Univerzita Karlova v Praze Přírodovědecká Fakulta Ústav pro životní prostředí
Sezonní změny kvality vody v nádržích Litovicko-Šárecké kaskády Seasonal changes of water quality in the reservoirs from LitovickoŠárecké cascade
Diplomová práce Bc. Rodica Stegarescu Srpen 2013 Vedoucí práce: prof. RNDr. Dana Komínková, Ph. D.
1
PROHLÁŠENÍ:
Prohlašuji, že jsem tuto diplomovou práci vypracovala samostatně s využitím uvedené literatury a informací, na něž odkazuji. Svoluji k jejímu zapůjčení s tím, že veškeré (i přejaté) informace budou řádně citovány. Rovněž prohlašuji, že předložená diplomová práce je totožná s elektronickou verzí vloženou do SIS.
V Praze dne
..............................................
2
PODĚKOVÁNÍ
Touto cestou bych ráda poděkovala vedoucí diplomové práce prof. RNDr. Dany Komínková, Ph. D., za odborný dohled a pomoc při psaní této diplomové práce. Zároveň chtěla bych poděkovat panu doc. Jiřímu Popovskému za odbornou pomoc při biologickém stanoveni, laborantkám z Laboratoři Ochrany vod PřF UK, pani Sylvě Novakové a Blance Popělakové za pomoc v laboratoři. A také mému manželovi za praktickou pomoc při odběru vzorku a za morální podporu.
3
Abstrakt Diplomová práce se zabývá sledovanním kvality vody v nádržích tvoricích Litovecko-Sarecke kaskádu. Litovecko-Šárecká kaskáda je soustava rybníků, vodních děl a retenčních nádrži, umístěná na Litovecko-Šáreckém potoce a se skládá z 9 významných nádrži a několika menších. Tyto nádrže plní různé funkce, od krajínotvorné, retenční, biologické a také rekreační: rybolov a koupáni. Mnoha z těchto nádrži protekají přes lidská sídla, jsou ovlivněné lidskou činností, která negativně ovlivňuje kvalitu vody v celé kaskádě. Cílem teto práci je sledovat fyzikálně-chemické ukazatele vody a také určit složeni fytoplanktonních společenstev, hodnotit stav vody v závislosti na antropogenních aktivitách v povodí a také sledovat jak se změnila kvalita vody časem a jaké jsou hlavní zdroje znečištěni. Kvalita vody byla hodnocená na základě 11 vzorků odebíraných v měsičním intervalu v období od březena 2012 do květen 2013. Odebíralo se ze všech nádržích vždy na přítoku, ze středu a na odtoku z nádrže pro sledování fyzikálně-chemických ukazatelů a jenom ze středu nádrže pro biologické stanoveni. Byly stanovené následující ukazatele: teplota, pH, konduktivita, rozpuštěny kyslík ukazatele neutralizačně kapacity (ZNK8.3 a KNK4.5), tvrdost, CHSKMn, koncentrace amoniakálního, dusičnanového, dusitanového dusíků, fosforečnany, koncentrace vápníku a chloridu. Naměřené výsledky z chemického rozboru byly porovnané s hodnotami uvedenými v Nařízeni Vlády 61/2011 Sb. o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění povrchových a odpadních vod a dle hodnot uvedených ČSN 757221 – Klasifikace jakosti povrchových vod. Bylo také sledované složení fytoplanktonních společenstev. Zjistilo se, že ve všech odebraných místech je nevyhovující kvalita vody dle koncentrace amoniakálního dusíku, a skoro na všechna místa pro rozpuštěný kyslík. Klasifikace odběrovych míst do tříd kvality ukazuje, že 3,7% míst patří do V třídy kvality, 7.7% do IV třídy, 59.23% do III třídy a 29,6% do II třídy. dle koncentrace N-NH4. Kaskáda je také dost zatížená všemi formami dusíku a také fosforem. Největší vliv na kvalitu vody v celé kaskádě mají dvě ČOV v obcí Chyně a Hostivice a také splachy ze zemědělské krajiny. Zatíženi živinami se projevuje výskytem vodního květu v teplých měsicích. Byly zde nalezené především zástupci sinic rodu Planktothrix agardhii, Anabaena flos-aquae a Anabaena spp. affinis. Vodní květ se vyskytoval výhradně v nádržích na středním toku, jako odpověď na podmínky prostředí. Tyto nádrže jsou zdrojem inokula sinic pro celou kaskádu. Celkem na Litovicko-Šáreckém potoce je voda nepřijatelně znečištěná a na území Prahy je jedna z nejhorších.
4
Abstract This diploma thesis deals with monitoring of water quality in the reservoirs which form the LitovickoŠárecká cascade. It is a cascade of ponds, waterworks and retention reservoirs situated on the Litovicko-Šárecký stream and is composed of 9 major reservoirs. These reservoirs have different functions: from landscaping, retention, biological as well as recreation: fishing and swimming. Many of these reservoirs flow through human settlements, which have a negative impact on the quality of water within the whole cascade. The goal of this thesis is to monitor physical and chemical indicators of water as well as to determine the composition of phytoplankton populations, assess the state of water depending on the human activities in the basin and also to monitor how has the water quality changed in time and what are the main pollution sources. The water quality was determined from 11 samples collected with monthly intervals during March 2012 to May 2013. Samples were collected on all the reservoirs from the inflow, in the middle and at the outflow for chemical analysis and only from the middle for biological analysis. The following indicators were monitored: temperature, pH, conductivity, dissolved oxygen, indicators of neutralization capacity (ZNK8.3 a KNK4.5), hardness, CODMn, the concentration of ammonia, nitrate and nitrite nitrogen, phosphates, concentration of calcium and chloride. Gained results were compared with the values given in the Government Regulation 61/2011 Sb. about the indicators and accepted pollution of surface and underground waters and with the values given in the ČSN 75 7221 – Quality classification of surface waters. The composition of phytoplankton communities was also determined focusing on cyanobacteria occurrence. It has been found that at all sampling points the quality is unsatisfactory according to the ammo nia nitrate concentration, and at almost all sampling places for dissolved oxygen. Classification of water quality from the sampling places showed that 3,75% points belong to the 5th class, 7,7% to the 4th class, 59.23% to the 3rd class and 29.6% to the 2nd class, according to the concentration of ammonia nitrate. The cascade is quite loaded with all forms of nitrate and with phosphorus. The biggest impacts on the water quality have the two WWTP in Chyně and Hostivice towns as well as the runoff from agricultural lands. The big load of nutrients manifests in occurrence of algae blooms in the warm time of the year. There have been determined mainly cyanobacteria Planktothrix agardhii, Anabaena flosaquae and Anabaena spp. affinis. Algal bloom has been noticed mainly on the lakes from the middle flow and it is a response to the environmental conditions. These reservoirs are source of cyanobacteria inocula for the entire cascade. Generally the water in the Litovicko-Šárecky stream is unsatisfactorily polluted and it is one of the worst in Prague. 5
Obsah 1.
ÚVOD ....................................................................................................................................... 8 1.1 Motivace .................................................................................................................................. 9 1.2. Cíle ......................................................................................................................................... 9
2.
LITERÁRNÍ REŠERSE ............................................................................................................10
3.
CHARAKTERISTIKA ZAJMOVÉHO ÚZEMÍ ........................................................................15 3.1. Obecná charakteristika povodí Litovicko-Šáreckého potoka....................................................15 3.1.1. Geomorfologická charakteristika .....................................................................................15 3.1.2. Geologické poměry ..........................................................................................................16 3.1.3. Hydrogeologické poměry .................................................................................................16 3.1.4. Pedologické poměry ........................................................................................................17 3.1.5. Klimatické poměry ..........................................................................................................17 3.1.6. Fytogeografické a biologické členěni ...............................................................................18 3.2. Hydrografické poměry a odtokový režim ................................................................................18 3.3. Ochrana přírody .....................................................................................................................20 3.3.1. PP Hostivické rybníky .....................................................................................................20 3.3.2. PP a EVL Obora Hvězda .................................................................................................21 3.4. Socioekonomická charakteristika ........................................................................................21 3.4.1. Chyně ..............................................................................................................................21 3.4.2. Hostivice .........................................................................................................................22 3.4.3. Praha ...............................................................................................................................23 3.5. Možné zdroje znečištění v povodí ...........................................................................................23 3.6. Popis zkoumaných nádrži .......................................................................................................24 3.6.1. Rybník Bašta ...................................................................................................................25 3.6.2. Strahovský rybník ............................................................................................................25 3.6.3. Břevský rybník ................................................................................................................26 3.6.4. Rybník Kala ....................................................................................................................26 3.6.5. Litovický rybník ..............................................................................................................26 3.6.6. Vodní dílo Strnad ............................................................................................................28 3.6.7. Retenční nádrž Jiviny.......................................................................................................28 3.6.8. Libocký rybník ................................................................................................................29 3.6.9. Vodní dílo Džbán ............................................................................................................30 3.7. Revitalizované území v povodí ...............................................................................................30 6
4. METODIKA .................................................................................................................................33 4.1. Přehled odběrových lokalit .....................................................................................................34 4.2. Odběr vzorků......................................................................................................................38 4.3. Analýza fyzikálně-chemických ukazatelů vody .......................................................................40 4.4. Analýza fytoplanktonních společenstev ..................................................................................45 4.5. Metody zpracování dat a hodnocení kvality vody ....................................................................45 5. VYSLEDKY.................................................................................................................................48 5.1. Vyhodnocení jakosti vod v jednotlivých nádržích ...................................................................48 5.2. Základní chemické ukazatele ..................................................................................................51 5.2.1 Teplota, pH, elektrolytická vodivost..................................................................................51 5.2.2. Ukazatele kyslíkového režimu .........................................................................................53 5.3. Sloučeniny dusíku a fosforu....................................................................................................54 5.3.1 Amoniakální dusík ............................................................................................................55 5.3.2. Dusičnanový dusík ..........................................................................................................57 5.3.3. Ortofosforečnanový fosfor ...............................................................................................58 5.4. Vápník a chloridy ...................................................................................................................60 5.5. Fytoplanktonní společenstva v teplém období .........................................................................61 6. SHRNUTÍ VYSLEDKŮ A DISKUZE ..........................................................................................64 7. ZÁVĚR ........................................................................................................................................68 8. SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK: ...........................................................................................69 9. POUŽITÁ LITERATURA ............................................................................................................70 10. PŘÍLOHY ...................................................................................................................................77
7
1. ÚVOD Člověk se vždy zabýval kvalitou vody, kterou píje. Na začátku existovala snáha mít dost vody a pak aby voda odpovídala určité kvalitě a aby nebyla závadná pro pití. Kvalitou vody se zabývali především tam, kde se už vyskytli, kvůli přírodním podmínkám, problémy s kvalitou pitné vody (slanost nebo výskyt epidemii). Pak od začátku první polovině 20. století existovala spíše snaha zajistit dostatečné množství vody. Ale od doby, kdy se lidé začali shromaždovat v sídelních útvarech, v období industrializaci, se zvýšil zájem o zajištění vyhovující kvalitu pro zdroje pitné vody a pro nádrže určené k rekreace. Se zvyšujícím počtem obyvatel v městských a příměstských aglomeraci se kladnou vyšší požadavky na množství a kvalitu vody, a na služby které vodní toky a nádrže poskytují lidem . V průběhu času člověk si dovolil měnit a upravovat vodní toky podle vlastních potřeb, a většinou se snažil, aby voda co nejrychleji byla odvedená z města a aby zabírala co nejméně místa. Toky a nádrže v urbanizovaných povodí jsou více zatížené především úpravami v korytě toku, zpevnění ploch v povodí a působením různých antropogenních zdrojů znečištění . To se negativně projevuje na kvalitě vody, protože se do toku dostávají více znečišťujících příměsi, než by se to stalo v přírodní krajině. Ekosystémy z městských upravených toku a nádrži jsou obvykle chudší a mají menší resilianci, částo jsou eutrofizované a složeni společenstev se mění ve prospěch více tolerantních druhů. V poslední době se častěji projevují nežádoucí jevy v nádržích urbanizovaných povodí jako je výskyt vodního květu, který je často způsoben sinicemi, které produkují toxiny, tím pádem silně ovlivňují jiné složky ekosystému, ale hlavně tvoří potíže při využívání této vody pro úpravu na vodu pitnou nebo pro rekreaci. Pro účinný boj s tímto jevem a hlavně pro jeho prevencí se už dlouho sledují faktory, které ovlivňují tento fenomén a také se hledají nové možností řešení tohoto jevu. Už se prokázalo, že vodní květ se nejvíce vyskytuje ve vodách eutrofizovaných, kde je velké množství živin, kde je vysoký pH a dost vysoká teplota, tak že pro včasnou a účinnou prevenci je nutné vědět jaké jsou fyzikální a chemické charakteristiky ve vodních útvarech a čím jsou tyto charakteristiky ovlivněné.
8
1.1 Motivace Litovicko-Šárecká kaskáda je soustava rybníků, retenčních děl a vodních nádrži na LitovickoŠáreckém potoce. Jedná se celkem o 9 nádrži s různými funkcemi: Nádrže na LitovickoŠáreckém potoce jsou většinou dost mělké s maximální hloubkou u posledního sledovaného vodního díla – Džbán, ale většinou máji hloubku kolem 2-3 metrů a ani v rozměrech se moc nevyznačují, maximální rozloha je 18 ha u Litovického rybníka. Maji různé funkce od retence, krajínotvornou, biologickou, rybochovnou a také rekreační (VD Džbán). Vzhledem k tomu, že v posledních letech se kvalita vody zhoršila a častěji se projevuje vodní květ (Komínkova a kol., 2012) vznikla potřeba detailnějšího a delšího studia kvality vody v tomto povodí. Na LitovickoŠáreckém potoce je kvalita vody pravidelně monitorována odborem pro vodní toky a nádrže Lesů hl. m. Prahy, ale jen na 3 profilech (dříve na 5) na středním toku. Hřebíková (2007) sledovala kvalita vody v stejném povodí ale také začínala až na středním toku. Tak že se moc neví o stavu vody na horním toku jestli třeba problémy nezačínají tam a jsou pak přenesené na celou kaskádu nádrži. Detailnější zkoumání od samého začátku je nutné pro zjištění stavu celkového povodí a i stavu těchto nezkoumaných nádrži, které stejné se nacházejí v urbanizované krajině a slouží lidem k různým účelům. 1.2. Cíle Cílem překládané diplomové práce je sledování fyzikálně chemické změny kvality vody ve vybraném povodí a také hodnocení stavu společenstva fytoplanktonů, se zaměřením na vznik vodního květu v jarním, letním a podzimním období. Získané výsledky máji byt hodnocené v závislosti na typu nádrže a antropogenních aktivitách v povodí. Budou také srovnané s už existujícími daty o kvalitě vody povodí s cílem vyhodnotit, zda se kvalita v povodí zlepšila nebo ne, a kde a jaké jsou hlavní zdroje znečištěni.
