupeň saprobe BK 5 max [mgl - ] O 2 mn [mgl - ] Pozn. -,5 0 destlovaná voda - katarobta 0,0 podzemní vody -0,5 0,25 ptné vody, prameny 0 xenosaprobta 0,5 9,5 potoky 0,5 9,2 (8) říčky,0 olgosaprobta,7 9 jezera,5 2,5 8,7 (6) řeky 2,0 beta-mesosaprobta 3,7 8,3 2,5 5 7,4 (4) rybníky 3,0 alfa-mesosaprobta 8 6 znečštění 3,5 0 4,4 (2) 4,0 polysaprobta ,5 50,5 (0,) aprobní ndex má číselný rozsah -,5 až +8,5. Kromě přesného určení jej lze také odhadnout na základě hodnot BK 5 a koncentrace O 2 podle tab. XXX, případně dalších (např. bakterologckých) charakterstk. Vztah mez saprobním ndexem a koncentrací kyslíku není zcela jednoznačný; v lteratuře lze nalézt dost se odlšující hodnoty - v tab. XXX např. hodnoty bez závorek jsou odečteny z nomogramu Tučka a ládečka, zatímco hodnoty v závorkách byly vzaty z tabulky publkované ládečkem.