9
2. LITERÁRNÍ REŠERSE Je možně hodnotit kvalitu vody na zaklade fyzikálně-chemických ukazatelů nebo holisticky na zaklade biologického stanovení pomoci biomonitoringu a biomarkeru, výzkumu společenstev které prožívají ve vodě a jejich stupen tolerantnosti vůči znečištění. U fyzikálně-chemických ukazatelů kvalita vody se hodnotí podle míry koncentrace určitých látek v odebraném vzorku. (Langhammer, 2010) V České Republice se celostátně a dlouhodobě monitoruje kvalita vody na základě fyzikálněchemických ukazatelů již od roku 63. Realizuje se to především prostřednictvím celostátní monitorovací síti ČHMÚ, sítě podniku povodí, u drobných toku je monitoring realizován síti Lesu ČR a další. Časem se měnil rozsah sledovaných parametrů u monitorovacích stanic od základních fyzikálně chemických ukazatelů, pak radiologické ukazatele, těžké kovy a dnes se sleduji i specifické organické ukazatele. V současnosti se data shromažďují v systému ČHMÚ IS Arrow (Assessment and refference report of water monitoring) který je Národní referenční středisko pro monitoring v rámci činností zajišťovaných pro MŽP. Systém umožňuje uložení a zpracování výsledků programů monitoringu týkající se sledování chemického stavu a ekologického stavu vod dle požadavků Směrnice Rady č. 2000/60/ES, ustavující rámec pro činnosti Společenství v oblasti vodohospodářské politiky (Rámcová směrnice) a jejich zveřejnění pro laickou i odbornou veřejnost. Ukazatele získané z chemických analýz jsou pak vyhodnocené podle několika pravých norem o kvalitě vody. Jedna se především o nařízení vlády 23/2011 která stanovuje Normy environmentální kvality (NEK), hodnoty které by neměli byt překročené. Dále kvalita vody muže byt hodnocena podle ČSN 75 7221 do 5 tříd jakosti, neznečištěná, mírně znečištěná voda, znečištěná, silně znečištěná a velmi silně znečištěná voda. A také muže kvalita vody z různých zdrojů byt hodnocena i na základě toxikologických ukazatelů IC, LC50, EC50 a jiné. V rámci monitorovací sítě se sleduje i plaveniny, sedimenty, obsah různých organických a anorganických polutantu a se také hodnotí jakost vody, jako prostředí pro vodní organismy na základě různých parametru. Pomoci monitorování je možně pak zjistit i případné zdroje znečištěni v povodí. V literatuře jsou popsané dvě skupiny zdrojů znečištění: bodové, difúzní a plošné. (Pitter, 2009). U bodových zdrojů je možně zjišťovat kvalitu a kvantitu znečištěni protože je do vodního útvaru přivedeno soustředěně. U nich jsou dané imisní limity a v případě překročeni je možně různými technickými úpravy pak snížit množství znečišťujících látek, bud instalaci filtrů nebo změnou 10
technologii, jestli se to jedná o průmyslový zdroj. Jako bodové zdroje mohou byt odpadní vody z městských čistíren odpadních vod, a prime vstupy průmyslových, městských dešťových kanalizaci do toku. Kromě výše uvedených bodových zdrojů, Carpenter a kol. (1998) identifikoval i odtok ze skladek i z chovu zvířat. Plošné zdroje (nebo správně řečeno difúzní) jsou především splachy z okolní pudy, zejména zemědělské a městských zastavených ploch, atmosférická depozice a podle Carpenter a kol. (1998). Vezjak a kol.(1997) stanovil, že v Evropě největší problémy s kvalitou vody jsou patrné především v místech s velkou hustotou zalidnění, soustředěním průmyslových aktivit nebo intenzivního zemědělství. V literatuře se proto využívá pojem urbanizované povodí. Lidé také ovlivňovaly kvalitou vody v městských tocích, nejčastěji prostřednictvím technickými opravami, které měli za úkol co nejrychleji odvádět vodu z městského území. Jsou to především změny hydrologického režimu- změna kvantity odtékající vody, pak morfologické změny: narušeni kontinuity toku a zvýšeni eroze a také změny kvality vody v důsledku tepelné a chemické znečištěni. S růstem urbanizace se také zvyšuje i počet vodních toku ve městech (Meyer a kol., 2005), a tím pádem i narůstá tlak, který je kladen na přírodní ekosystémy. (Komínkova, 2007). Tato problematika připoutala pozornost více českých a zahraničních badatelů. Walsh a kol.(2005) zavedli pojem syndrom urbanizovaných povodí, který popisuji obecné vlivy urbanizace na vodních ekosystémech. Mezi hlavními syndromy můžeme zmínit, že v toku roste množství živin a přítomnosti chemických znečišťujících příměsi, často toxické, rostě teplota vody, hydrologické poměry jsou ovlivněné a často se vyskytují umělé povodně. Jsou také značné ovlivněné vodní společenstva, snížením jejich diverzity a vetší zastoupeni odolnějších druhu. Autoři zmiňují, že tyto efekty většinou se neprojevují samostatné (Internet 1 ) ale vždycky se jedná o kombinaci, která posiluje jejich celkový vliv na vodní ekosystémy. Jedna se především o změnách v příjmu živin a jejich retenci, poměrech mezi produkci a respiraci, poměru mezi primární a sekundární produkci, které silně ovlivňují samočisticí schopnosti toku (Komínkova, 2009). Zvýšení přisunu živin do vodních ploch v důsledku urbanizace a intenzívněni lidské činností je také dost zkoumaná v odborné literatuře. Růst obsahu minerálních živin (nutrietu) především sloučenin fosforu a dusíku ve vodách (a v některých případech i křemík, který je základním pro růst rozsivek), jejichž následkem dochází ke zvětšenému rozvoji fotosyntetizujících organismu, především cyanobakterii a řas, a tím ke zhoršení jakosti vody (Pitter, 2009). Mezinárodně je akceptovaná definice daná mezinárodní organizaci pro obchod v roce 1982, která definuje eutrofizaci jako „proces zvyšovaní produkce organické hmoty ve vodě, která dochází především 11
la základě zvýšeného přisunu živin“ (OECD, 1982). Rozlišuje se ale eutrofizace přirozená a antropogenní. Poslední je výsledkem civilizačního procesu a je způsobená následujícími faktory:
Splachy anorganických hnojiv (nitráty a fosfáty)
Přírodní výluhy (nitráty a fosfáty)
Přísun nitrátu, fosfátů a amoniaku z odpadu živočišné produkce (močůvka, kejda, chlévská mrva)
Splachy a eroze v důsledku zemědělské výroby, těžby a stavebnictví
Přísun detergentu (fosfáty)
Přísun čištěných odpadních vod (nitráty a fosfáty)
Přísun nečištěných odpadních vod (nitraty a fosfáty)
Srážky
Eutrofizace tedy je narušeni ekologických procesu následkem přebytku živin v prostředí. Rozlisuji se několika stupně eutrofizaci a určeni stupně eutrofizaci nádrži se děla především podle koncentrace celkového fosforu nebo lepe rozpuštěného aktivního fosforu, koncentrace chlorofylu-a, průhledností a koncentraci kyslíku. V Česku (Pitter, 2009) ale i v jiných zemích z mírného pasu (Schindler, 1977, Hecky a Kilham, 1988, Rukhovets a kol., 2002) fosfor je limitujícím prvkem pro nadměrný rozvoj autotrofních organismu. Byl nalezen primy vztah mezi koncentrace fosforu a množství chlorofylu-a a obraceny vztah k transparenci. (Jones a Lee, 1986) Podle údajů OECD (1982) je možné podle koncentraci fosforečnanového fosforu v µg/l zařadit vody do následujících kategorii trofie:
Ultraoligotrofní (<4)
Oligotrofní (4-10)
Mesotrofní (10-35)
Eutrofní (35-100)
Hypereutrofní (>100)
Eutrofizace tedy je narušeni ekologických procesu následkem přebytku živin v prostředí. Rozlisuji se několika stupně eutrofizaci a určeni stupně eutrofizaci nádrži se děla především podle koncentrace celkového fosforu nebo lepe rozpuštěného aktivního fosforu, koncentrace chlorofylu-a, průhledností a koncentraci kyslíku. V Česku (Pitter, 2009) ale i v jiných zemích z mírného pasu (Schindler, 1977, Hecky a Kilham, 1988, Rukhovets a kol., 2002) fosfor je 12
limitujícím prvkem pro nadměrný rozvoj autotrofních organismu. Byl nalezen primy vztah mezi koncentrace fosforu a množství chlorofylu-a a obraceny vztah k transparenci. (Jones a Lee, 1986) Hlavním zdrojem fosforu celkově jsou komunální odpadní vody (75-90 %) a další faktor je eroze ze zemědělské pudy (5-14 %) a jen malá část z přirozeného odnosu z povodí a z atmosférické depozice. Tyto hodnoty se ale liší v závislosti na úroveň civilizace v různé zemi. Například v Norsku, díky zvýšeni účinnosti čistíren odpadních vod, je hlavním zdrojem fosforu zemědělská výroba (Bechmann a kol., 2004). Naopak v Švýcarsku ČOV výrazně ovlivňuje kvalita vody v Ženevském jezeře vypouštěním značného množství fosforu do recipientu. (Thevenon a kol., 2011). Jiným případem je sub-saharská Afrika, kde jsou vodní toky, a nádrže zásobené fosforem z přímých vyústi splaškových vod, protože jen 30 procent populace je připojena k ČOV. (Nyenje a kol., 2010). Omezení přísunu fosforu byl základním krokem ve většinou pokusech o revitalizace nádrži a vraceni ze stavu eutrofizace (Dillon a Rigler, 1975, Edmondson, 1991, Smith 1998, Kagalou a kol., 2007, Jeppsen a kol., 2000, Lau a Lane, 2002). V některých případech snížení externího přísunu fosforu bylo úspěšná a podařilo se snížit trofie nádrže (Jeppsen a kol., 2000), ale efekt byl krátkodobý, par let jenom (Kagalou a kol., 2007) a Lau a Lane (2002) shrnuli, že je dost složitě obnovit eutrofní nádrž jenom omezováním přisunu fosforu. Kagalou a kol (2002) předpokládají, že eutrofizace silně zaleží i na vnitřní zásobu fosforu, intenzitu předchozího zatíženi a také na dobu zdrzeni vody. Se zvyšující se eutrofizaci klesá průhlednost vody, druhová diverzita řas a fauny u dna, ale zároveň roste koncentrace živin, koncentrace chlorofylu-a, elektrická vodivost, množství rozpuštěných látek, epilimnetická kyslíková supersaturace, a kyslíkový deficit u dna. Z biologických efektů jsou patrnější: četnost výskytu vodních květů, zvýšeni biomasy fytoplanktonu, růst litorální vegetaci, a primární produkci, množství ryb a zooplanktonu a fauna dna. Prvotním signálem počínající eutrofizaci na vodním biotopu je nárůst planktonních sinic, řas a makrofyt. Masový rozvoj mění průhlednost vody a propustnost vody pro světlo, zakal, barvu, opalescenci, snižuje tvrdost vody, mění pH, ovlivňuje množství rozpuštěného kyslíku atd. Pro nadměrný rozvoj fytoplanktonu jsou v odborné literatuře používané dva terminy: „vegetační zbarveni“ a „vodní květ“. (Štěpánek a Červenka, 1974) vegetační zbarvení představuje zvýšenou produkci fytoplanktonu rovnoměrné rozšířeného v celém vodním sloupci. Vodní květ ale se tvoří výhradně u vodní hladiny a je způsoben masovým rozvoje a produkci sinic a tvoří se povlaky na hladině. Vodní květ je pozorován při 13
obsahu 10 000 jedinců v 1 ml vody a nevytváří se u vod s pH nižším než 6.5. Součásti vodního květu jsou sinice rodu Anabaena, Aphanizomenon, Microcystis a Oscillatoria (Planktothrix). (Ambrožova, 2003). Marsálek a kol (2001) dokázali, že dominující zástupce Cyanobakterii v českých nádrzích a jezerech jsou Microcystis spp., Planktothrix agardhii a Aphanizomenon flos-aquae. V Německu byla zjištěna dominance stejných rodu ale navíc byla tam i značně množství Anabaena (Hummert a kol., 2001, Wiedner a kol., 2001, Frank, 2002). Jedna z nejrozšířenějších sinic v jezerech mírného pásmu je Planktothrix (Ernst et al. 2001) a vyskytuje se od nádrzích horských mesotrofních (P. rubescens) do eutrofních umělých nádrží (P. agardhii). (Catherine a kol., 2008). Mischke (2003) dokázal, že se společenstva sinic v mělkých nádrzích se v průběhu léta mění od zástupce rodu Nostocales (rody Anabaena a Aphanizomenon) do společenstva Oscillatoriales (rod Planktothrix), hlavni kvůli změně dostupnosti světla a teplotě. Vodní květ tvořen sinicemi je nežádoucí hlavně protože většina zástupce produkuji toxiny, především druhu microcystin: Planktothrix produkuje MC-LR- nejběžnější identifikovaný microcystin v povrchových vodách (Zurawell a kol., 2005) a Anabaena a Aphanizomenon produkuji spíše MC-RR (de Figueiredo a kol., 2004), který je méně toxicky. Microcystin je silným hepatotoxinem, působí toxický na vodní organismy: perloočky, mušle, makrofyty a ryby (v játrech exponovaných ryb byly zjištěné stopy oxidativního stresu, narušeni metabolismu lipidu a také byla vyvolané změny endokrinní disrupci (Marie a kol., 2012)), a má tendence se akumulovat a při konzumaci postižených ryb muže člověku způsobit silné akutní otráveni (Marsalek a kol., 2001). Kromě vnějšího přísunu fosforu, je rozvoj vodního květu připsán i vnitřní zásobě nádrže. Fenomény jarní a podzimní míchaní, při kterých se uvolňuje vice fosforu ze dna nádrže a dost často i větrné počasí podporuje rozvoj těchto společenstev zejména v mělké nádrži. Nádrže v urbanizovaných oblastech máji nízkou resiliancí ve srovnání s velkými a hlubokými nádržemi. (Naselli-Flores a kol., 2007). A proto pod tlakem antropegenních činností, vodní ekosystémy mohou být lehčí změněné ve prospěch tolerantních, často nežádoucích společenstev (třeba sinicemi). Doležalová a Komínkova (2013) shrnuli, že nádrže v Praze jsou přirozené malá, ale většina přitékající vody je odtok z mnohem větších nezpevněných ploch, a jsou ovlivněné různými lidskými činnostní, což se projevuje na kvalitu jejich vod a také na obsah toxických kovu v sedimentech. V jejich studiu se zjistila, že většina nádrži, u kterých jsou překročené hodnoty NEK, jsou eutrofizované a jsou zatížené organickými látkami, a to se týká i dvou nádrži v Litovicko-Šárecké soustavy.
14
3. CHARAKTERISTIKA ZAJMOVÉHO ÚZEMÍ 3.1. Obecná charakteristika povodí Litovicko-Šáreckého potoka Litovicko-Šárecký potok pramení u obce Chyně, v západní části Středočeského kraje a má délku toku 21.28 km a jeho plocha činí 62.9 km2. Do Vltavy se vlévá v Praze – Sedlci, v místech, kde končí Císařský ostrov. K nejvýznamnějším přítokům patří Jenečský, Zličínský, Nebušický a Lysolajský potok. Litovicko-Šárecký pramení v malém lesíku na území obce Chyně v Středočeském Kraji, protéká pak rybníkem Strahovský ve stejné obci a pokračuje přes soustavu rybníků (Litovický, Kala, Břve, Strnad) v Hostivicích a za hranicemi Prahy retenční nádrží Jiviny. Pod Ruzyňskou věznicí je tok v délce asi jednoho kilometru zatrubněn. Vytéká až u rybníka Libocký a pak pokračuje k vodnímu dílu Džbán, který je významným rekreačním místem pro obyvatelstvo Prahy. Potom velká část toku protéká Šáreckým údolím, kde je vodní tok zaříznut do tvrdých buližníkových hornin, v nichž vyrývá kaňonovité údolí a vytváří řadu kouzelných
scenerií. Složený
název
Litovicko-Šárecký
upozorňuje
na
dvě
části
potoka. Litovickém potokem bývá nazývána jeho horní část, která vtéká ho nádrže Džbán. Šáreckým potokem pak bývá označován dolní úsek toku pod nádrží.
Obr. 1. Mapa Litovicko-Šáreckého potoka Zdroj: www.mapy.cz
3.1.1. Geomorfologická charakteristika Z hlediska geomorfologického členění leží povodí Litovicko-Šáreckého potoka na severozápadě Pražské plošiny na tzv. Kladenské tabuli, resp. na jednom z jejích čtyř geomorfologických okrsků - Hostivické tabuli. Hostivická tabule se v oblasti souvislého rozšíření svrchnokřídových hornin a je charakterizována rozsáhlými zarovnanými povrchy (strukturními plošinami), od 15
jihozápadu k severovýchodu velmi mírně ukloněnými. Na horninách proterozoika, méně staršího paleozoika a jejich pokryvu permokarbonu a svrchní křídy vznikla členitá pahorkatina se dvěma úrovněmi zarovnaného povrchu. Na odolných buližnících a bazaltech se vytvořily místy suky a strukturní hřbety. Na území městské zástavby odkrývá široká údolní deprese křídové podloží ordovických
hornin.
Hluboce zaříznuté sevřené údolí středního a dolního toku Šáreckého potoka (v proterozoických břidlicích a buližnících) je epigenetického původu. Okraje údolí Šáreckého potoka jsou lemovány buližníkovými suky, které tvoří součást exhumovaného předkřídového povrchu. (Atlas krajiny České Republiky, 2009) 3.1.2. Geologické poměry Na území Prahy v průběhu geologické historie byla zatopena třemi moři, a teď je geologické podloží tvořené usazeninami z těchto moři. (Němec, Ložek a kol., 1997). Nejstarším útvarem na této území je svrchní proterozoikum, a je tu charakteristické střídáni drob a břidlic, jako v cele kralupsko-zbraslavské skupině. Na severozápadě Prahy v údolí Vltavy, Šáreckého a Únětického potoka se zbraslavská jednotka vyznačuje čočkovitými vložkami odolných silicitu – buližníku. Z paleozoických uloženin jsou zde hlavně horniny z ordoviku, střídající se břidlice a pískovce, a jen ojediněle karbonátové horniny. Charakteristické pro této území jsou takzvané Šárecké souvrství (Kovanda, 2001) s mocnosti 30 až 150 m, které jsou vyvinuté ve dvou fázích: břidličně a vulkanické. Byly zde nalezené i horniny z období svrchní křídy a jedna se především o jílovce, prachovce, pískovce, vápence a opuk, s mocnosti až několik desítek metru. Nejmladšími uloženinami jsou písčité štěrky a pisky říčných teras, sprašové hlíny a spraše, naváté pisky, splachové a fluviální písčitohlinité sedimenty z kvartéru. (Kovanda, 2001) 3.1.3. Hydrogeologické poměry Pestrá geologická stavba ovlivňují i hydrogeologické poměry. Tím pádem v dotčeném území hlavním zdrojem podzemní vody jsou atmosférické srážky, ale jsou zde přítomné i několika podzemních pramenu, zejména na území Prahy 6. Zde z křídových hornin Pražské plošiny vytékají vydatné prameny a v údolí potoku prořezávají tyto křídové sedimenty až do podloží ordovických či proterozoických hornin. V povodí Litovického povodí, mezi Libockým rybníkem a nádrži Džbán, vyvěrá celkem 15-26 l/s podzemní vody, a nejvydatnějšími prameny v tomto úseku jsou Veleslavínka, Zední, Překvapeni a Teplárna. V povodí Šáreckého potoka vytéká až 16-28 l/s pramenité vody, nejvýznamnější prameny jsou v Houslích a Zlodějka a Šárecká Habrovka která napájí koupaliště Šárka (Kovanda, 2001). 16
3.1.4. Pedologické poměry V povodí Litovicko-Šáreckého povodí jsou zastoupené různé typy pud. Nejvíce zde převládají hnědozemě, kambizemě ale jsou také ostrůvky černozemí a luvizemí a luvických hnědozemí. V sníženině z okolí Hostivic se vyvinuli hydromorfní černozemě. Hnědozemě se vytvořily hlavně v rovinatém či mírně zvlněném reliéfu ze spraší prachovic a polygenetických hlín pod původními doubravami a habrovými doubravami. V dotčeném území se vyskytují hnědozemě subtypu modální, které se vyvinuli ze spraší, prachovic, polygenetických hlín, a jsou charakterizované zrnitosti 3 a jsou také hnědozemě luvické. Na hostivické tabuli, hnědozemě postupně procházejí do luvických zemi, pudy s vybělením aluviálním orientem. A dále směrem k Vltavě jsou vice zastoupené kambizemě vyvinutým převážně v hlavním souvrství svahovin magmatických, metamorfických a zpevněných sedimentárních hornin Vznik těchto půd z tak pestrého spektra substrátů podmiňuje jejich velkou rozmanitost z hlediska trofismu, zrnitosti a skeletovitosti, při uplatnění více či méně výrazného profilového zvrstvení zrnitosti, skeletovitosti, jakož i chemických (biogenní prvky, stopové potenciálně rizikové prvky) a fyzikálních vlastností (ulehlost bazálního souvrství, ovlivňující laterální pohyb vody v krajině). V hlavním souvrství dochází obecně k posunu zrnitostního složení do střední kategorie v relaci k bazálnímu souvrství, k čemuž přispívá i jejich obohacení prachem. Jsou zde především zastoupne kambizemě modální ze středně těžkých a lehčích středních substrátů. Pudy v povodí Litovicko-Šareckého povodí jsou charakterizované střední a vysokou přirozenou retenční schopnosti a mohou zachytit od 100-600 l na m2 a více než 320 litru respektive. U zemědělských půd je ale tato hodnota nižší skoro o polovinu. (Atlas krajiny České Republiky, 2009) 3.1.5. Klimatické poměry Povodí Litovicko-Šáreckého potoka se nachází v teple a mírně teple klimatické oblasti s průměrnou roční teplotou vzduchu 7-9°C průměrné měsíční teploty zde se pochybují mezi -2-0 °C v lednu, v dubnu a říjnu mezi 8-10°C a červenci - nejteplejší měsíc, je průměrná teplota mezi 18 a 22 °C. Průměrný roční úhrn srážek činí 500-550 mm s maximálními hodnoty v letních měsicích červen-srpen (250-300 mm) a s nejmenším v zimních mísicích 0-100mm. (ČHMÚ). Podle Quitt (2009) (v Atlasu krajiny České Republiky) klima v této územi je typická pro urbanizované povrchy s hustou a středně hustou zástavbou s zněčištěnim ovzduší. V povodí Litovicko-Šáreckého potoka se nachází jedna klimatologická stanice českého hydrometeorologického ústavu, Praha Ruzyně. V roce 2012 na této stanici byla zaznamenaná průměrná roční teplota 9-10°C (ČHMÚ), největší teplota vzduchu byla v srpnu, kolem 26.5 °C (ČHMÚ). Také v srpnu byla i největší průměrná teplota, o pár stupňů větší než průměrná teplota v letech 1961-1990. Také můžeme říct, že od dubna 2012 do září 2012 teplota byla 17
nadprůměrná. Nejstudenějším měsícem na této stanice byl únor s minimální teplotou -8°C. V srpnu byly nejvíce letních a tropických dní s celou období. Roční úhrn srážek pro rok 2012 činil 500-600 mm (ČHMÚ), s maximální hodnotou 115 mm v červenci a minimálním v únoru cca 10 mm. V roce 2013 průměrná teplota v měsících leden-květen činila 3.58°C a úhrn srážek byl 46.42 mm (ČHMÚ). 3.1.6. Fytogeografické a biologické členěni Podle členěni provedené Skalickým a kol (1988), patří dotčené území k českému termofytiku: středočeská
tabule:
bělohorská
tabule
s potenciální
přirozenou
vegetaci
černýsovou
dubohabřinou a lipovou doubravou. Přirozené kultury se zachovaly jen ojedinělé, ale většinou byly nahrazené nepůvodními druhy a pudy byla většinou využita pro zemědělství a městskou zástavbu. Z biogeografického pohledu se jedná o biochory vápnitých stanovišť s 2. a 3. vegetačním stupněm.
3.2. Hydrografické poměry a odtokový režim Litovický potok vzniká převážně v meliorovaných polnostech nad obcí Chyně. Hned pokračuje rybníkem Bašta na okraji obce a pak do rybníku Strahovský. Po vstupu do přírodní památky Hostovických rybníku, protéká mokřadní nivou a vtéká do Břevského rybníka. V této nivě se nachází také menší vodní nádrž vzniklá po těžbě rašeliny, která je však napájena především podzemní vodou. Břevský rybník má ještě jeden drobnější přítok z jihovýchodu. Z rybníka může voda odtékat dvěma směry. Výpustní objekt umožňuje odtok strouhou do Litovického rybníka, popřípadě do jeho pravostrannému obtoku. Druhou možností je odtok přelivem ve východním okraji hráze širokým kanálem do rybníka Kaly. Dělení běžných průtoků mezi výpustní objekt a přeliv se děje regulací výpustního objektu. Vypouštění Břevského rybníku je možné do rybníku Litovického. Do rybníku Kala spadají převážně přívalové průtoky. Rybník Kala je kromě vody z Břevského rybníka napájen také několika pramennými potůčky, odvodňující lesní pozemky na jeho jižním okraji. Většina rybníku není protékána. Odtok z výpustního objektu a bezpečnostního přelivu se spojuje s odtokovou strouhou z Břevského rybníka a směřuje k rozpadlému rozdělovacímu objektu umožňujícímu rozdělit vodu do Litovického rybníka a obtokové strouhy, která však v součastné době není funkční. Potrubní výpusť s jednoduchým stavítkem na pravé straně hráze rybníka Kaly umožňuje odpouštět vodu také do mokřadu Chobot. Odtud voda povrchově přetéká do obtokové strouhy kolem Litovického rybníka. Za průměrného průtoku vykazuje rybník Kala průtokový deficit 0,7 l/s, neboť rybník odpařuje z hladiny víc vody, než přitéká z jeho dílčího povodí. Znamená to, že dlouhodobě závislý na přítoku z Břevského rybníka. Litovický rybník vedle hlavního přítoku přijímá několik drobných přítoků směrem od Litovic. (ZCHÚ) 18
Za Litovickým rybníkem tok Litovicko-Šáreckého potoka pokračuje obcí Hostivice, kde je většinou napřímen a koryto je upravené a následně do retenční nádrže Strnad. Z retenční nádrže potok vtéká na území hl. m. Praha pod dálnici R1. Přibližně 400 m za nádrží Strnad, již v katastru hl. m. Prahy, se nachází retenční nádrž Jiviny. Z Jivin potok pokračuje východním směrem do Ruzyně, kde je u Ruzyňské věznice zatrubněn. Zatrůnění potoka končí u severního cípu Obory Hvězda. Odsud potok pokračuje Ruzyní v otevřeném korytě protéká i Libockým rybníkem, který je bočně napájen, a pak pokračuje do Veleslavína a následně do údolní nádrže Džbán v Šáreckém údolí. Po výtoku z nádrže Džbán potok protéká údolím Divoké Šárky do Tiché Šárky. Střední část se rozkládá na území přírodního parku Šárka – Lysolaje. Severovýchodní část protéká středně urbanizovaným údolím Dolní Šárky. Přes Jenerálku pokračuje do Dolní Šárky a Lysolaj. Za Lysolaji se vlévá do Vltavy. Tabulka 1. Základní hydrologické údaje o Litovicko-Šáreckém potoce Celková plocha povodí
62,93 km2
Čislo hydrologického pořadí
1-12-01-002, 1-12-01-004, 1-12-01-006
Hlavní recipient
Litovicko-Šárecký potok
Rád toku
III
Celková délka toku
23,43 km
Celkový počet hlavních přítoku
4
Levostranné přítoky
3
Pravostranné přítoky
1
Zdroj: Lesy hl.m. Praha 1
M-denní průtoky naměřené u Libockého rybníka a u ústí do Vltavy jsou představené v tabulce 2 a N-létě průtoky charackeristické pro lokality pod Břevským rybníce a v Hostivicích nad a pod soutokem s Jenečským potokem a u ústí do Vltavy jsou představené v tabulce 3.
19
Tabulka 2. M-denní průtoky na vybraných profilech Litovicko-Šáreckého potoka, l s-1 M-denní průtoky (l s-1) Název profilu
Litovicko-Šárecký potok, Libocký rybník Litovicko-Šárecký potok, ústí do Vltavy
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
355
364
Qa
288
207
164
135
112
94
79
66
53
41
28
14
3
128
425
304
240
197
165
139
117
98
80
63
45
26
12
-
Zdroj: Lesy hl. m. Praha
Tabulka 3. N-létě průtoky na vybraných profilech Litovicko-Šáreckého potoka, m3 s-1 N-létě průtoky (m3 s-1)
Název profilu 1
2
5
10
20
50
100
1
2
3,9
5,6
7,5
10,4
12,8
Litovicko-Šárecký potok - nad Jenečským potokem
1,1
2
3,7
5,5
7,7
11,3
14,7
Litovicko-Šárecký potok - pod Jenečským potokem
1,5
2,7
4,9
7,2
10,1
14,9
19,3
Litovicko-Šárecký potok - ústí do Vltavy
2,6
4,3
9,8
14,1
19,2
26,7
33
Litovicko-Šárecký potok - hráz rybníka Břevský
Zdroj: Lesy hl. M. Praha
3.3. Ochrana přírody V povodí Litovicko-Šáreckého potoka jsou umístěné několika chráněné území: přírodní památka Hostivické Rybníky, Přírodní památka a evropská významná lokalita Obora Hvězda, přírodní rezervace Divoká Šarka, přírodní památka Vizerka, PP Jeneralka, PP Zlatnice, PP Nad Mlýnem, PP Dolní Šarka, PP Baba a několika památných stromů.
3.3.1. PP Hostivické rybníky Přírodní památka Hostivické rybníky se nachází u města Hostivice, v okrese Praha - západ a Středočeském kraji. Byla založena v roce 1996 na rozlohy 113 ha. Území zahrnuje část hostivické rybniční soustavy – rybníky Břevský, Kalu a Litovický, mokřad Chobot a přiléhající mokřady a převážně druhotné lesy. Rovinaté území v nadmořské výšce 345 – 358 m n. m. tvoří oblast přírodě blízkých ekosystémů uprostřed silně urbanizovaného a zemědělsky intenzivně využívaného prostředí. Lokalita je významná z hlediska ornitologického jako hnízdiště, shromaždiště a zimoviště ptáků. Cenné jsou také mokřadní biotopy a hodnotné je toto území i z mykologického hlediska. V této přírodní památce jsou zvláště chráněné následující druhy rostlin: 20
Kalichovka půvabná (Haasiella venustissima), Pečárka bělovlnná (Agaricus leucotrichus), Kornatec přejemný (Aleurodiscus delicatus), Krtičník stinný (Scrophularia umbrosa), Potočník vzpřímený (Berula erecta), Ostřice trsnatá (Carex caespitosa), Ostřice latnatá (Carex paniculata), Ostřice nedošáchor (Carex pseudocyperus), Ostřice říční (Carex riparia) a druhy živočichů: chřástal vodní (Rallus aquaticus), Žluva hajní (Oriolus oriolus), Moták pochop (Circus aeruginosus), Potápka černokrká (Podiceps nigricollis), Potápka malá (Podiceps ruficollis), Potápka roháč (Podiceps cristatus). (ZCHÚ ) 3.3.2. PP a EVL Obora Hvězda Se nachází la území hl. m. Prahy v Liboci. Celková plocha zvláště chráněného území činí 78,8493 ha. Předmětem ochrany ZCHU tvoří Lesní porosty přirozeného charakteru (habrové doubravy, bukové doubravy, bíkové bučiny), významná ornitologická lokalita. Na této území hnízdí Datel černý (Dryocopus martius), lejsek bělokrký (Ficedula albicollis), kavka obecná (Corvus monedula), lejsek šedý (Muscicapa striga), strakapoud prostřední (Dendrocopos medius). Také se na této území vyskytují 8 druhů netopýru (1 druh je kritický ohrožený a ostatní 7 silně ohrozené). Na stejné území se nachází Evropská významná lokalita EVL CZ0113001 Obora Hvězda. Konkrétně se jedná o mokřinu a navazující podmáčenou olšinu a vrbinu na severozapadním okraji PP Obora Hvězda, na břehu Litovického (Šáreckého) potoka. Předmětem ochrany je výskyt vrkoče útlého (Vertigo angustior), velmi malého plže o délce ulity nepřesahující 1,8 mm, který obývá zejména více otevřené bazické vlhké údolní louky, mokřadní biotopy a pěnovková luční prameniště, kde žije v trávě, rozkládající se vegetaci v opadavé vrstvě, nebo ve vlhkém mechu (Plan péče o PP Obora Hvězda, 2012) Litovicko – Šárecký potok na jeho dolním toku je součástí největšího pražského přírodního parku Šárka – Lysolaje, který v sobě zahrnuje osm maloplošných chráněných území: Baba, Divoká Šárka, Dolní Šárka, Housle, Jenerálka, Nad mlýnem, Vizerka a Zlatnice.
3.4. Socioekonomická charakteristika Litovicko-Šárecký pramení v malém lesíku u obce Chyně, okres Praha-Západ v Středočeském Krájí. Dále potok protéká obcím Hostivice a dostane se na území hlavního města Prahy, kde teče výhradně přes městskou část Praha 6. 3.4.1. Chyně Obec Chyně se nachází v okresu Praha-Západ v Středočeském Krájí. Má celkovou rozlohu 500 ha, ze kterých 394 představuje zemědělská půda. Na její území se nachází rybníky Bašta a 21
Strahovský. I přesto se obec nachází nedaleko od Prahy, do roku 1990 se nacházela v neutěšeném stavu: neexistovaly žádné inženýrské sítě vyjma rozvod elektřiny a dešťové kanalizace vybudované v padesátých letech. Od roku 1996 se postupně vybudoval, Strahovský rybník, tlaková kanalizace a na ni navazující čistírna odpadních vod a vodovod, zahájena byla i plynofikace obce. (Truksova, 2012) Počet obyvatel k lednu 2013 představoval 2082. Ve srovnání, v červenci 2011 počet obyvatel nepřesahoval 1850 (Český statistický úřad). Tím pádem se dá odhadnout, že populace mírně roste. V současnosti staví v obci několik developerů i individuální stavebníci, takže se zastavěná část obce více než zdvojnásobí v ploše a několikanásobně naroste počet jejích obyvatel. O bydlení v obci Chyně je veliký zájem. Chyně se nachází ve středu lichoběžníku čtyř dálnic, na každou 3 km daleko. Jedná se o Plzeňskou dálnici a pokračování jihozápadního okruhu, nově budovanou Karlovarskou dálnici a spojku mezi Plzeňskou a Karlovarskou dálnicí. V obci jsou registrované několik právnických subjektu, například výrobce plastových nádrži, poskytovatele úklidových a čisticích služby, oprava aut, a jiné činnosti, které mají menší vliv na životní prostředí. A obec má od roku 1999 i svojí čistírnu odpadních vod navržená pro 2000 EO. (Truksova, 2012, Oficialné stranky obce Chyně, 2013, Regionalni informační servis Chyně, 2013) 3.4.2. Hostivice Severovýchodní od Chyni, leží Hostivice - město při západní hranici Prahy, patřící do Středočeského kraje a okresu Praha-západ. Hostivice leží na silnici spojující Prahu a Karlovy Vary, její střed je vzdálen asi 4 km od hranic Prahy. Má 7,5 tisíce obyvatel a rychle roste tempem kolem 300 obyvatel ročně. Celková rozloha obce je 1149 ha a je rozdělena do více časti: Jeneček, Břve a Litovice. Území Hostivice bylo osídleno od pravěku. První zmínka o městě byla až v roce 1277. Ves tvořil několika dvorců a kostel Sv. Jakuba. V průběhu času se obec pomalu rozšiřoval a v prvních letech 20. Století poznamenal velkou vlnu rozšíření zástavby. Druha vlna začala po roce 1989 a trvá dodnes. (Oficialní stranky obce Hostivice, 2013) Podle údajů z Českého statistického úřadu, za posledních 20 let se počet obyvatel zvětšil od 4811 v 2002 do 7613 v 2012. (Český statistický úřad, 2012). Celkový přírůstek byl největší v letech 2006, 2007 ale hlavni příčinou není přirozený přírůstek, či stěhovaní. Trend stěhovaní do Hostivic, v menší míře je patrna i v posledních letech.
22
Na území Hostivic jsou umístěné více právnických subjektu, největším je na okrají města Tulipán park Logistic Center, a také několika opraven aut, a několik restauraci. Město má svojí čistírnu odpadních vod, s aktuální kapacitou 6900 EO s celodenním průtokem 18.6 l/s. A v nejbližším budoucnu je naplánovaná její rekonstrukce na 14000 EO. 3.4.3. Praha Litovicko-Šárecký potok protéká dále přes hlavní město Praha, výhradně přes městskou část Praha 6. Rozloha městské časti Praha 6 je 41.54 km2. Hustota zalidnění činí 2466 obyvatel/ km2. Podle dat českého statistického úřadu v roce 2012 žilo v Praze 6 98444 obyvatel (data k 31. 12. 2012). Pro srovnání před 10 letech zde žilo o 28270 obyvatel méně (Česky statistická úřad, 2012). Za poslední 20 let činil růst obyvatelstva 70 000 i dodnes je patrný mírný růst obyvatel. Také je velmi intenzivní i zástavba nových sidlíšt. V zájmovém území za posledních 10 let vzniklý nove bytové domy na levém břehu Libockého rybníka.
3.5. Možné zdroje znečištění v povodí V povodí Litovicko-Šáreckého potoka byly identifikované několika zdrojů znečištění. Jako hlavní bodové zdroje jsou povazované čistírny odpadních vod z obci Chyně, městskou čtvrti Jeneč z Hostivic, ČOV Hostivice a ČOV městské čtvrti Sobín. ČOV Chyně funguje od roku 1999, je typu BIO CLEANER BC 2000 a byla navržena na maximálně 2000 ekvivalent obyvatel. Technologie této biologické čistírny spojuje do kompaktního celku všechny stupně čištění odpadních vod včetně měření průtoku vyčištěné vody. ČOV je dvoustupňová. V prvním mechanickém stupni jsou odstraněny zejména větší nerozpuštěné nečistoty a ve druhém biologickém stupni je odstraněno zejména rozpuštěné znečištění charakterizované organickými látkami a sloučeninami dusíku a případně fosforu. Biologický stupeň je koncipován jako nízkozatěžovaná aktivace s předřazenou denitrifikací, tzv. D-N proces, který kromě spolehlivého dosažení potřebné kvality odtoku v parametrech organického znečištění umožní i zvýšené odstraňování dusíkatých látek z odpadních vod. Vyčištěná voda je přes odtokový žlab odváděna pryč do Strahovského rybníka. Čistírna je schopná pojmout až 300 m3 znečištěné vody denně při spotřebě asi 155 kWh/den. Zároveň je navržena tak, aby ji bylo možno provozovat i na menší kapacitu (Truksová,2006). Dalším bodovým zdrojem v povodí je Čistírna odpadních vod z Hostivic, která je navržena na 6900 EO. Stávající ČOV se skládá z mechanického předčištění, dvou nádrží oxidačních příkopů (2x 2 500 EO), dvou dosazovacích nádrží pro oxidační příkopy, 1 nádrže kompaktní biologické jednotky Simplex a kalového hospodářství. (Informační system EIA, 2012)
23
V nejbližším budoucnu je naplánována přestavba již existující Hostivické ČOV se zvýšením kapacity na 1400 EO s dostatečným prostorem pro rekonstrukci s umístěním nových technologií a jejím napojením na kanalizaci města. Potřeba intenzifikace čištění odpadních vod je dána prudkým nárůstem počtu obyvatel Hostivice, se kterým se i nadále počítá, neboť v územním plánu jsou navrženy ještě nevyužité rozvojové plochy pro bydlení. Dosavadní čistírna by proto nepokryla všechny požadavky na vyčištění vody před vypouštěním do povrchového recipientu, retenční nadrž Strnad. Zahájení stavby byla naplánovaná na léto 2011 a mělo by byt už dokončena na podzim 2012. Bohužel z důvodu nedostatku finančních prostředku a byrokracie ale to ještě neproběhlo. Jiný zdroj je čistírna odpadních vod z obce Sobín, která má kapacitu 900 EO (Internet 2). Na stránkách Lesy hl. m. Praha je identifikován ještě jeden zdroj znečistění v tomto povodí, jedna se o čistírny odpadních průmyslových vod Klio, která se nachází na horním toku Zlíčinského potoka, na území městské častí Praha-Zlíčin. Základní činností čističky je čištění všech druhů odpadních vod, a následná úprava a likvidace kapalných odpadů (KLIO, 2013). Na svých stránkách firma garantuje dosažení mimořádně nízkých koncentrací znečištění ve vyčištěné vodě, a to i v případě přítomnosti komplexotvorných látek. Lesy hl. M. Prahy povazuje tento zdroj za stale znečišťující ale se na vyřešení situace už pracuje. Také Komínková et al., (2012) považují za významnými zdroje znečištění nelegální vyústi splaškových vod z sídelných útvaru. Stávající bodové zdroje jsou masivním zdrojem emisí fosforu a lze je považovat za hlavní příčinu hypertrofie nádrže. Hlavními difúzními zdroje znečištěni mohou byt zástavba a městské plochy, dešťové kanalizace a další drobné zdroje. (Komínková et al., 2012) Značným zdrojem mohou byt i zemědělské plochy nacházející se kolem rybnících a podél toka, zejména na horním toku, kde se převážně pěstují obilí (pšenice, ječmen) a se předpokládá, že jsou intenzivně hnojené. Významným zdrojem jsou považované i samotné nádrže nacházející se v této povodí které jsou obecně v letních měsících nejen zdrojem fosforu, ale také inokula sinic a se pak to přenáší po toku. Velmi záleží na jejich trofickém stavu.
3.6. Popis zkoumaných nádrži V povodí Litovicko-Šáreckého povodí se nacházejí následující nádrži, které plni různé funkce od krajínotvornou, retenční, biologickou funkci a rekreační. V tabulce 3 je uveden stručný popis využiti nádrži. 24
3.6.1. Rybník Bašta Rybník Bašta leží na katastrální území obce Chyně. Má celkovou rozlohu kolem 4 ha a maximální hloubka je 2,5 m. Je první nadrž na celé soustavě rybníku a je napájená pramennou častí Litovického potoka. Na jih od rybníka se nachází obec Hostivice s 2000 obyvatel a na severu je zemědělská krajina. Rybník je tu už dost dlouho, na historických mapách z roku 18361852 je už přítomný. 3.6.2. Strahovský rybník Rybník Strahovský leží na území obce Chyně, asi 600 m níže Bašty. Celková plocha je 1,3 ha, a maximální hloubka činí 3,5 m. Tato nadrž je intenzivní využívaná k chovu ryb, je pronajatá obecní prospěšnou organizací Strahovský rybník o.p.s. která poskytuje rekreační a sportovní služby pro občané obce Chyně a Hostivice. V daném rybníce se vyskytují několika druhů ryb: kapr obecný, lín obecný, amur bílý, štika obecná, candát obecný, úhoř říční, bolen dravý, síh seled, jelec tloušť, cejn velký, sumec velký (Strahovsky rybnik, o.p.s., 2012). Před rybníkem jsou umístěné 3 menší nádrže, využívané k chovu rybí osádky. Do nádrže teče voda z rybníka Bašty a také z východní časti Chyni a do ní je vyústěná i strouha od ČOV Chyně. Tabulka 4. Charakteristiky nádrži tvořících Litovicko-Šáreckou kaskádu Nadrž
ř.km.
1
Bašta
22,60
chov ryb, krajinotvorná
2
Strahovský
21,75
3
Břevský
4
Funkce
Plocha, ha
Hloubka, m
4
2,5
chov ryb, sportovní rybolov, biologická, krajinotvorná
1,3
2,5
21,00
krajinotvorná, rybochovná
10
3
Kala
20,40
krajinotvorná, rybochovná
13
2,5
5
Litovický
19,80
krajinotvorná, rybochovná
18
3,5
6
Strnad
16,70
retenční, biologická, krajinotvorná, rybochovná
8,3
3
7
Jiviny
15,50
retenční , biologická, chov ryb
9
4
8
Libocký
12,50
rybochovná, krajinotvorná, rekreace, sportovní rybolov, odběr vody
2,7
2,5
9
Džbán
10,20
rekreace, retenční, krajinotvorná, sportovní rybolov
18
7,5
Zdroj: Lipták (2006), Lesy hl.m. Praha
25
3.6.3. Břevský rybník O 400 m níž se nachází Břevský rybník který je prvním ze třech Hostivických rybníku o rozlohy 10 ha a maximální hloubkou 2,5 m. Litovický potok je napájí od západu. Do něj se ale vlévá ještě jeden mály zdroj z vodní nádrže v Břevské rákosině. Tato malá nádrž vznikla až po těžbě rašeliny a nemá žádný přítok – je napájena jen podzemní vodou. Do Břevského rybníka vtéká ještě jeden malý přítok vznikající v polích na východě oblasti a protékající mokřady Nekejcov. Voda z rybníka může odtékat dvěma směry: přelivem ve východní části hráze do Kalého, ale i strouhou do Litovického rybníka. Vypouštění Břevského rybníka je však možné jen do Litovického rybníka – do Kalého mohou téct jen přílivové průtoky. Na severním břehu je hraničena městskou zástavbou a silnicí. U odtoku je umístěna lávka a dětské hřiště. 3.6.4. Rybník Kala Rybník Kala je také součástí přírodní památky Hostivické rybníky, má celkovou rozlohu 13 ha a maximální hloubku 2 m a je bočné napájená Litovickým potokem a také z malých pramenných potůčků, které vznikají v lese po jeho okraji. Nedochází zde však k výraznému proudění. Voda proudící z bezpečnostního profilu směřuje k rozpadlému objektu. Od roku 2009 teče voda jen do Litovického rybníka. Původně mohla téct ještě odvodňovací strouhou podél Litovického rybníka, ta ale už funkční není. Malá výpust na pravé straně hráze Kalého rybníka umožňuje v období sucha zásobovat vodou mokřad Chobot. Z mokřadu Chobot může voda povrchově přetékat do odtokové strouhy kolem Litovického rybníka. Kalý rybník vykazuje za průměrného průtoku průtokový deficit. To je způsobeno tím, že odpar z hladiny je vyšší než podíl přítoků. Aby si udržel svou hladinu, je závislý na přítoku z Břevského rybníka. 3.6.5. Litovický rybník Litovický rybník je největší součástí PP Hostivické rybníky, a má celkovou rozlohou 18 ha. Litovický rybník přijímá jak vody z Kalého tak z Břevského rybníka, tak i menší potůčky přitékající většinou ve směru od Litovic. V současnosti patří rybníky Českému rybníkářství, s. r. o., Mariánské Lázně. Chová se zde především kapr lysec, dále pak lín obecný (Tinca tinca), okoun
říční (Perca
bílý (Hypophthalmichthys
fluviatilis), amur molitrix), štika
bílý (Ctenopharyngodon obecná (Esox
idella),
lucius), candát
tolstolobik
obecný (Sander
lucioperca), sumec velký (Silurus glanis) a další malé ryby z čeledi kaprovitých. V rybníce se také může ještě vyskytnout úhoř, který se již nenasazuje, plevelné ryby jako je střevlička východní (Pseudorasbora parva) a karas stříbřitý (Carassius auratus). Dnes se již pro zvyšování
26
úživnosti nepoužívají hnojiva, ryby se přikrmují obilím a voda se dezinfikuje vápněním. Výlovy jsou zpravidla jednou ročně a rybníky se neletní (Kučera a kol., 2006). Voda v těchto třech rybnících je však silně eutrofizovaná, v důsledku čehož dochází k nárůstu počtu zelených řas, což je viditelné i na zbarvení vody. Nárůst řas je způsoben přítomností vysokého
obsahu dusíku a fosforu,
který
se
do
vody
dostává
z okolních
polí
i z vypouštěných odpadních vod. Této situaci neprospívá ani rybníkářské využití rybníků. V důsledku zhoršené kvality vody došlo v jednom období i k náhlému uhynutí mnoha vodních ptáků. To měl na svědomí neurotoxin botulotoxin, který vzniká za anaerobních podmínek v bahně, kde se dostává do těl prvoků, kterým nevadí. Následně se pak hromadí v těle ptáků, kde působí letálně. Podle planu péče o PP (ZCHÚ, 2009), u rybníků by bylo potřeba provést průzkum ohledně zabahnění. Při zabahnění větším než 30 % by bylo vhodné odbahnění. V současnosti není znám stav zabahnění. Z historického hlediska bylo důležité, že tato rybniční soustava sloužila jako zdrojová oblast vody pro vodovod, který zásoboval Pražský hrad v době vlády Rudolfa II. Je jisté, že v této době byla rybniční síť rozsáhlejší, přesná velikost však není známa. Po přesunu moci do Vídně (1620) upadl o tyto lokality zájem, zejména o hradní vodovod. V době před třicetiletou válkou je doložena existence pouze dvou rybníků. Z vojenského mapování z roku 1953 je patrné, že došlo k odlesnění okolí rybníka a následnému vysoušení části mokřadů. Když se po vzniku Československa v roce 1918 stal Pražský hrad sídlem hlavy státu, došlo opět k zvýšení nároků na dodávky vody, a to zejména do nově budovaných zahrad. V této době existovaly z původních sedmi rybníků již jen tři: Kala, Břve a Bašta, z ostatních zbyly pouze hráze. Při následném průzkumu byl zjištěn nevyhovující stav většiny rybníků, v důsledku čehož se muselo přistoupit k jejich rekonstrukci. Před rekonstrukcí rybníků Kala (dnes Kalý rybník) a Břve (dnes Břevský rybník) byl v letech 1924 až 1925 obnoven Litovický rybník, do kterého se napustila voda z těchto dvou rybníků (ty byly odkaleny a k rekonstrukci hrází došlo až roku 1933). S postupným naplňováním Litovického rybníka v lednu 1926 se objevily potíže s hladinou podzemní vody, neboť došlo k zaplavení sklepů blízkých domů. Vodovod se nakonec vzhledem k nastalým problémům nepodařilo dobudovat. Po restituci roku 1989 se stav životního prostředí zhoršil, neboť zde panoval rozkol soukromých majitelů, investorů a obce. Přírodní památka Hostivické rybníky vznikla roku 1996 a od této doby se o její rozvoj stará Český svaz ochránců přírody, konkrétně jeho základní organizace Hostivice.
27
3.6.6. Vodní dílo Strnad
Leží v katastrálním území Hostivic, Praha-západ na říčných kilometrech 19.5-17. Jedná se o průtočné nádrži s biologickým, retenčním, krajinotvorným a rybochovným účelem, celkovou rozlohou 83.447 m2, a objemem 114015 m3. Před sypané zemní hrázi dosahuje maximální hloubku 3 m. Nádrž je napájena Litovickém potokem a také z pravé strany se do něj vlévá Zličínský potok. Výstavbě
rybníka
předcházelo
vybudování suché retenční nádrže, která byla dokončena kolem roku 1958 a sloužila k zmírnění velkých vod při povodních. Po roce 1969 byla původní nádrž přestavěna na rybník a upravena do dnešní podoby. Dnes má rybník nejen funkci krajínotvornou, ale také má význam
Obr. 2. Náhled retenční nádrže Strnad
pro zlepšování kvality vody Litovického
Zdroj: Lesy hl. m. Praha
potoka nad rekreační nádrží Džbán. Dále je rybník využíván k extenzivnímu chovu ryb, zejména kapra obecního, štiky a lína. Každý podzim je pravidelně prováděn výlov. V roce 2007 bylo provedeno odbahnění rybníka a oprava opevnění hráze. Z rybníka bylo odvezeno 25 000 m3sedimentu. V rámci úprav bylo kolem rybníka vysázeno mnoho nových stromů a keřů. Z přírodního hlediska je rybník díky své rozloze velmi zajímavou lokalitou zejména pro vodní ptactvo. Běžně zde je možně spatřit kachnu divokou (Anas platyrhynchos), labuť velkou (Cygnus olor), lysku černou (Fulica atra) nebo poláka chocholačku (Aythya fuligula).(Lesy hl.m. Praha, 2011). Velká vodní plocha láká ptáky i k zastavení za potravou, v době tahu nebo zimování a jako napajedlo. Loví zde například volavka popelavá či kormorán velký. V korytech pod hrází rybníka, která jsou prorostlá bujnou vegetací, jsou ideální podmínky pro skokana zeleného a další obojživelníky. Břehy rybníka jsou porostlé mladými olšemi, topoly a vrbami a jsou silně ovlivněny lidskou činností. Chybí zde také souvislejší pás mokřadního rostlinstva, tzv. litorální pásmo, na které je vázáno mnoho dalších organismů. 3.6.7. Retenční nádrž Jiviny Retenční nádrž Jiviny byla postavena v letech 1980 - 1984 na Litovickém potoce v Praze 6 za účelem zachyceni přívalových vod i v povodňových obdobích z dešťové kanalizace zaústěné do 28
Litovického potoka nad profilem hráze. Na vyústění dešťové kanalizace jsou umístěny dešťové usazovací nádrže (dále DUN) pro ochranu kvality vody v retenční nádrži a v toku pod hrází. DUN současně vyrovnávají nárazové přítoky dešťových vod z kanalizace do nádrže. Dalším účelem vodního díla Jiviny je zlepšováni průtoku v Litovickém potoce. Retenční nádrž Jiviny je také využívaná Českým rybářským svazem k chovu ryb. Má celkovou rozlohu 9,0 ha a objem 138000 m3. Po dokončení výstavby silničního okruhu kolem Prahy se předpokládá další výhledová urbanizace povodí nad retenční nádrží Jiviny. V budoucnu tedy pravděpodobně dojde k dalšímu ovlivnění odtokových poměrů v povodí retenční nádrže (Geocaching, 2013). 3.6.8. Libocký rybník Libocký rybník se nachází na 12.5 říčným
kilometru
na
Litovicko-
Šáreckém potoce, kolem 3 kilometrů od RN Jiviny. Rybník se nachází v Praze 6- Liboc a je bočně napájen. Hlavním účelem nádrže je chov ryb, odběr vody a slouží jako krajínotvorný prvek, k rekreaci a sportovnímu rybolovu. Nádrž má celkovou rozlohu 2,7 ha a objem 44933 m3. (Lesy hl.m. Praha,
Obr. 3. Náhled Libockého rybníka
2013).
Zdroj: Lesy hl.m. Praha
Založení rybníka se odhaduje zhruba do konce 18. století. Rybník byl postaven jako průtočný na Litovickém potoce. Historicky rybník byl a nadále je, zdrojem vody pro vodovod Pražského hradu, kde je voda využívána zejména k závlahám. Voda je z rybníka odebírána odběrným objektem umístěným v severovýchodní části hráze. V minulosti byla voda na Pražský hrad vedena systémem otevřených příkopů a trub, v současné době je již celý vodovod veden pod zemí. V roce 1963 byl rekonstruován odběrný objekt pro hradní vodovod a jeho dílčí úpravy byly do dnešní podoby provedeny v 2. polovině 90. let minulého století při úpravě rybníka. V roce 1987 byla provedena celková rekonstrukce rybníka. Rybník byl odbahněn a hráz byla opevněna polovegetačními tvárnicemi. Aby se rybník nezanášel sedimenty z potoka, byl přestavěn z průtočného na boční (tedy napájený zatrubněným náhonem). Úpravám neunikl ani Litovický potok, který byl napřímen, jeho koryto bylo prohloubeno a opevněno. Vegetační doprovod rybníka je velmi strohý a druhově chudý. K významným dřevinám patří pouze 29
památný strom – dub letní nacházející se na levém břehu rybníka. Za zmínku ještě stojí vzrostlá smuteční vrba na nátoku. V roce 2008 byly v rámci zpřírodnění okolí rybníka provedeny výsadby původních druhů dřevin a keřů. K vodní hladině se vysadily vrby a olše, na břehy pak javory a duby. Aby bylo alespoň z části zakryto nevzhledné opevnění z polovegetačních tvárnic, byly břehy osázeny rohožemi se vzrostlou mokřadní vegetací. Kolem rybníka jsou umístěné mnoha rodinných domů a vil a také v posledních 2-3 letech vznikla na pravém břehu menší sídliště s bytovými domy. 3.6.9. Vodní dílo Džbán Litovicko-Šárecký potom pak pokračuje 2.5 km přes zahradkarských osad a ústředními garážemi Ministerstva Vnitra, pod Evropskou třídou a se dostává do vodního díla Džbán na 10.7 říčným kilometrem. Vodní dílo Džbán je dlouhé 0.8 km a má celkovou rozlohu 18 ha a objem 0.443 milionu m3 a hloubku 7.5 m, a
tím
se
stává
druhou
největší přírodní koupaliště v Praze,
po
Hostivické
přehradě. Vodní dílo Džbán bylo postaveno v letech 1966 –
1971
na
Litovicko-
Šáreckém potoce v Praze 6 Obr.4. Náhled vodního díla Džbán
za účelem rekreace obyvatel hl.
Zdroj: Lesy hl.m. Praha
m. Prahy. Jeho další funkcí je
zajištění minimálního průtoku pod hrází (15 l/s) a částečné snížení účinků povodní na Litovicko-Šáreckém potoce. (Lesy hl.m. Praha, 2013). VD Džbán je také významným rybářským revírem pro sportovní rybolov. Teoretická doba zdrženi vody je 50-60 dni.
3.7. Revitalizované území v povodí Ve snaze se vrátit k přirozenému stavu vod se na území Praze od roku 2005 začal projekt „Obnova a revitalizace pražských nádrží“, který je spolufinancován z Evropského fondu, při kterém se revitalizuje potoku a vrací se jim přirozená koryta, se odstraňuji betonové koryta a se snaží otevřít zaklenuté častí potoku a obnoveni a odbahněni nádrži které se nachází na území města. V povodí Litovicko-Šáreckého potoka za posledních letech byly provedené několik revitalizačních opatřeni, jako je odbahněni vodního díla Džbán, revitalizace zaklenuté častí potoka pod ruzyňskou věznici k oboře Hvězda a pak i revitalizace před Ruzyňskou věznici. Správa obce Hostivice plánuje revitalizaci koryto potoka do retenční nádrže Strnad. 30
Vodní dílo Džbán byla na začátku minulého desetiletí postihnuta přemnožení sinic zejména v letních měsících, což často vyvolovalo omezení nebo úplný zákaz koupání. Tyto problémy se objevili kvůli nevyhovující kvalitě vody přitékající z Litovicko-Šáreckého potoka a kvůli zabahnění nádrže. Zjistilo se ze před rokem 2009 ve Džbánu bylo cca 55 000 m3 sedimentu a bahno bylo vyplaveno dále do potoka až několik kilometru. V roce 2000 se začali vznikat první studie na odbahnění nádrže, ale kvůli nedostatku finančních prostředků projekt nikdy nebyl realizován. Revitalizace začala na konci října 2007 vypouštěním a vylovením ryb. Práce na odbahňování byly zahájeny v květnu 2008 a za dva měsíce byla odstraňována vrstva bahna s maximální hloubkou 2m. Byly opravené stavidla a technologie u hráze nádrže. Během opravy stavidel v hrázi proběhla i oprava kamenného opevnění břehů a přítoku Litovicko-Šáreckého potoka, který byl značně erodován, na několika místech byly vybudovány kamenné schody do vody. Na levém břehu je vybudována i mělká zóna pro mokřadní vegetaci, která sloužit jako úkryt a hnízdiště pro vodní ptactvo. Po dokončení projektu se očekává dlouhodobé zlepšení kvality vody v této nádrži, zajištění bezpečného provozu koupaliště a zlepšení životních podmínek. Další revitalizace proběhla na potoce pod ruzyňskou věznici, až k oboře Hvězda. Tato část potoka od 60. létech minulého století bylo intenzivně zaklenuto a ztratila veškerý biologicky život a funkce. Cílem revitalizace bylo otevřít až 280 m potoka, odstraněni betonového koryta a vymodelováni přirozeného koryta místně stabilizovaná kameny a vegetačním opevněním. Další revitalizace je úprava Litovického potoka v úseku od mostu pod ulicí Drnovská po most před ruzyňskou věznicí v území Ruzyně, Praha 6. Je to přibližně 125 m vodního toku, který protéká mezi vedlejší komunikací a malým parkem. Koryto potoku je opevněno betonovými panely. Teto betonové panely v Šáreckém potoce přispívají k degradaci tohoto významného pražského potoku, omezuji život a estetické a ekologické funkce. (Lesy hl. m. Praha, 2013). Staré betonové opevnění byla v celé délce potoku odstraněna a nově upravené koryto byla predello na přírodní podobu. Koryto byla ve dně a v březích stabilizováno stejně jako je u Obory Hvězda. Při propojení potoku s okolním parkem bylo také provedeno rozšíření koryta tak, aby vzniknul pohodlný přístup k vodě. Teto revitalizace máji za cíl propojení vodního potoku s okolím a navrátí Litovicko-Šáreckému potoku v tomto úseku život. Další revitalizace je naplňováno na území Hostivic. Jedna se o změně 1942 m koryta, odstraněni betonových březích a vraceni technické upraveného koryta toku do přirozenější podoby, tím pádem se usek toku prodlouží na 2361 m. Uvazuje se o vzniku zeleného pasu napřič města, 31
zvýšeni protipovodňové opatření a čím vznikne lokální propojeny koridor. U revitalizace tohoto území se uvazuje již od roku 1993, ale pro zatím se čeká na dotace. (Kučera, 2011).
32
4. METODIKA Celkem bylo uskutečněno 11 odběrů, v měsíčních intervalech. Odebíralo se pouze za bezledové období, v druhé polovině měsíce, jak je doporučeno v literatuře (Komárková J., 2006). Dopoledne ve stejnou hodinu. Byly sledované 27 lokality, 9 nádrží s jejími přítoky a odtoky. Na obr. 2 jsou červeně označené místa odběru. Metodicky se rozhodlo ze se u každého rybníka bude odebírat na přítoku, ve středu a na odtoku z nádrže, když vzdálenosti mezi nimi nebyly tak velké, například na horním toku Litovického rybníka jsou nádrže umístěné dost blízko, maximálně 700 m mezi nimi, na dolním toku se jedna už o významné vzdálenosti: od odtoku z Litovického rybníka do přítoku do strnadu, protéká potok antropogenní krajinou až 2,5 km, pak pokračuje k Jivinam, podél komunikaci 1,4 km, a od jivin do Libockého protéká přes průmyslovou, obytnou a lesní krajinu, někde otevřeným a někde v zaklenutém korytě až 3,4 km. Od Libockého do Džbánu je říční vzdálenost 2.3 km a potok také protéká přes zahrádkářskou osadou a městskou zeleni a prochází pod Evropskou třídou.
Obr.5. Mapa Litovicko-Šíreckeho potoka s označenými odběrnými místy Zdroj: www.mapy.cz
Tento aspekt mel ucel prozkoumat rozdíly mezi kvalitou vody přitékající do nádrže s možnosti identifikaci zdrojů podél toka, zjistit jako je samočisticí schopnost uvnitř nádrže, zejména u retenční nádrže Strnad která slouží jako dočišťovací stupeň po ČOV z Hostivic. V tabulce 5 jsou představené odběrná místa vzorku pro chemické a biologické stanoveni a také říční kilometr.
33
4.1. Přehled odběrových lokalit Lokalita č. 1 – Nátok do rybníka Bašta Lokalita je umístěna v malém lesíku u obce Chyně, asi 300 m od pramenu na říčném kilometru 22.7. V studenějších zimních měsících průtok zamrzá, v letních vysychá. V srpnu 2012 nebylo možně odebírat vzorek, protože na místě nic neteklo, byla sotva vlhka půda. Kolem lesíku jsou domy a zemědělska krajina vysazena pšenici a ječmenem. Malý průtok. Foto č.1 v příloze 13. Tabulka 5. Odběrová místa 1 Číslo
Chemická
Biologická
stanovení
stanovení
Nátok do rybníku Bašta
ano
Ne
22,60
Rybník Bašta
ano
Ano
22,40
Odtok z rybníku Bašta
ano
Ne
4
21,90
Nátok do rybníku Strahovský
ano
Ne
5
21,75
Rybník Strahovský
ano
Ano
6
21,65
Odtok z rybníku Strahovský
ano
Ne
7
21,20
Nátok do rybníku Břevský
ano
Ne
8
21,00
Rybník Břevský
ano
Ano
ř. km*
Název lokality
1
22,70
2 3
vzorku
9
20,80
Odtok z rybníku Břevský
ano
Ne
10
20,50
Nátok do rybníku Kala
ano
Ne
11
20,40
Rybník Kala
ano
Ano
12
20,30
Odtok z rybníku Kala
ano
ne
13
20,10
Nátok do rybníku Litovický
ano
ne
14
19,80
Rybník Litovický
ano
ano
15
19,50
Odtok z rybníku Litovický
ano
ne
16
17,00
Nátok do rybníku Strnad
ano
ne
17
16,70
Rybník Strnad
ano
ano
18
16,40
Odtok z rybníku Strnad
ano
ne
19
15,80
Nátok do retenční nádrže Jiviny
ano
ne
20
15,50
Retenční nádrž Jiviny
ano
ano
21
15,20
Odtok z retenční nádrže Jiviny
ano
ne
22
12,60
Nátok do rybníku Libocký
ano
ne
23
12,50
Rybník Libocký
ano
ano
24
12,40
Odtok z rybníku Libocký
ano
ne
25
10,70
Nátok do vodního díla Džbán
ano
ne
26
10,20
Vodní dílo Džbán
ano
ano
27
9,70
Odtok z VD Džbán
ano
ne
*Zdroj: Lesy hl. m. Praha
34
Lokalita č. 2 – rybník Bašta. Vzorky vody byly odebíraný z levého břehu, u lavice. Odběrné místo je obklopeno stromy a lesní cestičkou málo využívanou, vjezd je zakázán, za cestičkou je zemědělské využívaná krajina s pšenicí. Na druhé straně jsou rodinné domy. Na podzim v listopadu a prosinci byla nadrž vypouštěna a v březnu 2013 ještě byla nadrž zamrzlá. Foto č.2 v příloze 13.
Lokalita č. 3 – Odtok z rybnika Bašta Odebíralo se u výpustního objektu, který se nachází před hrází, na kterou vede silnice. Odtok byl skoro vždy, kromě dvou měsíců kdy byla nadrž vypouštěná. Foto č.3 v příloze 13. Lokalita č. 4 – Nátok do Strahovského rybníka Odebíralo se s dřeveného můstku na přítoku do rybníka na říčném kilometru 21.90. Mezi rybníkem Baštou a nátokem do Strahovského jsou umístěné ještě několika menších nádrži kde jsou chované sádky ryb. Koryto je umělé upravené a má kamenitý podklad. Kolem na březích roste ruderální vegetace, především kopřivy a rákos. Foto č.4 v příloze 13. Lokalita č. 5 – Strahovský rybník. Odebíralo se u lavičky na pravém břehu. Výše nad nádrží jsou umístěné skladové prostory. Rybník je intenzivně obhospodařen, je tam rybářský revír a v těsné blízkosti se provádí i prodej živých ryb. Do rybníka teče ještě jedna strouha, za odběrným místem. Voda v tomto přítoku na začátku sledovaného období byla velmi znečištěná, pěnila a zapáchala. V této studií ale se nezahrnovalo hodnoceni kvality z tohoto zdroje. Jedná se o výustí z ČOV Chyně Foto č.5 v příloze 13. Lokalita č. 6 – Odtok ze Strahovského rybníka Odebíralo se u výpustní jímky, před hráz. Často tam zapáchalo, často se tam vyskytovaly mrtvé ryby. Kolem roste ruderální vegetace, zejména kopřivy. V březnu 2013 kolem odběrného místa byla voda zmrzlá a neodebíralo se. Foto č.6 v příloze 13. Lokalita č.7 - Nátok do Břevského rybníka Odebíralo se na přítoku do rybníka, říční kilometr 21.2. Koryto je napřímené a zpevněné, kolem jsou stromy, které stíní celý úsek. Blíž k rybníku je malý mokřad ale kolem je zemědělská půda
35
na které se pěstuje obilí. V březnu 2013 byl přítok zamrzlý, nebylo možné odebírat. Foto č.7 v příloze 13 Lokalita č. 8 – rybník Břevský Odebíralo se na levém břehu za autobusovou zastávkou, u krmícího objektu pro ryby. Lokalita je dominovaná rákosinou vegetaci. Při prvním odběru byl rybník zcela vypouštěn. V březnu 2013 byl rybník ještě zamrzlý, nebylo možné odebrat vzorek. Foto č.8 v příloze 13. Lokalita č. 9 – Odtok z rybníka Břevský Odběrné místo bylo před mostem. Kolem se nacházejí rodinné domy, bývalý dětský tábor, nyní kemp. V letních měsících tam často zapáchalo. U prvního odběru v březnu 2012 byl rybník vypouštěn a proto nebyl ani odtok, v následujících dvou měsících se rybník pomalu naplňoval, ale odtok stále ještě nebyl. Foto č.9 v příloze 13. Lokalita č. 10 – nátok do rybníka Kala Lokalita se nachází v lese, na říčném kilometru 20.50. Přítok je dost široký, vzhledem k tomu že přitéká před mokřad. Foto č.10 v příloze 13. Lokalita č. 11 – rybník Kala Odběr se prováděl na břehu nedaleko krmicího objektu. Břeh je nezpevněny. Lokalita se nachází v lese. Foto č.11 v příloze 13. Lokalita č. 12 - Odtok z rybníka Kala Kamenný podklad u odtoku, před mostem, občas za mostem, zaleželo na množství vody. Průtok byl vždy malý a v listopadu 2012 zcela chyběl, nebylo možné odebírat vzorek vody. Foto č.12 v příloze 13. Lokalita č. 13 – Nátok do Litovického rybníka Odběr v lese, za můstkem. Lokalita je zastíněná vysokými stromy. Podklad koryta je přírozený, možná bylo napřímené. Kolem lesní cesta. Foto č.13 v příloze 13. Lokalita č. 14 – Rybník Litovický Odebíralo se u krmícího objektu na pravém břehu, u zastávky MHD, kolem rostéerákosina, a jsou tam několik rodinných domů.
36
V prosinci 2012 a březnu 2013 byla nadrž zamrzlá a nebylo možné odebírat vzorek. Foto č.14 v příloze 13. Lokalita č. 15 – Odtok z Litovického rybníka Odebíralo se z potoka za hrází, pod železné trúby. Z důvodu zarůstaní ve vegetačním období se odebíralo hned u vyústi trubky, proto mohli byt data o obsahu rozpuštěného kyslíku větší než dále po toku. Kolem rosté ruderální vegetace. Foto č.15 v příloze 13. Lokalita č. 16 – Nátok do rybníka Strnad Odběr se prováděl pod kamenným mostem. Lokalita se nachází 300 m od ČOV Hostivice. Kolem je málo vegetace, větší výskyt vodního ptactva. Foto č.16 v příloze 13. Lokalita č. 17 – Rybník Strnad. Odebíralo se na pravém břehu nádrže, pod vrbou. Kolem roste vegetace: rákosy a ruderální rostliny a často tam hnízdili ptáci. Na pravém břehu se nachází kosená louka a pak silnice, na levém břehu pole s obilí Foto č.17 v příloze 13. Lokalita č. 18 – odtok z rybníka Strnad U přílivového objektu. Často tam byly mrtvé ryby a v září 2012, o odtoku byly nalezené více než 40 těl mrtvých ryb, přesný důvod nebyl zjištěn ale nejpravděpodobnějším důvodem muže být ovlivnění provozem areálu Klio, a souvisejícími problémy s jejich ČOV. Kolem je zemědělské využívaná krajina. Foto č.18 v příloze 13. Lokalita č. 19 – přítok do DUN Jiviny Odebíralo se pod magistrálou. Potok teče pod magistrálou, na balvanitém podkladu. Lokalita je silně antropogenní znečištěna, často využívaná řidiči jako improvizovaný záchod. Foto č.19 v příloze 13. Lokalita č. 20 – DUN Jiviny Odebíralo se na levém břehu, nedaleko stanici Lesy Hl. M. Prahy. Břeh zarostlý travou a několika stromy. V prosinci 2012 a v březnu 2013 byla nadrž zamrzlá a neodebíralo se. Foto č.20 v příloze 13. Lokalita č. 21 – Jiviny odtok Odebíralo se pod betonové hrázi. Kolem velké betonové zdi. Foto č.21 v příloze 13. 37
Lokalita č. 22 – Přítok do Libockého rybníka Odběr byl prováděn za příčným prahem před bočním přítokem do nádrže. Kolem tráva. Před tím potok protékal přes Oboru Hvězda a před lidská sídla v napřímeném korytě. Foto č.22 v příloze 13. Lokalita č. 23 – Libocký rybník Odebíralo se na pravém břehu u památného stromu. Kolem rákosy, mnoho vodních patku. Kolem celého rybníka lidská sídla, na pravém břehu nové bytové domy, par let staré, nad hrází je železniční trať. Břeh odkud se odebíralo je z děrovaného betonu. V prosinci 2012 a v březnu 2013 byl rybník zamrzlý a nebylo možné odebírat. Foto č.23 v příloze 13. Lokalita č. 24 – Odtok z Libockého rybníka Odebíralo se u výpustního objektu. Kolem emerzní vegetace. V březnu 2013 voda kolem výpustního objektu byla zamrzlá, nebylo možné odebírat. Foto č.24 v příloze 13. Lokalita č. 25 – Nátok do VD Džbán Odebíralo se před přítokem do VD Džbán, za česlemi. Kolem stromy, před tím tekl potok přes lidská sídla. Rybářská lokalita. V létě zapáchalo. Lokalita č. 26 – VD Džbán Odebíralo se na pravém břehu. Travnatý břeh, kolem stromy. V prosinci 2012 a v březnu 2013 nadrž byla zamrznutá. V srpnu 2012 všude na březích bylo hodné lidi. Foto č.26 v příloze 13. Lokalita č. 27 – odtok z VD Džbán Odebíralo se za betonovou hrází, před vstupem do PR Divoká Šarka. Koryto mývá balvanitý podklad. V blízkosti je cestička a cyklotrasa. Foto č.27 v příloze 13. 4.2. Odběr vzorků Celkem bylo uskutečněno 11 odběrů, ve více méně měsíčních intervalech. Odebíralo se vždy v první polovině dne, od 8 hodin ráno. V tabulce 6 je přehled dat kdy byly provedené odběry se souvisejícími poznámky.
38
Tabulka6. Přehled provedených odběru Č.
Datum odběru
Označení
1
21. 03. 2012
Březen 12
2
3. 05. 2012
Duben 12
3
23. 05. 2012
Květen 12
4
18. 07. 2012
Červenec 12
5
20. 08. 2012
Srpen 12
6
24. 09. 2012
Září 12
7
18. 10. 2012
Říjen 12
8
22. 11. 2012
Listopad 12
Poznámka Těsné po tání sněhů, Břevský rybník vypouštěn, chybí sonda na měření rozpustného kyslíku ve vodě Po dešti a teplé počasí, Břevský rybník už se naplnil, ale ještě neměl odtok
Po dvou týdnů dešti Přítok do Bašty sotva teče, nebylo možné odebrat
Měřeni pH v laboratoři Rybník Bašta byl vypouštěný. U rybníku Kala chyběl odtok. Rybník Bašta stále vypouštěný, rybníky Litovický, Jiviny,
9
17. 12. 2012
Prosinec 12
Libocký a Džbán byly zamrzlé, nebylo možné odebírat vzorky ze středů nádrže. Po dvou měsících zimy a mrazu. Odběrné lokality Bašta přítok,
10
6. 03. 2013
Březen 13
Bašta střed, Strahovský odtok, Břevský přítok, Břevský přítok a střed, kala odtok, Litovický střed, Jiviny střed, Libocký střed a odtok a Džbán střed byly zamrzlé.
11
29. 05. 2013
Květen 13
Rybníky Kala a Litovický se právě vápnili. Před povodněmi 2013.
Vzorky pro chemickou analýzu byly odebíraný do 1.5 l PET lahvi, které byli předem vymyté. Odebíralo se z hladiny pomocí kýblu na šňůrce. Vzorky byly uchované v chladu a temnu a hned po skončení odběrů byli přepravené do Laboratoře ochrany vod PřF UK. V terénu pomoci multimetru Hach byly odečteny: teplota vody, pH, specifická vodivost a koncentrace rozpuštěného kyslíku. Vzorky pro biologické hodnoceni stavu společenstev byly odebírané do 100 ml PE lahvi, z hladiny. Vzorky byly konzervované na místě pomocí Lugolovým roztokem (1ml/100ml) podle návodů (Ambrožova, 2002), a byly uchované v temnu a chladu do analýzy. Pro biologické 39
stanoveni vzorky byly odebíraný jenom ze středu nádrže a jenom v průběhu teplých měsících: květen, červenec, srpen, září a říjen.
4.3. Analýza fyzikálně-chemických ukazatelů vody Vzorky vody byly analyzované v Laboratoři Ochrany Vod Přírodovědecké Fakulty Univerzity Karlové. Byly hodnocené následující ukazatele: teplota, reakce vody (pH), vodivost, celková acidita ZNK8.3 a celková alkalita KNK4.5, koncentrace rozpuštěného kyslíků, chemická spotřeba kyslíku manganistanem draselným podle Kubela (CHSKMn), tvrdost vody, vápník, chloridy, dusitanový, dusičnanový a amoniakální dusík a ortofosforečnany. Teplota Teplota byla naměřena v terénu pomocí multimetru Hach. Reakce vody (pH) pH byl naměřen v terénu pomoci multimetru Hach. U říjnového odběru, kvůli poruchy terenní sondy byl pH naměřen až v laboratoři ve stejný den pomoci laboratorního potenciometru Hach. Vodivost Vodivost byla naměřena v terénu pomoci multimetru Hach. Rozpuštěný kyslík Rozpuštěný kyslík byl naměřen v terénu pomoci multimetru Hach. Stanoveni CHSK manganistanem draselným podle Kubela (CHSK Mn) K 100 ml vzorku (nebo menší množství upravené ředicí vodou na 100 ml) v titrační banky s varnými kamínky, se přidává 5 ml H2SO4 zředěné v poměru 1:2 a 20 ml 0.01 M odměrného roztoku manganistanu draselného, přívadi se do varu se vaří na dobu 10 minut. K horkému roztoku se ihned přidá 20 ml standardního odměrného roztoku 0.01 M kyseliny šťavelové a ihned se titruje odměrným roztokem 0.01 M KMnO4 do slabě růžového zbarvení. Chemická spotřeba kyslíku se vypočítá podle vzorce:
40
CHSKMn – chemická spotřeba kyslíku (mg/l) Ve – spotřeba KMnO4 při titraci (ml) V0 – objem vzorku použitého při stanoveni (ml) 80 – konstanta pro přepočet organických látek na kyslík (Horáková a kol., 2003) Celková acidita ZNK8.3 Celková acidita byla určena pomocí titraci 100 ml vzorku odměrným roztokem NaOH o koncentraci 0.1 mol-l, po přidání 3 kapek fenolftaleinu, za stalého míchaní až do změny barvy do slabě růžové. Vypočet hodnoty ZNK8.3 se byl proveden podle vzorce:
ZNK8.3 – celková acidita (mmol/l) Ve – spotřeba odměrného roztoku NaOH (ml) f(NaOH) – faktor NaOH c(NaOH) – koncentrace odměrného roztoku NaOH (ml) Vo – původní objem titrovaného vzorků (ml) (Horáková a kol., 2003) Celková alkalita KNK 4.5 Celková alkalita se stanovuje titraci vzorku odměrným roztokem 0.1 M HCL na směsný indikátor, za stalého míchání do odstínu cibulové barvy. Vypočet KNK4.5 se provádí podle vzorce
KNK4.5 – celková acidita (mmol/l) Ve – spotřeba odměrného roztoku NaOH (ml) f(NaOH) – faktor NaOH c(NaOH) – koncentrace odměrného roztoku NaOH (ml) V0 – původní objem titrovaného vzorků (ml) (Horáková a kol., 2003) 41
Tvrdost vody Tvrdost se stanovuje hned po stanovení celkové alkality, tím způsobem že do 100 ml vzorku po stanovení celkové alkality se přidá 5 ml tlumivého roztoku. Po důkladné promíchaní se přidává směs tuhého indikátoru eriochromové černi T aby se roztok zbarvil do vínově červeně. Odměrným roztokem 0.05 M chelatonu III se titruje do jasně modrého zbarvení. Tvrdost se vypočítá podle vzorce:
T – tvrdost (mmol/l) Ve-spotřeba odměrného roztoku chelatonu III (ml) V0- původní objem titrovaného vzorku (ml) c(chelatonIII) – koncentrace odměrného roztoku (mol/l) (Horáková a kol., 2003) Vápník Do titrační banky se 100 ml vzorku přidáme 2 ml 1 M NaOH, roztok promícháme, přidáme indikátor murexid a titruje se odměrným roztokem chelatonu III z růžového do jasně fialového zabarvení. Koncentrace vápníku se vypočítá podle vzorce:
c(Ca) – koncentrace vápníku (mg/l) Ve- spotřeba odměrného roztoku chelatonu III (ml) V0- původní objem titrovaného vzorku (ml) c(chelatonu III) –koncentrace chelatonu III (mol/l) 40.08 – molekulová hmotnost vápníku (Horáková a kol., 2003) Argentometrické stanovení chloridů (podle Mohra) Do titrační banky se 100 ml vzorku (nebo menší množství vzorku doplněné redestilovanou vodou na 100 ml), přidá se 1 ml roztoku chromanu draselného a za stálého míchání se titruje odměrným roztokem dusičnanu stříbrného do prvního trvalého přechodu barvy ze světlé žluté do 42
oranžově hnědé. Po stejném principu se provádí slepé stanovení. Koncentrace chloridu se vypočítá podle vzorce:
Nebo při pipetaci 100 ml vzorku c(Cl)=(Ve-Vs)*f(AgNO3)*7.09 c(Cl-)- látková koncentrace chloridů ve vzorku Ve – spotřeba odměrného roztoku AgNO3 při titraci vzorku (ml) Vs – spotřeba odměrného roztoku AgNO3 při slepém stanovení (ml) V0 – původní objem vzorku při titraci (ml) c(AgNO3) – koncentrace odměrného roztoku AgNO3 35.45 –molekulová hmotnost Cl V0 – objem vzorku použitého při stanoveni (ml) (Horáková a kol., 2003) Stanovení dusitanů Do 50 ml odměrných baněk se napipetovalo 50 ml vzorku (nebo menší množství a ředit destilovanou vodou do 50 ml). Přidalo se 1 ml kyseliny sulfanilové a se promíchalo. Po 5 minutách se přidalo ještě 1 ml α-naftylaminu a znovu se promíchalo. Stanovovalo se kolorimetrické na spektrofotometru druhu
UNICAM SP 1800.
Proti slepému pokusu při 520 nm ve
4 cm kyvetách. Koncentrace dusitanů byla vypočtena na základě existující v laboratoři kalibrační křivky podle vzorce:
c(NO2-)- koncentrace NO2- ve vzorku (mg/l) c- koncentrace vzorku odečtená z kalibrační křivky (mg/l) V- objem vzorku vzatého do práce (ml) 50- konečný objem pro měření na spektrofotometru (ml) Dusitany byly pak přepočtené na dusitanový dusík podle vztahu: 1 mg NO2-=0.3045 mg N-NO2- (Horáková a kol., 2003) 43
Stanoveni dusičnanů: Do 50 ml odměrných baněk se nepipetovalo 50 ml filtrovaného vzorku nebo méně a ředilo se destilované do 50 ml, a kolorimetrovalo na spektrofotometru UNICAM SP 1800 proti destilované vody při 214 nm (UV záření) v 1 cm kyvetách. Koncentrace dusičnanu ve vzorcích (mg/l) se odečetlo z kalibrační křivky přítomné v laboratoři a případně se násobilo zředěním vzorku. Dusičnany pak byl přepočtené na dusičnanový dusík podle vztahu: 1 mg NO3=0.226 mg N-NO3 (Horáková a kol., 2003) Stanoveni amonných iontu Do 50 ml odběrných baněk bylo rozpipetovano 40 ml filtrovaného vzorku (nebo menší množství zředěné destilovanou vodou do 40 ml). Následné se přidalo 4 ml vybarvovacího činidla a se důkladně promíchalo, pak se přidávali ještě 4 ml dichlorisokyanuratanu sodného a se znovu zamíchalo. Doplnilo se destilovanou vodou do rysky. Po hodině se měřila absorbance na spektrofotometru typu UNICAM SP 1800 při 655 nm v 1 cm kyvetách, proti slepému stanoveni. Koncentrace amonných iontu byla vypočtená podle vzorku:
c(NH4+) – koncentrace amonných iontu ve vzorku (mg/l) c- koncentrace NH4+ odečtena z kalibrační křivky (mg/l) 40 – objem, na který je spočtena koncentrace standardů V-objem vzorků (ml) Amonné ionty byly pak přepočítaný do amoniakálního dusíku podle vztahu: 1 mg NH4+=0.7765 mg N-NH4+ (Horáková a kol., 2003) Stanoveni fosforečnanů Orthofosforečnany PO4 3Pro určení koncentrace ortofosforečnanů byl do přefiltrovaných vzorků přimíchán 1 ml
44
kyselého roztoku molybdenanu amonného. Po 5 minutách bylo přidáno 0,1 ml chloridu cínatého a opět promícháno. Následně byly vzorky v intervalu od 10 do 20 minut měřeny na spektrofotometru proti slepému pokusu při vlnové délce 700 nm ve 4 cm kyvetách. Koncentrace ortofosforečnanů byla odvozena z kalibrační křivky. Vzorec : c(PO4) = 50 * c / V0 c - koncentrace PO43- odečtená z kalibrační křivky (mg/l) V0 - původní objem vzorku (ml) 50 - konečný objem (ml) c(PO4)...koncentrace PO43- ve vzorku (mg/l) (Horáková a kol., 2003) 4.4. Analýza fytoplanktonních společenstev Vzorky fixované v Lugolovém roztoku byly do zpracováni zachované v temnu a chladu. Před analýzou byl obsah odborných lahvi zhomogenizován a do zkoumavek kalibrovaných pro centrifugaci (s konickým hrotem) se nalívalo přesně 10 ml. Vzorky byly centrifugované při 3000 otáček po dobu 3 minut. Po slití vzorku v zkoumavce musí zůstat přesné 0.2 ml zahuštěného materiálu, který je pak převeden na počítací komůrku typu Cyrus I, na které je vyryta mřížka složená ze základních čtverců o velikosti 250x250 µm. Plocha komůrky odpovídá 100 mm 2, hloubka je 0.1 mm a objem je 10 mm3. Takový vzorek byl analyzován pod světelným mikroskopem se zvětšením 16x10. Počet spočítaných organismu byl pak vynásoben souvisejícím faktorem uvedeným v Ambrožova (2002). Organismy byly roztřídené podle taxonomických skupin s hlavním ohledem na sinice. 4.5. Metody zpracování dat a hodnocení kvality vody Výsledné data z chemické analýzy byly hodnocené pomoci softwarového programu Microsoft Excel. Data byly hodnocené podle nařízeni vlády č. 61/2003 Sb., ukazatele vyjadřující stav vody ve vodním toku, normy environmentální kvality a požadavky na užívaní vod, bod A: povrchové vody. Byly posouzené následujíci ukazatele: teplota vody, reakce vody, rozpuštěny kyslík, celkový dusík, amoniakální dusík, dusitanový dusík, dusičnanový dusík, chloridy. Přesné hodnoty jsou uvedené v tabulce 7. Byl také hodnocený ortofosforečnanový fosfor ale s velké aproximaci. V nařízení vlády je uvedená hodnota pro celkový fosfor, v této práci ale 45
z technických důvodů nebylo možné stanovit celkový fosfor, ale jenom ortofosforečnanový fosfor. Srovnávala se hodnota ortofosforečnanového fosforu s hodnotou celkového fosforu a v případě překročeni byla posouzeno, že norma není splněna. Může se to stát, že by norma nebyla splněna i pokud je koncentrace P-PO4 menší než hodnota uvedená v normě, kvůli kumulaci s jinými formami fosforu které nebyly možné stanovit. Získaná data byla také hodnocená na základě ČSN 757221 pro stanoveni jakosti povrchových vod. První varianta této normy byla platná od roku 1989 ale v roce 1998 ona byla znovelizovaná, přidaly se nové ukazatele, které předtím nebyly systematický stanovené nebo nebyly rozhodující pro klasifikace tříd. Došlo také k výraznému snížení mezních hodnot pro zaražení do jednotlivých tříd především u kovů a kyslíkových ukazatelů, naopak u některých ukazatelů (např. Vápníku, hořčíku, chloridů ale i manganu) došlo k zvýšení daných limitu. Tato norma platí pro jednotné určení třídy jakosti tekoucích povrchových vod - klasifikaci, která slouží k porovnání jejich jakosti na různých místech a v různém čase. Rozděleni do tříd kvality musí byt považována jako orientační protože, na základě této normy, musí byt více než 11 měřeni, ale v této studii máme jích přesné 11. Povrchové vody se podle této normy zařazují do pěti tříd: I. třída – neznečištěná voda – stav povrchové vody, který nebyl významně ovlivněn lidskou činností, při kterém ukazatele jakosti vody nepřesahují hodnoty odpovídající běžnému přirozenému pozadí v tocích. II. třída – mírně znečištěná voda – stav povrchové vody, který byl ovlivněn lidskou činností tak, že ukazatele jakosti vody dosahují hodnot, které umožňují existenci bohatého vyváženého a udržitelného ekosystému. III. třída – znečištěná voda – stav povrchové vody, který byl ovlivněn lidskou činností tak, že ukazatele jakosti vod dosahují hodnot, které nemusí vytvořit podmínky pro existenci bohatého vyváženého a udržitelného ekosystému. IV. třída – silně znečištěná voda – stav povrchové vody, který byl ovlivněn lidskou činností tak, že ukazatele jakosti vod dosahují hodnot, které vytvářejí podmínky, umožňující existence pouze nevyváženého ekosystému. V. třída – velmi silně znečištěná voda – stav povrchové vody, který byl ovlivněn lidskou činností tak, že ukazatele jakosti vod dosahují hodnot, které vytvářejí podmínky, umožňující existence pouze silně nevyváženého ekosystému. (ČSN 75 7221, 1998). Podle normy byly hodnocené následující ukazatele: rozpuštěny kyslík (mg/l), chemická spotřeba kyslíku manganistanem draselným (mg/l), reakce vody (pH), teplota vody (°C), vodivost 46
(mS/m), amoniakální dusík (mg/l), dusitanový dusík (mg/l), dusičnanový dusík (mg/l), chloridy (mg/l) a vápník (mg/l). Rozděleni do tříd bylo provedeno na základě následujících hodnot.. Tabulka 7. Třidy kvality a ukazatele NEK Rozpuštěný kyslík, mg/l
Konduktivita, uS/l
CHSK Mn, mg/l
N-NO3, mg/l
N-NH4, mg/l
P-PO4, mg/l
Ca2+, mg/l
Cl-, mg/l
I třída
>7,5
<400
0-5
<3
<0,3
<0,05
<150
<100
II třída
7,5-6,5
400-700
5-10
3-6
0,3-0,7
0,05-0,15
150-200
100-200
III třída
6,5-5
70-1100
10-15
6-10
0,7-2
0,15-0,4
200-300
200-300
IV třída
5-3
1100-1600
15-25
10-13
2-4
0,4-1
300-400
300-450
V třída
<3
>1600
>25
>13
>4
>1
>400
>450
Hodnota NEK
>9
5,4
0,23
0,15
190
150
U biologických vzorků byla provedena kvalitativní a kvantitativní stanoveni. U sinic se posuzovalo, že nad 10000 organismu se už jedná o vodní květ. (Ambrožova, 2002)
47
5. VYSLEDKY 5.1. Vyhodnocení jakosti vod v jednotlivých nádržích
Získané fyzikální a chemické výsledky byly hodnocené podle normy environmentální kvality (NEK) uvedené v nařízeni vlády 63/2003 a podle ČSN 75 7221. V tabulce 7 jsou uvedené průměrné hodnoty vybraných ukazatelů ze všech odběrných míst. Rozdělení do tříd kvality a hodnocení vyhověni NEK v tomto případě
bylo provedeno podle průměrných ukazatelů.
Vysvětlivky barev jakostních tříd a rozdělovací hodnoty jsou uvedené v tabulce 7. Tabulka 8. Průměrné hodnoty vybraných ukazatelů a rozděleni dle tříd kvality a NEK Rozpuštěny kyslík mg/l
Konduktivita, uS/cm
CHSK, mg/l
N-NO3, mg/l
N-NH4, mg/l
P-PO4, mg/l
Ca, mg/l
Cl, mg/l
Bašta přítok
7,82
1181,00
6,80
4,40
0,49
0,01
277,07
48,65
Bašta střed
9,81
818,00
7,70
1,56
0,40
0,01
153,85
38,54
Bašta odtok
9,20
815,22
7,30
2,04
0,38
0,01
152,09
40,53
Strahovský přítok
9,19
1035,00
5,80
7,80
0,48
0,03
185,31
52,01
Strahovský střed
9,72
1036,64
12,79
3,67
1,25
0,16
141,42
89,15
Strahovský odtok
9,65
948,10
13,79
3,19
1,37
0,27
143,02
71,55
Břevský přítok
11,07
949,67
16,16
2,30
0,94
0,21
143,86
74,31
Břevský střed
10,88
926,89
21,16
1,82
0,95
0,18
138,07
82,84
Břevský odtok
9,55
935,63
20,20
1,85
0,85
0,18
149,97
80,16
Kala přítok
7,76
897,73
19,88
1,59
0,74
0,10
131,08
84,42
Kala střed
10,00
854,18
21,16
1,45
0,78
0,09
114,84
82,88
Kala odtok
6,93
902,56
19,88
1,54
0,93
0,11
117,85
88,85
Litovický přítok
6,94
941,45
15,56
1,66
2,02
0,16
135,78
89,83
Litovický střed
10,96
857,89
14,08
1,45
0,62
0,18
115,52
94,26
Litovický odtok
7,72
942,36
15,47
1,50
2,46
0,36
139,80
90,06
Strnad přítok
8,31
1166,27
12,70
5,10
4,09
0,14
146,71
111,12
Strnad střed
10,31
1048,09
15,74
5,16
1,94
0,10
140,15
104,19
Strnad odtok
9,31
1088,36
13,93
5,67
1,75
0,10
141,66
114,02
Jiviny přítok
8,97
1057,00
15,21
6,15
1,70
0,09
140,03
105,21
Jiviny střed
11,30
940,89
13,41
3,34
0,93
0,07
112,03
107,41
Jiviny odtok
9,10
1013,91
11,49
4,19
1,15
0,09
125,69
123,74
Libocký přítok
9,57
941,82
10,49
4,71
0,66
0,07
118,37
99,27
Libocký střed
7,71
904,22
8,72
2,22
0,73
0,05
97,88
109,18
Libocký odtok
9,96
883,30
8,56
2,29
0,61
0,06
101,12
115,91
Džbán přítok
9,35
944,00
10,35
3,99
0,71
0,07
117,43
119,11
Džbán střed
11,73
868,22
10,41
2,02
0,47
0,02
92,68
113,81
Džbán odtok
8,82
950,18
10,70
2,29
0,84
0,06
107,66
115,31
48
Hodnoty které nevyhověli normy environmentální kvality jsou uvedené tmavě červenou barvou, tučně a kurzivou. Jak vidíme z tabulky na všechna odběrná místa je nevyhovující kvalita vody pro amoniakální dusík, a skoro na všechna místa pro rozpuštěný kyslík. U amoniakálního dusíku dokonce máme V. třídu kvality na průtoku do Strnadu a na přítoku a odtoku z Litovického rybníka. Velmi silně zněčíšťěná voda je u Břevského a Kalného rybnika podle obsahu organické hmoty stanovené manganistanem draselným. V nařízení vlady je NEK pro obsah organické hmoty uvedené při stanoveni celkového organického uhlíku a proto není možné tvrdit zda vyhovuje normě nebo ne. Nejlepší ukazatele jsou pro chloridy a vápník: skoro na všechna odběrná místa vyhověli NEK a vidíme, že je pro nich uvedená I a II. třída jakosti. Detailnější Informace o splnění normy a zařazení do třid kvality pro jednotlivé nedrže v jednotlivých měsicích jsou představené v příloze 1-11. Shrnutí těchto údajů je v tabulce 9 a 10. Tabulka 9. Procent lokalit s nevyhovující hodnotou NEK v jednotlivých měsicích, % Březen 2012
Duben 2012
Květen 2012
Červenec 2012
Srpen 2012
Září 2012
Říjen 2012
Listopad 2012
Prosinec 2012
Březen 2013
Květen 2013
pH
0
0
23
15
38
8
0
4
0
0
22
Rozp. Kyslík
-
50
42
59
46
38
33
9
20
0
44
Ca2+
25
8
4
4
0
8
4
4
35
19
4
Cl-
33
0
0
0
0
0
0
0
25
19
0
N-NO3
4
0
8
19
4
4
4
0
0
50
7
N-NH4
100
88
77
100
46
100
100
100
100
100
100
P-PO4
0
12
4
41
35
31
30
17
40
0
33
Celkový počet vzorku
24
26
27
26
26
27
23
27
20
16
27
V tabulce 9 jsou ukázané procentuální zastoupeni odběrných míst, kde byla zjištěna nevyhovující hodnota NEK. Byly zkoumané ukazatele pH, které musí byt mezi 6-9, rozpuštěného kyslíku, čí koncentrace musí byt vetší než 9 mg/l, koncentrace vápníku a chloridu, čí koncentrace měli byt menší než 150 a 190 mg/l respektive. NEK pro N-NO3 je 5,4 mg/l a pro N-NH4 je 0,23 mg/l. Pro P-PO4 se použila hodnota celkového fosforu, proto se musí vzít tato čísla s aproximací. Hodnoty amoniakálního dusíku byly v roce 2012 v měsicích březen, červenec, září, říjen, listopad, prosinec, a březen a květen v roce 2013, sto procentně překročené. Nižší hodnoty se však vyskytovali v dubnu, květnu 2012 a nejlepší ukazatele amoniakálního dusíku byly v červenci 2012. U dusičnanového dusíku je situace mnohem lepší, ve třech měsicích norma byla splněná, v ostáních případech nebylo zjištěno více než 20 procentní překročeni, výjimkou byl březen 2013 kdy byla NEK překročena až na 50 procent lokalit. To ale muže byt důsledkem toho že v tomto měsíce, kvůli mrazům byly hodnocena voda jen z 16 profilu, ne z 27 jak je obvykle. 49
Dost nevyhovující byly i koncentrace rozpuštěného kyslíku, která vyhověla jenom v březnu 2013, ostatní měsíce měli maximální překročeni o 50 procent, ale vzhledem k tomu že rozpuštěny kyslík ovlivňuje veškeré chemické reakce ve vodě, je to důležitý ukazatel. V sledovaném období byly hodnoty pH na zkoumaných lokalitách dost vyrovnané a se vešli v rozsahu uvedené v nařízeni vlády: 6-9. Ale v letních měsicích na 8 až 38 procent lokalit byly hodnoty vyšší nebo nižší. V květnu 2012 byly naměřené i hodnoty kolem 5, což pravděpodobně muže být chyba přistrojí. Tabulka 10. Vysledná třída kvality na všech lokalitach podle ČSN 72 7221, určena na základě nejhoršího vysledku Bašta přítok Bašta střed Bašta odtok Strahovský přítok Strahovský střed Strahovský odtok Břevský přítok Břevský střed Břevský odtok Kala přítok Kala střed Kala odtok Litovický přítok Litovický střed Litovický odtok Strnad přítok Strnad střed Strnad odtok Jiviny přítok Jiviny střed Jiviny odtok Libocký přítok Libocký střed Libocký odtok Džbán přítok Džbán střed Džbán odtok
Vodivost IV IV III III V III III III III III III III III III III IV IV V IV IV IV IV IV IV IV IV IV
O2 I I II I IV IV IV IV V IV IV IV V I IV V V V II I V II II II II I V
CHSK III III III III V V V V V V V V V V V V V V V V V IV III III IV IV V
Ca
Cl IV III III III II II III II III II II II II II III III II III III I II II II II II I II
II II II III I II II II I II II II II II II II II III II II II II II II II II II
N-NO3 III III II III II II I I I I I I I I II III III IV IV II III III II I III II II
N-NH4 V V III V V V IV IV III V V V V V V V V V V V V V V V V V V
P-PO4 II I I I III III III III III III III III IV IV V III III III II II III II II II II II II
Byla také zkoumána jakost vody v odběrných místech a rozděleno dle tříd kvality podle nejhoršího ukazatele. Ani tady není překvapující V. třída na skoro všechna místa pro ukazatel NNH4, ale toto rozdělení umožňuje alespoň ujistit kde ještě ta jakost není až tak špatná. Je to odtok z Baštya celý Břevsky rybník s přítokem a odtokem. Na odtoku z bašty a Břevského rybníka byla dokonce voda jenom znečištěná (III třída). Rozděleni dle nejhorších ukazatelů také upozorňuje na obrovské množství organické hmoty ve vodách na celém středním toku, vyčerpání kyslíku , a také ze na středním toku jsou i horši ukazatele pro fosforečnanový fosfor. 50
5.2. Základní chemické ukazatele 5.2.1 Teplota, pH, elektrolytická vodivost Průměrná teplota, pH a elektrolytické vodivost pro všechna odběrná místa jsou uvedené v obr. 7. Z obrázku 6 vidíme, že průměrný chod teplot byl více méně vyrovnaný. Nejmenší teplota byla naměřena v prosinci 2012 na přítoku do Libockého rybníka a maximální teplota v srpnu na přítoku do Džbánu. V jarních a letních měsicích byla zaznamenaná největší teplota na všech lokalitách. U prvního a posledních 5 nádrži je pozorovatelně že na nátoku a odtoku je teplota nižší než uprostřed nádrže, což ale není tak patrné u rybníků Hostivické soustavy. Největší amplitudy teplot byly zaznamenaný u rybníka Kala a Břevsky, které se v zimě ochlazovaly nejvíce (obr. 6). To musí byt spojeno s jejich malou hloubkou. Obr. 6. Průmer, maximum a minimum teplot v Litovicko-Šarecke potoce 30,00
20,00
15,00
teplota
51
Džbán střed
Džbán odtok
Džbán přítok
Libocký střed
Libocký odtok
Libocký přítok
Strnad střed
Strnad přítok
Litovický střed
Litovický odtok
Litovický přítok
Kala střed
Kala odtok
Kala přítok
Břevský střed
Břevský odtok
Břevský přítok
Strahovský střed
Strahovský odtok
Strahovský přítok
Bašta střed
Bašta odtok
0,00
Jiviny střed
teplota max Jiviny odtok
5,00 Jiviny přítok
teplota min
Strnad odtok
10,00
Bašta přítok
Teplota, oC
25,00
Obr. 7. Mesiční průměrné teploty (°C), pH a elektrolytické vodivosti (µS/cm) v sledovaném období 1400,00
22,00 20,00
1200,00
18,00
1000,00
16,00 14,00
800,00
12,00
teplota
10,00
600,00
pH
400,00
Vodivost
8,00 6,00 4,00
200,00
2,00
0,00
0,00
Obr. 8. Vyvoj průměrných, minimalních a maximalních hodnot pH v sledovaných profilech 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00
pH prumer
pH min
pH max
V časovém měřítku je u sledovaných lokalit chod pH rovnoměrný, a průměrné hodnoty se pohybuji mezi 7-9. Nejvyšší hodnota (11,57) byla zaznamenaná u nátoku do nádrže Strnad v červenci 2012. Musím zmínit, že se teta lokalita nachází 300 m pod ČOV Hostivice a určité ona se podílí na tento růst. Ale nejnižší průměrná hodnota (7,34) byla zaznamená na stejné lokalitě v březnu 2013. Dost nízké hodnoty reakci vody byly zaznamenané u rybníků Hostivické soustavy zejména v dubnu a v květnu, u Kaly například. V květnu bylo pH 5,15 a u nátoku do Litovického - 5,09. To muže byt způsobeno bud přirozenými faktory, nebo nějakou chybou přístrojí.
52
5.2.2. Ukazatele kyslíkového režimu Průměrné měsíční ukazatele rozpuštěného kyslíku pro celou kaskádu ve většině případu vyhovuje NEK, jak je patrné z obr. 6. Pro CHSKMn nejsou definované žádné limity v nařízení vlády, ale je možné pak rozdělit do tříd kvality dle ČSN 75 7221. S časového pohledu je ale patrné, že od poloviny jara do poloviny podzimu jsou hodnoty chemické spotřebě kyslíku větší než v ostáních měsících, ale trend růstu nebo klesání není jednotný, kolísá od měsíce k měsíci.
mg/l
Obr. 9 Průměrné kyslíkové ukazatele v sledovaném období 20,00 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00
CHSK Mn rozp. kyslík NEK rozp. O2>9 mg/l
V obr. 10 ale vidíme, že pro sledované profily, průměrně na 8 lokalit byly zaznamenané menší koncentrace rozpuštěného kyslíku, než stanovuje norma. Jedná se zase především o středním toku, kolem rybnících Hostivické soustavy. Nejnižší hodnoty jsou obvykle zaznamenané na odtoky z nádrzích (Strahovsky, Břevský, Jiviny, Džbán) ale dost často přitéká i voda s malým nasycením (Litovicky, Strnad). U Litovického to muže byt způsobeno tím, že v letních měsících je průtok velmi mály. Jinak je patrný trend, že v létě je obsah kyslíku menší, než v zimě což je způsobeno sníženi difúzi kvůli zvýšení teploty. Podle nejhorších (v tomto případě nejnižších) hodnot můžeme rozdělit do tříd kvalit na základě normy ČSN 75 7221, jak je vidět v obr. 10. Čary nakreslené v obrázku definuji horní hranice třídy, tj. pod červenou čaru je už V. třída.
53
Obr. 10. Průmerné, maximalní a minimalní naměřené hodnoty rozpušteného kyslíku 21,00
roz kyslik
18,00
O2 min
15,00
O2 max
12,00 NEK, O2>9 mg/l II. třída III. třída IV. třída V. třída
9,00 6,00 3,00 Džbán střed
Džbán odtok
Džbán přítok
Libocký střed
Libocký odtok
Libocký přítok
Jiviny střed
Jiviny odtok
Jiviny přítok
Strnad střed
Strnad odtok
Strnad přítok
Litovický odtok
Litovický střed
Kala odtok
Litovický přítok
Kala střed
Kala přítok
Břevský střed
Břevský odtok
Břevský přítok
Strahovský střed
Strahovský odtok
Strahovský přítok
Bašta střed
Bašta odtok
Bašta přítok
0,00
V obr. 11 vidíme, že zase profily ze středního toku průměrně obsahuji nejvíce organické hmoty, jedná se především o rybnících Břevský a Kala, které zařazuji teto profily do V třídy, velmi silně znečištěna voda, podle nejhorší tj. maximální hodnoty. Maximální hodnoty ale byly dosažené až na odtoku z těchto nádrži (45,6 mg l-1 na odtoku z Litovického r.). Celkově podle tohoto ukazatele můžeme říct, že je voda na cele kaskádě znečištěná, tj. patří do III. třídy kvality.
CHSK
45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00
CHSK min CHSK max V. třída
IV. třída
Džbán střed
Džbán odtok
Džbán přítok
Libocký odtok
Libocký střed
Jiviny odtok
Libocký přítok
Jiviny střed
Strnad odtok
Jiviny přítok
Strnad střed
Strnad přítok
Litovický odtok
Litovický střed
Litovický přítok
Kala střed
Kala odtok
Kala přítok
Břevský střed
Břevský odtok
Břevský přítok
Strahovský střed
Strahovský odtok
Strahovský přítok
Bašta střed
Bašta odtok
III. třída II. třída Bašta přítok
mg l-1
Obr. 11. Průměrné , maximalní a minimalní naměřené hodnoty CHSKMn, mg l-1
5.3. Sloučeniny dusíku a fosforu Sloučeniny dusíku a fosforu jsou hlavními faktory, které ovlivňují trofie nádrže. V této studie byly studované následující formy dusíku: amoniakální dusík, dusičnanový dusík a dusitanový dusík. Na obrázku 12 je nakreslen vývoj množství živin v celé kaskádě. Šípky na obrázku
54
ukazují na bodové zdroje znečištění zalezené v povodí. Jedná se především o ČOV z Chyně a Hostivic a nejspíše odtok z arealu Klio, kde je také ČOV pro nebezpečné vody. Obrazek 12. Vývoj množstvi živin po celé Litovicko-Šarecké kaskádě v období 03.12-05.13 9,00 8,00 7,00
mg/l
6,00 Hodnota NEK pro N-NO3
5,00
N-NO2
4,00
N-NO3
3,00
P-PO4
2,00
N-NH4
0,00
Bašta přítok Bašta střed Bašta odtok Strahovský přítok Strahovský střed Strahovský odtok Břevský přítok Břevský střed Břevský odtok Kala přítok Kala střed Kala odtok Litovický přítok Litovický střed Litovický odtok Strnad přítok Strnad střed Strnad odtok Jiviny přítok Jiviny střed Jiviny odtok Libocký přítok Libocký střed Libocký odtok Džbán přítok Džbán střed Džbán odtok
1,00
Hodnota NEK pro N-NH4
5.3.1 Amoniakální dusík Z obrázku 12 je patrně, že koncentrace amoniakálního dusíku na všechny lokality překračuje Normu environmentální kvality uvedené v zákoně 23/2003 Sb.
Amoniak je ukazatelem
fekálního znečištění, může také pocházet ze zemědělské živočišné výroby, mohou také přispět i dusíkatá hnojívá. (Pitter, 2009). Z obrázku 10 je patrné, že koncentrace amoniakálního dusíku začíná růst až na přítoku do druhého rybníků s kaskády - Strahovsky. V této lokalitě je možný zdrojem znečistění průmyslový areál, který se nachází v západní časti obce Chyně. Potom se koncentrace amoniakálního dusíku více méně udržuje na stejné úrovni do odtoku z rybníku Kala. Jeden pik je zaznamenán na přítoku do Litovického rybníka, hned při první měřeni v březnu 2012. Tato lokalita se nachází v lese, u lesní cestičky takže antropogenní činností v těsně blízkosti je vyloučena. Bud se to jedná o nějaké chybě v měřeni nebo přírůstek je z přirozeného zdroje, a to je rozkladem organických dusíkatých látek rostlin. Následující globální maximum se nachází na přítoku do nádrže Strnad, který se nachází 300 m pod ČOV obce Hostivice, a lze předpokládat, že pravě čistírna odpadních vod je hlavním zdrojem amoniakálního dusíku v této oblasti. Je ale dále vidět, že koncentrace na odtoku ze Strnada prudce klesá, což znamená, že Strnad, jako dočišťovací nádrž plynule plni svoji funkce, co se týče odstranění N-NH4. Do konce 55
kaskády koncentrace amoniakálního dusíku klesá, ale už nedosahuje úrovni, které byly na začátku kaskády, tj. u rybníka Bašta.
12,00 11,00 10,00 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00
N-NH4 N-NH4 min
N-NH4 max V. třída IV. třída III. třída II. třída Bašta přítok Bašta střed Bašta odtok Strahovský přítok Strahovský střed Strahovský odtok Břevský přítok Břevský střed Břevský odtok Kala přítok Kala střed Kala odtok Litovický přítok Litovický střed Litovický odtok Strnad přítok Strnad střed Strnad odtok Jiviny přítok Jiviny střed Jiviny odtok Libocký přítok Libocký střed Libocký odtok Džbán přítok Džbán střed Džbán odtok
mg/l
Obr. 13. Průměry, minimum a maximum koncentraci amoniakalního dusíku po celé kaskádě
Z trendu představeného v obrázku č. 14 se dá shrnout, že koncentrace amoniakálního dusíku poznává určitou sezonalita, tj. v letních měsících kdy je větší teplota, je koncentrace amoniakálního dusíku menší a pak s ohlazováním mírně rosté, což muže byt důsledkem toho že se zvyšující se teplotou je intenzivnější disociace NH4+ na NH3 a H+. (Pitter, 2009). V dubnu12 je průměrná koncentrace N-NH4 největší kvůli značné koncentraci zaznamenané u přítoků do Strnada, tj. 300 m pod ČOV Hostivice, a tato hodnota která je více než 100x větší než přípustná hodnota NEK (c(N-NH4)=26,63 mg/l) značné ovlivňuje průměr pro celou kaskádu. Tak ze můžeme shrnout, že co se týče amoniakálního dusíku, je celá kaskáda přetížena touto formou dusíku, a zdroje znečistění nacházející se v sledovaném povodí značné negativně ovlivňují kvalitu v celém toku. Jak vidíme i v obr. 13, spojnice trendu je rostoucí (na obrázku vyznačena fialově).
56
mg/l
Obr. 14. Měsiční vývoj průmerné teploty a průměrné koncentrace N-NH4 2,00 1,80 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00
25,00 20,00 15,00 N-NH4
10,00
teplota
5,00
0,00
5.3.2. Dusičnanový dusík Dusičnany ve vodách přirozeně vznikají hlavně sekundárně při nitrifikaci amoniakalního dusíku nebo z antropegenních zdrojů při aplikaci dusíkatých hnojiv. (Pitter, 2009). U dusičnanu je velmi patrná sezonalita protože podle stejného autora ve vegetační období je z vody odčerpán vegetaci autotrofní a mimo vegetační období je vyluhován z půdy, protože je velmi slabě zadržován půdním sorpčním komplexem. Obr. 15. Změna průměrné koncentrace N-NO3 v Litovecko-Šarecké kaskadě 8,00 7,00 6,00 NEK pro N-NO3
4,00 Spojnice trendu
3,00 2,00
57
Džbán střed
Džbán odtok
Džbán přítok
Libocký střed
Libocký odtok
Libocký přítok
Jiviny střed
Jiviny odtok
Jiviny přítok
Strnad střed
Strnad odtok
Strnad přítok
Litovický střed
Litovický odtok
Litovický přítok
Kala střed
Kala odtok
Kala přítok
Břevský střed
Břevský odtok
Břevský přítok
Strahovský střed
Strahovský odtok
N-NH4 Strahovský přítok
0,00 Bašta střed
N-NO3
Bašta odtok
1,00 Bašta přítok
mg/l
5,00
Obr. 16. Změna průměrné, minimalní a maximalní koncentrací dusičnanového dusíku v Litovecko-Šarecké kaskádě 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00
N-NO3
N-NO3 max
N-NO3 max
Jak bylo vidět i v tab. 8, dusičnanový dusík, skoro na všech profilech splňuje normu environmentální kvality (c(N-NO3)=5,4 mg/l), a jenom na třech lokalitách je tato norma překročena. Nejvyšší průměrné koncentrace byly shledané na stejných problematických místech: přítok do Strahovského rybníka a u Strnada. Jak je vidět s obrázku 15, je pozoruhodný trend zvyšující se koncentrace N-NO3 po proudu. Ale, na rozdíl od ukazatele N-NH4, je u N-NO3 patrná vetší koncentrace hned na začátku kaskády u nátoku do rybníku Bašty. Možným vysvětlením je, že se tato lokalita nachází v těsné blízkosti se zemědělskou plochou, kde se intenzivně pěstují obilí a je přípustný splach dusíkatých hnojiv do níže položeného potůčku. Je značná také koncentrace v přítoku do Strnada. Jak i u přítoku do Chyně se tady muže projevit splachy dusíkatých hnojiv ze zemědělských ploch, přes které potok protéká. Na zvýšení koncentrace N-NO3 před Strnadem se spíše podílí ČOV, ale můžeme také počítat se splachy ze zemědělské pudy, která také obklopuje touto nádrž a ten další přítok z průmyslového arealu Klio, který vtéká jižně od nádrže přes Peterkův mlýn. Sezonalita se projevuje tak, že v letních měsících je ve vodách menší koncentrace N-NO3 než v zimních měsících, v důsledku odčerpáváním vegetaci. Tento aspekt muže také vysvětlit proč ve středu nádržích na nižním toku je menší koncentrace než na přítoku. 5.3.3. Ortofosforečnanový fosfor Ortofosforečnany jsou nejdostupnější formou fosforu pro fytoplankton a ve vodách v České Republice je to limitujícím prvkem pro růst vodních organismu. V přírodních vodách se vyskytuje ve velmi malých koncentraci ale antropogenní činnosti je významným zdrojem, zejména splaškové vody, které obsahuje fekálie i prácí prostředky. 58
Na Litovicko-Šáreckém potoce, v sledovaném období je pozorovaný mírný trend sníženi koncentraci ortofosforečnanového fosforu, ale za velmi problematické jsou považované nádrže z hostivické soustavy (Strahovsky, Břevský, Kala a Litovický). U nich bylo celoročně pozorované největší hodnoty s výrazným zvýšením v létě 2012, a úplně nejhůř byl na tom Litovicky rybník a druhy nejhorší byl Břevsky. Obr. 17. Změna prumerné koncentraci P-PO4 0,4 0,35
mg/l
0,3
0,25 0,2
P-PO4
0,15 0,1
Spojnice trendu
0,05 Džbán střed
Džbán odtok
Džbán přítok
Libocký střed
Libocký odtok
Libocký přítok
Jiviny střed
Jiviny odtok
Jiviny přítok
Strnad střed
Strnad odtok
Strnad přítok
Litovický střed
Litovický odtok
Litovický přítok
Kala střed
Kala odtok
Kala přítok
Břevský střed
Břevský odtok
Břevský přítok
Strahovský střed
Strahovský odtok
Strahovský přítok
Bašta střed
Bašta odtok
Bašta přítok
0
mg/l
Obr. 18. Průměrné sezonní koncentrace P-PO4 na Litovecko-Šárecké kaskádě 3,50 3,25 3,00 2,75 2,50 2,25 2,00 1,75 1,50 1,25 1,00 0,75 0,50 0,25 0,00
PO4 prumer leto 12
PO4 prumer jaro 13
PO4 prumer podzim 12
59
PO4 prumer jaro 12
Obr. 20 Měsiční změny koncentrace celkového N
Obr. 19. Měsiční změny koncentrace P-PO4 0,25
0,15
mg/l
mg/l
0,20
0,10 0,05 0,00
8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00
P-PO4
N celk
V létě koncentrace fosforu rostě a ve studenějších měsicích klesá. Opačný trend je ale u koncentraci celkového dusíku, která klesá, protože organismy organizmy spotřebovávají dusík z vody. 5.4. Vápník a chloridy Průměrná koncentrace vápníku byla zaznamenaná hned na začátku kaskády u nátoku do Bašty v květnu. Postupně pak tento ukazatel mírně klesá po toku. U chloridu je patrn opačný trend, že se koncentrace po toku zvětšuje. Obr. 21. Průměrné koncentrace vápniku a chloridů na celé kaskádě 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00
vapnik
chloridy
60
5.5. Fytoplanktonní společenstva v teplém období U odebraných vzorku byla provedena kvalitativní a kvantitativní stanoveni druhu fytoplanktonních organismu, které jsou zásadní pro tvorbu vodního květu nebo vegetačního zbarveni. Při kvantitativním stanovení byly nalezené následující druhy: sinice druhu Planktothrix agarthii, Anabaena flos-aquae a spp. Affinis, Chroococcus, Gomphosphaeria, Merismopedia; Euglenophyceae rodu Trachelomonas, Phacus a Euglena; Cryptophyceae rodu Cryptomonas, z řádu Bacillariales Nitzchia a jiné rozsivky Stephanodiscus. Z rostlin řádu Desmidiales byly shledané rody Closterium, Cosmarium a Staurastrum a ze zelených řas tady byly Tetrastrum, Ankistrodesmus,
Coelastrum,
Scenedesmus,
Pediastrum,
Actinastrum,
Crucigenia,
Dyctiosphaeria a Oocystis. Přehlednější taxonomické zařazení nalezených druhu je v příloze 14. Počet organismu byl vžy stanoven v 1 ml vzorku vody. V obr. 21-25 jsou uvedené procentuální zastoupeni druhu v nádržích z Litovicko-Šarecké kaskády. Obr. 21. Zastoupeni nalezených organismu v 1 ml vody v květnu 2012 0%
20%
40%
60%
80%
100%
Bašta
Planktothrix agardhii Anabaena flos-aque
Strahovsky
Anabaena ssp. Affinis
Břevsky
Anabaena heterospora
Kala
Chroococus
Litovicky Strnad
Gomphosphaeria
Jiviny
Tetrastrum
Libocky
Ankistrodesmus
Dzban
Coelastrum
Obr. 22. Zastoupeni nalezených organismu v 1 ml vody v červenci 2012 0%
20%
40%
60%
80%
Bašta
100%
Planktothrix agardhii Anabaena flos-aque
Strahovsky
Anabaena ssp. Affinis
Břevsky
Anabaena heterospora
Kala Litovicky
Chroococus
Strnad
Gomphosphaeria
Jiviny
Tetrastrum
Libocky Dzban
Ankistrodesmus
61
Obr. 23. Zastoupeni nalezených organismu v 1 ml vody v srpnu 2012 0%
20%
40%
60%
80%
100% Planktothrix agardhii
Bašta
Anabaena flos-aque
Strahovsky
Anabaena ssp. Affinis
Břevsky
Anabaena heterospora
Kala
Chroococus
Litovicky
Gomphosphaeria
Strnad
Tetrastrum
Jiviny
Ankistrodesmus
Libocky
Coelastrum
Dzban
Obr. 24. Zastoupeni nalezených organismu v 1 ml vody v květnu 2012 0%
20%
40%
60%
80%
100% Planktothrix agardhii
Bašta
Anabaena flos-aque
Strahovsky
Anabaena ssp. Affinis
Břevsky
Anabaena heterospora
Kala
Chroococus
Litovicky
Gomphosphaeria
Strnad
Tetrastrum
Jiviny
Ankistrodesmus
Libocky
Coelastrum
Dzban
Obr. 25. Zastoupeni nalezených organismu v 1 ml vody v květnu 2012 0%
20%
40%
60%
80%
100% Planktothrix agardhii
Bašta
Anabaena flos-aque
Strahovsky
Anabaena ssp. Affinis
Břevsky
Anabaena heterospora
Kala
Chroococus
Litovicky
Gomphosphaeria
Strnad
Tetrastrum
Jiviny
Ankistrodesmus
Libocky
Coelastrum
Dzban
Detailnější přehled nalezených druhu v jednotlivé nádrži a jejich počty naleznete v příloze č. 12. Rybník Bašta je ve všech měsících dominován společenstvem zelené řasy Tetrastrum, doplněné 62
Crucigenií a také je tu málo početně přítomen rod sinice Chroococus. Druhové složeni v rybníce Strahovsky je velmi různorodá. Ve všech měsících nejpočetnější jsou zelené řasy rodu Tetrastrum, Oocystis a Dictyosphaeria, pak dost zastoupené jsou chrookokalní řasy rodu Scenedesmus, Pediastrum, Actinastrum a jiné. Ze sinic jsou tady zástupce rodu Chroococcus a Gomphosphaeria ale málo početné. V rybnících Hostivické soustavy (Břevský, Kala a Litovický) společenstva fytoplanktonu jsou dominované sinicemi druhu Planktothrix agarthii, Anabaena flos-aquae a anabaena spp. Affinis a jsou tam významné zastoupené i zelené řasy, nejvíce Scenedesmus, Ankistrodesmus, Actinastrum a Oocystis. Počet organismu je velmi významný, jak vidíme z obr. 26, a ve většině případu přesahuje hodnotu 10 000 a můžeme tvrdit, že se už jedná o vodním květu. U zelených řas počet jedinců v 1 ml nikdy nepřekračoval hodnotu 10 000 ve srovnání se sinicemi, a proto se dá shrnout, že v těchto 3 rybníku je vodní květ tvořen výrazně sinicemi (viz tabulku 10). Skupiny organismu jsou v tabulce barevně oddělené: růžově jsou označené sinice, a u vzorku kde se vyskytli více než 10 000 organismu se ještě znázorněno červeně. Zeleně jsou označené chrookokalní řasy, oranžově kryptomonády, fialově krasnoočka, modré – rozsivky a tmavě zelené jsou označené krásivky.
Obr. 26. Množstvi identifikovaných sinic v 1 ml vzorkuv nádržích Litovicko-Šarecké kaskady
Počet organismu v 1 ml
1000000
100000
květen červenec srpen
10000
žáří říjen 1000
Na obr. 26 jsou znázorněné počty druhu cyanobakterii nalezených ve všech nádržích od května do října. Z obrázku je patrné, že u 4 ze sledovaných nádrži byly zjištěné vice než 10 000 jedinců v 1 ml, což už je považováno za vodní květ. Jedná se o nádržích z Hostivické soustavy (Břevsky, Kala a Litovický) a také v Strnadu, ale jen v jednom ze sledovaných měsíců byla tato hodnota překročena sinicemi, jinak od začátku období počet jedinců Planktothrix, Anabaena a Chroococcus kolísal. Byly tu také hojné zelené řasy rodu Scenedesmus a Oocystis (které po jednou převlačovali hranici 10 000 jedinců/ml), Pediastrum, Coelastrum a také Cryptomonady a 63
Trachelomonady. V Jivinach už nebyl zaznamenán vodní květ, a celkem bylo společenství chudší. Nejvíc zde byly nalezené Scenedesmus, Tetrastrum, Oocystis a Planktothrix. V Libockém rybníce dominovali společenstva zelených řas rodu Scenedesmus a pak Oocystis a Coelastrum a dost zastoupené byli i rozsivky. Ve vodním díle Džbán sinice druhu Planktothrix a Chroococcus jsou stalé přítomné ale málo početné, nikdy nepřekračovali 2000 jedinců v 1 ml. Jinak nejvíce bylo rozsivek a zelené chrookokalní řasa Scenedesmus, také dost zastoupené byly Cryptomonady a Trachelomonas. Takže v roce 2012, co se tyče fytoplanktonních společenstev v nádrži Džbán, který je využíván populaci Prahy k rekreaci, byla kvalita vody velmi dobrá.. Tabulka 10. Počet naměřených organismu v 1 ml vzorku odebranách z nadrže Břevsky, Kala, Litovicky a Strnad Břevsky
76000
800 800
1520 80 320 240 240 1520 880 640
1224
říjen
1260000
18080
říjen
79120
9440
Strnad září
13680
17400
srpen
134000
červenec
1840
220
květen
520 120 200 1440
4800
říjen
2000
Litovicky září
463000
720
srpen
25840
80
červenec
15680
květen
160 240 80 720 1920
rijen
12560 400
září
4720
srpen
Cryptomonas Trachelomonas Phacus Rozsivka Nitzchia Closterium
červenec
květen Planktothrix agardhii Anabaena flosaquae Anabaena ssp. Affinis Chroococus Gomphosphaeria Tetrastrum Ankistrodesmus Coelastrum Scenedesmus Oocystis Pediastrum Actinastrum Crucigena Dictyosphaeria
Kala
17120
1440
17200
15480
49000
2000
100
7040
320
29000
360
880
1220
160
2080
4000
16 88 32 56 248
400 3840
100 620 500 1120 40
320
16320
320 200
380
280
540 100
20
40 180
60
880 400 1120 3360 160 3360
2000
320 320
4000 1000
1200
480
2000
120
5000
2800 1200 600
160
4000
240
160 480
280 480 40 480 640 40
400
3000
2000
8160 400
80 200
20
200
160 400
140
160
56 2000
5120 8000 3200
900 660
800
80 480 280
64
7000 2000 19000
152
180 60
160
40
6. SHRNUTÍ VYSLEDKŮ A DISKUZE Ze získaných výsledku se dá shrnout, že kvality vody v nádržích Litovicko-Šárecké kaskádě není příliš uspokojivá. Jak bylo už napsáno na skoro 100 % z lokalit, ve všech sledovaných měsících byla překročena norma environmentální kvality pro amoniakální dusík. Zátěž začíná hned u druhého rybníka - Strahovského a přetrvává až do odtoku ze Džbánu, a vykazuje mírný rostoucí trend. Největší přísun N-NH4 byl celoročně zaznamenán u nátoku do retenční nádrže Strnad. Stoji za připomínku, že do obě nádrže (Strnad a Strahovský) jsou vypouštěné vody z čistíren odpadních vod z obcí Chyně a Hostivice. ČOV s nedostačující účinností představují velký problém na celém světě. Thevenon a kol. (2011) zjistil, že místní ČOV výrazně ovlivňuje kvalitu vody v Ženevském jezeře a že se kvůli němu pak snižuje i kvalita sedimentu, které pak budou sloužit jako vnitřní zásob živin, jejichž vliv bude patrným ještě dlouhou dobu, i když vnější zdroje budou odstraněné. Výsledky získané v této práci potvrzují výsledky z 10 letního monitoringu provedeným odborem vodné toky a nádrže Lesu hl.m. Prahy. Tam se sleduje méně profilu, monitorovaní začíná až před Strnadem, pokračuje pod Jivinami, před Džbánem a pod Džbánem. V roce 2011 byly vůbec sledované jen profily před Strnadem a pod Džbánem. V tabulce 11 jsou představené procentuální hodnoty překročeni NEK, upravené z dat zveřejněných na stránkách podniku. Jejich analýzy se provádějí 6 krat ročně, jednou za dva měsíce. Tabulka 11. Výsledky Lesy hl. m. Praha (Zdroj: vlastní úprava podle vysledku Lesy hl. M. Prahy)
pod Dzbanem
pred Dzbanem
pod Jivinami
pred Strnadem
profil
ukazatel rozp. O2 TOC N-NH4 N-NO3 Pcelk Cl Ca rozp. O2 TOC N-NH4 N-NO3 Pcelk Cl Ca rozp. O2 TOC N-NH4 N-NO3 Pcelk Cl Ca rozp. O2 TOC N-NH4 N-NO3 Pcelk Cl Ca
2011 50% 33% 83% 67% 100% 0% 0% 50% 50% 83% 50% 83% 17% 0%
2010 83% 50% 100% 50% 100% 0% 0% 50% 83% 83% 0% 100% 17% 0% 17% 83% 50% 17% 83% 17% 0% 67% 33% 67% 0% 100% 17% 0%
2009 83% 83% 100% 33% 100% 0% 0% 50% 83% 83% 0% 100% 17% 0% 17% 83% 50% 17% 100% 17% 0% 50% 17% 0% 0% 50% 17% 0%
2008 83% 50% 50% 67% 100% 0% 0% 50% 100% 100% 0% 100% 17% 0% 33% 33% 17% 17% 50% 0% 0% 33% 17% 17% 0% 67% 0% 17%
2007 33% 100% 100% 50% 100% 0% 0% 33% 100% 83% 0% 100% 0% 0% 33% 100% 67% 17% 100% 0% 0% 17% 50% 17% 0% 67% 0% 0%
65
2006 50% 100% 100% 33% 83% 0% 0% 33% 83% 83% 0% 100% 17% 0% 50% 67% 67% 17% 100% 33% 0% 50% 33% 33% 17% 50% 33% 0%
2005 50% 100% 50% 50% 100% 17% 0% 33% 100% 83% 0% 100% 0% 0% 17% 100% 50% 0% 83% 17% 0% 33% 67% 17% 0% 83% 17% 0%
2004 67% 100% 67% 17% 100% 0% 0% 33% 83% 50% 17% 100% 17% 0% 17% 83% 50% 17% 100% 17% 0% 17% 83% 33% 0% 100% 0% 0%
2003 33% 100% 100% 83% 100% 0% 0% 33% 100% 17% 33% 100% 0% 0% 33% 100% 33% 33% 100% 0% 17% 33% 83% 17% 33% 67% 0% 0%
2002 17% 83% 67% 33% 100% 0% 0% 33% 100% 67% 0% 100% 17% 0% 17% 83% 33% 17% 100% 17% 0% 33% 83% 0% 17% 33% 0% 0%
2001 50% 67% 100% 33% 100% 0% 0% 33% 67% 83% 0% 100% 17% 0% 17% 67% 67% 0% 83% 17% 17% 0% 67% 0% 0% 33% 0% 0%
Z tabulky vidíme že jenom koncentrace vápníku splňují normu environmentální kvality na všech lokalitách skoro ve všech letech. Také docela dobré jsou i hodnoty koncentrace chloridů, které na prvních dvou profilech jen občas překračovaly normu. Z dlouhodobého hlediska nejproblematičtějším ukazatelem je celkový fosfor. Na rozdíl od vlastních výsledku ve kterých byl stanoven jen ortofosforečnanový fosfor, tady se stanovoval celkový fosfor a, jak i bylo možné očekávat, jeho koncentrace byla vetší a na prvních třech monitorovacích profilech byla skoro při každé měřeni 100% překročen. Překvapující bylo to, že absolutně při každé měřeni hodnota NEK pro celkový fosfor byla na lokalitě „pod Jivinami“ překročená. Podle výsledků, nadrž Jiviny nikdy se takovými hodnoty nevyznačovala a celkem tam byla voda hodnocená jako znečištěna a mírně znečištěna na základě průměrné koncentraci. Při hodnocení dle nejhoršího ukazatele vždy tu byla lepší kvalita u Strnada. Jenom ukazatele kyslíkového režimu (rozpuštěny kyslík a chemická spotřeba kyslíku a samozřejmě i N-NH4) přiřazovali vodu k V. třídě jakosti. Před Strnadem, pří každém měřeni, byla hodnota NEK překročena pro koncentrace všech sledovaných forem dusíku a celkového fosforu a celkového uhlíku. Tak se da shrnout, že přísun organické hmoty je také významným problémem. Tento údaj je potvrzen i Kominkovou a kol. (2012), které také sledovali Litovecko-Šárecky potok na stejném úseku jako autorka této práci a zjistili, že skoro na všechna místa koncentrace celkového uhlíku je nevyhovující. U celkového fosforu výsledek byl stejný: od nátoku do Strahovskího rybníka už koncentrace nevyhovuje normě environmentální kvality. Ve srovnání s jinými pražskými potoky, je Litovicko-Šárecky potok jeden z nejvíce zatížených potoku, a podle koncentraci fosforu muže být srovnán jen s Komořanském potokem nebo s Dalejským. Na odběrových místech na těchto potocích byla v roce 2009 zjištěná největší koncentrace celkového fosforu a jen u těchto 3 lokalitách voda patřila do V. třídě jakostí. Do IV třídy, podle tohoto ukazatele, jsou zařazené i jednotlivé lokality na Radontinském, Kunratickém a Drahanském potokách. Podle stejného zdroje, přítok do Strnadu byl v roce 2009 lídrem podle obsahu amoniakálního dusíku. Takové množství dusíku, podle kterého se voda zařazuje do V. třídy kvality byly nalezené jenom na Drahanskem potoce na severu Prahy a na Komořanském potoce na jíhu. Významným zdrojem znečištění v Litovecko-Šáreckém potoce jsou ČOVky z obci Chyně a z Hostivic. Ony významně ovlivňují koncentrace amoniakálního ale také dusičnanového dusíku. Ve většině případů koncentrace N-NO3 vyhovuje normě environmentální kvality a průměrné zařazuje vodu z Litovicko-Šarecké kaskádě do I a II třídě jakostí: neznečištěná a mírně neznečištěná voda, a jen ojediněle (u Strnada a přítoku do Jivin) do IV třídě jakostí a také trochu horší ukazatele byly zaznamenané na přítoku do prvního rybníka, Bašty. Zdroj těchto koncentraci musí byt hledán ve splachu z okolních polí (Komínková a kol. 2012). Ostatní formy 66
živin bývají také vyplavené ze intenzivně obhospodařené zemědělských půd, které tvoří převážnou častí povodí zejména na horním toku. Fosfor se také značně uvolňuje ze sedimentu, zejména při jarním a podzimním mícháním a malá hloubka nádrži přispíva k tomuto jevu. U nádrzích z Hostivické soustavy vůbec není známo stav a množství sedimentu uložené v nich. Jsou vůbec málo sledované
ale jedná se o dost problematické lokality. Tady se v letních
měsících objevil vodní květ, tvořen především jedinci Planktothrix agardhii, doprovázený dvou druhu Anabaena a menší množství Chroococus. Teto nádrže jsou zdrojem sinic pro celou kaskádu. Planktothrix agardhii je jedna z nejrozšířenějších sinic v jezerech mírného pasu (Ernst a kol., 2001) a je značným producentem hepatotoxinu microcystin LR. Toxický působí na ryby a další vodní organismy a při konzumaci může ohrožovat i lidské zdraví (de Figueiredo a kol., 2004). Nádrže z Hostivické soustavy jsou využívané k chovu ryb a tím pádem je velmi pravděpodobně, že se někomu dostane na stůl ryba s vysokým obsahem toxinu. Vodní nádrž Džbán, jako nejníže položená nádrž s největším zájmem o rekreaci pražské populaci, má relativně kvalitní vodu. V teto studie byla podle průměrných hodnot sledovaných ukazatelů zařazená do I, II a III třídě kvality a nejhorší ukazatele byli u amoniakalního dusíku a u chemické spotřebě kyslíku. Společenstvo fytoplntonu je betamezosaprobní (Kominkova a kol., 2012) a je tvořená více chrookokalnimi řasy a rozsivkami. V sledovaném období na této nadrží se vodní květ netvořil, ikdyz zástupce sinic tam byly, ale jejich množství bylo zanedbatelné.
67
7. ZÁVĚR Na základě získaných poznatku o kvalitě vody a stavu společenstev fytoplanktonu v LitoveckoŠéreckem povodí
je celkový stav potoka a nadrží považován za nevyhovující.
Nejproblematičtějšími ukazateli jsou sloučeniny dusíku a fosforu a také organické látky, které výrazně ovlivňují kyslíkový režim. Ze sloučenin dusíku, je koncentrace amoniakálního dusíku příliš vysoká a skoro ve všech lokalitách je překročena norma environmentální kvality která pro N-NHč činí 0,23 mg/l. Významným zdrojem znečištěni v povodí jsou čistírny odpadních vod, které patrně ovlivňují růst koncentraci amoniakálního a dusičnanového dusíku a bylo prokázano že se koncentrace po toce mírně zvyšuje. Spachy ze zemědělských ploch také přispávají k zvýšeni koncentraci živin v povodí. Zátěž živinami se projevuje tvorbou většího květu, který byl spatřen v nádrzích středního toku, zejména rybníku z Hostivické soustavy (Brevsky, Kala a Litovicky), které nejsou nějak monitorované, ale mohou činit vysokému nebezpečí pro celou kaskádu, poskytováním inokul sinic a nemůže se vyloučit situace z předchozích let, kdy se do Dzbánu dostali sinice a negativně ovlivnili rekreační využiti teto lokality. Proto bych doporučila:
Rozšeřeni monitoringu sledováni kvality vody i na nádrže z horního toku Litovického potoka
Provádění analýzy sedimentu a odhad jeho mocnosti v nádržích Hostivické soustavy a při obsahu vetší než 30% prováděni odbahněni, jak je zmíněno v planu péče o tuto přírodní památku.
Zvýšit účinnosti čistíren odpadních vod z vesnici Chyně a obci Hostivice, vzhledem k rostoucímu počtu obyvatel.
Provedeni uprav v povodí, revitalizace napřímených a zatrubněných koryt, aplikace protierozních opatření
Změny v hospodaření půdy, omezeni hnojeni
Stav v povodí Litovicko-Šáreckého potoka se může zlepšit především díky zlepšení kvality vody ve vodních nadrží a na přítocích. K tomu by mohlo přispět plánované navýšení kapacity ČOV Hostivice a revitalizaci koryta toku, omezeni eroze a splachu ze zemědělské pudy.
68
8. SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK: ČHMÚ – Český Hydrometeorologický ústav ČOV – čistirna odpadnich vod ČR – Česká Republika ČSN – Česká statní norma EC – efektní koncentrace EVL- Evropská váznamná lokalita CHSKMn – chemická spotřeba kyslíku IC- inhibiční koncentrace LC – letalní koncentrace MC – LR – variace microcystinu MŽP – Ministerstvo zivotního prostředí NEK – Normy environmentalní kvality OECD – organization for economic co-operation and development PP – přírodní památka TOC – celkový organický uhlík VD – vodní dílo
69
9. POUŽITÁ LITERATURA AMBROŽOVA J. (2003) Aplikovaná a technická hydrobiologie. 2. Vyd. Vysoka škola chemicko-technologická v Praze, ISBN 80-7080-521-8 BECHMANN M., BERGE D., EGGESTAD H., VANDSEMB S. (2005) Phosphorus transfer from agricultural areas and its impact on the eutrophication of lakes—two long-term integrated studies from Norway, Journal of Hydrology 304: 238–250 pp. CARPENTER S., CARACO N.F., CORRELL D.L., HOWARTH R.W., SMITH V.H. (1998) Nonpoint pollution of surface waters with phosphorus and nitrogen. Ecological Applications 8, 559-568 pp. CATHERINE A., QUIBLIER C., YEPREMIAM C., GOT P., GROLEAU A., VINC B., BERNARD C., TROUSSELIER M. (2008) Collapse of Planktothrix agardhii perennial bloom and microcystin dynamics in response to reduce phosphate concentrations in a temperate lake. FEMS Microbiol. Ecol. 65, 61–73 pp. Český statistický úřad (2013) Počet obyvatel k lednu 2013, vol.4, 3-5 str. Český
statistický
úřad.
Demograficka
http://www.czso.cz/csu/2012edicniplan.nsf/p/4018-12.
,
Rocenka
mest.
Dostupne:
Posledni
aktualizace
30.07.2013
(cit.4.08.2013). Český statistický úřad. Obyvatelstvo dle městských částí v letech 1991 – 2012. Dostupne: http://www.czso.cz/xa/redakce.nsf/i/obyvatelstvo_prahy_podle_mestskych_casti_1991_2012/$Fi le/CR_L3_MC_1992.xls. , Posledni aktualizace 30.07.2013 (cit.4.08.2013). Český svaz ochránců přírody Hostivice. (1998) Sborník o přírodě, památkách a historii města. 1: 5-7 str. ČHMÚ
(2013)
Prumerna
roční
teplota
vzduchu
v roce
2012.
Dostupné:
http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/meteo/ok/images/t12.gif . Posledni aktualizace 1.08.2013 (cit. 5.08.2013). ČHMÚ
(2013)
Rocni
uhrn
srazek
v roce
2012.
Dostupne:
http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/meteo/ok/images/sra12.gif, Posledni aktualizace 6.07.2013 (cit.29.07.2013).
70
DANIELA R. de FIGUEIREDO, ULISSES M., SONIA M. ESTEVES, FERNANDO J.M. GONSALVES (2004) Microcystin-producing blooms—a serious global public health issue. Ecotoxicology and Environmental Safety 59: 151–163 pp. DILLON P.J., RIGLER F.H. (1975) A simple method for predicting the capacity of a lake for development based on lake trophic state. Journal of the Fisheries Research Board of Canada 31: 1518-1531 pp. DOLEZALOVA L, KOMINKOVA D. (2013) Výskyt toxických kovů v ekosystémech vybraných pražských nádrží. Vodní hospodarstvi 6: 18-23 str. EDMONDSON W.T. (1991) The uses of ecology: Lake Washington and beyond. University of Washington Press, Seattle, WA. ERNST B., HITZFELD B., DEITRICH D.R. (2001) Presence of Planktothrix sp. and cyanobacterial toxins in lake Ammersee, Germany and their impact on whitefish (Coregonus lavaretus L.). Environ. Toxicol. 16, 483–488 pp. FRANK C.A. (2002) Microcystin-producing cyanobacteria in recreational waters in southwestern Germany. Environ. Toxicol. 17 (4), 361–366 pp. Geocaching,
Jiviny.
Dostupne:
http://www.geocaching.com/seek/cache_details.aspx?guid=fe261532-0f5f-4798-ab0f88d536bf0591. , Posledni aktualizace 30.07.2013 (cit.4.08.2013). HECKY R., KILHAM P. (1988) Nutrient limitation of phytoplankton in freshwater and marine environments: A review of recent evidence on the effects of enrichment. Limnol. Oceanogr., 33(4): 196-822 pp. HINDÁK F. (1978) Sladkovodné riasy. Bratislava. HINDÁK F.(2001) Atlas siníc. SAV Bratislava. Hlavni mesto Praha: Plán péče o přírodní památku Obora Hvězda a evropsky významnou lokalitu
Obora
Hvězda.
Dostupne:
http://zp.praha-
mesto.cz/planypece_ozchu/PP_OboraHvezda_2012_2021/Plan_pece_PP_Obora%20Hvezda_20 12_2021.pdf. Posledni aktualizace 19.07.2013 (cit.5.08.2013). HORÁKOVA a kol. (2003): Analytika vody, VŠCHT Praha.
71
HREBIKOVA M. (2007) Kvalita vody ve vybraných malých povodích: Litovicko-Šárecký potok. Diplomová práce, Ústav pro životni prostředí, Přírodovědecká fakulta Univerzita Karlova, 34-71 str. HRNCIAROVA T., MACKOVCIN P., ZVARA I. (2009) Atlas krajiny České republiky. Praha: Ministerstvo životního prostředí České Republiky, Průhonice: Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, v.v.I., 332 str. ISBN 978-80-85116-59-5 http://ekologie.upol.cz/ku/ahdo/Eutrofizace.pdf HUMMERT C., REICHELT M., WEISS J., LIEBERT H.P., LUCKAS B. (2001) Identification of microcystins in cyanobacteria from the bleiloch former drinking-water reservoir (Thuringia, Germany). Chemosphere 44 (7): 1581–1588 str. Informační
systém
EIA,
Záměry
http://portal.cenia.cz/eiasea/detail/EIA_STC1397.
na ,
území Posledni
ČR. aktualizace
Dostupne: 30.07.2013
(cit.4.08.2013). JEPPESEN E., JENSEN P., SONDEGAARD M., LAURIDSEN T., LANDKILDEHUS F. (2000) Trophic structure, species richness and biodiversity in Danish lakes: changes along a phosphorus gradient. Freshwater Biology 45, 201–218 pp. JONES R. A., LEE G. (1986) Eutrophication modeling for water quality management: an update of the Vollenweider-OECD model., World Health Organ. Wat. Qual. Bull. 11(2):67-74, 118 str. JUDY L., MICHAEL J. (2005) Journal of the Nort American Benthological Society, vol. 24, no. 3. 602 – 612 pp. KAGALOU I., PAPASTERGIADOU E., LEONARDOS I. (2008) Long term changes in the eutrophication process in a shallow Mediterranean lake ecosystem of W. Greece: Response after the reduction of external load. Journal of Environmental Management 87: 497–506 pp. KHEKO, Cistirny odpadnich vod. Dostupne: http://www.kheko.cz/Cistirna-obecni.html, Posledni aktualizace 18.07.2013 (cit.30.07.2013). KLIO, Čistírna průmyslových odpadních vod. Dostupne: http://www.klio.cz/likvidacekapalnych-odpadu.html. , Posledni aktualizace 30.07.2013 (cit.4.08.2013). KOMARKOVA J. (2006) VÚV TGM, Metodika odběru a zpracováni vzorku fytoplanktonu stojatých vod 12-17 str. 72
KOMÍNKOVÁ D. (2007) Směrnice EU a hodnocení městského odvodnění. Praha: ČVÚT v Praze, 22-23 str. KOMÍNKOVÁ D. (2010) Ekologie urbanizovaných povodí. Elektronické přednašky z předmetu Ekologie urbanizovanývh povodi vyučované na PřF UK. č. 2. 6 – 11 str. KOMÍNKOVÁ, D., BENEŠOVÁ, L., POPOVSKÝ, J., STEGARESCU R., DOLEZALOVA L., BENES R. (2012) Kvalita vody a vyskyt sinic v Litovecko-Sarecke kaskade. KOVANDA J. (2001) Neživá příroda Prahy a jejího okolí.Česky geologicky ustav, 45-58 str. KUČERA J. (2011) Revitalizace Litovickeho potoka v Hostivicich. 22 str. KUČERA J., VOJTOVÁ J., VOJTA J. (2006) Přírodní památka Hostivické rybníky. Hostivice : Český svaz ochránců přírody. 72 s. ISBN 80-239-7554-4. LANGHAMMER J. (2010) Kvalita povrchových vod. Elektronické přednašky z předmetu Kvalita povrchovývh vod vyučované na PřF UK 7-8: 5-9, 11-13 str. LAUA S., LANE S. (2002) Biological and chemical factors influencing shallow lake eutrophication: a long-term study, The Science of the Total Environment 288 Ž2002. 167181 Lesy
hl.m.Prahy,
Rybnik
Stnad.
Dostupne:
http://www.lesypraha.cz/index.php?cat=3050201&aid=135. , Posledni aktualizace 30.07.2013 (cit.4.08.2013). MARIE B., HUETA H., MARIE A., DJEDIAT C., PUISEUX-DAO S., CATHERINE A., TRINCHET I., EDERY M. (2012) Effects of a toxic yanobacterial bloom (Planktothrix agardhii) on fish: Insights from histopathological and quantitative proteomic assessments following the oral exposure of medaka fish (Oryzias latipes). Aquatic Toxicology 114– 115, 39– 48 pp. MARSALEK B., BLAHA L., TURANEK J., NECA J. (2001) Microcystin-LR and total microcystins in cyanobacterial blooms in the Czech Republic 1993–1998. In: Chorus, I. (Ed.), Cyanotoxins—Occurrence, Causes, Consequences. Berlin, 56–62 str. MEYER J. L., PAUL M. J., TAULBEE W. K. (2005) Stream ecosystem function in urbanizing landscapes. MISCHKE U., (2003) Cyanobacteria associations in shallow polytrophic lakes: influence of environmental factors. Acta Oecologica 24: 11–23 pp.
73
NAŘÍZENÍ VLÁDY 23/ 2011 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, 2010 NASELLI-FLORES L.,
BARONE R.,
CHORUS I., KURMAYER R. (2007) Toxic
cyanobacterial blooms in reservoirs under a semiarid Mediterranean climate: The magnification of a problem. Environmental Toxicology Volume 22, Issue 4, 2007, Pages 399-404 pp. NĚMEC J., LOŽEK V., a kolektiv autorů (1996): Chráněná úzení ČR 1 – Střední Čechy. NYENJE P, FOPPEN J , UHLENBROOK S., KULABAKO R , MUWANGA A.(2010) Eutrophication and nutrient release in urban areas of sub-Saharan Africa — A review. Science of the Total Environment 408: 447–455 pp. OECD (1982) Eutrophication of Waters: Monitoring, Assessment and Control. Organisation for Economic and Cooperative Development, Paris, France. Oficiální internetove stranky Hostivice: Prirodni pamatka Hostevicke rybniky. Dostupne: http://www.hostivice.eu/priroda/d-409947/p1=4555,
Posledni
aktualizace
9.07.2013
(cit.18.07.2013). Oficialni
stranky
obce
Chyne,
Něco
málo
o
http://www.chyne.cz/ou/index.php/oobci/historieasoucasnostobce,
obci
Chýně.
Posledni
Dostupne: aktualizace
8.07.2013 (cit.30.07.2013). PITTER P. (2009) Hydrochemie. 4, vydáni 17-28 str. Regionalní
Informační
Servis,
Chyně.
Dostupne:
http://www.risy.cz/cs/vyhledavace/obce/detail?Zuj=539309, Posledni aktualizace 30.07.2013 (cit.3.08.2013). RUKHOVETS L., ASTRAKHANTSEV G., MENSHUTKIN V , Minina T., Petrova N., POLOSKOV V.(2003)Development of Lake Ladoga ecosystem models: modeling of the phytoplankton succession in the eutrophication process. I, Ecological Modelling 165 : 49–77 pp. SCHINDLER D.W. (1977) Evolution of phosphorus limitation in lakes. Science 195: 260–262 pp Strahovsky Rybnik o.p.s. Podminky pro provadeni regulacniho odlovu ryb na Strahovskem rybniku. Dostupne: http://www.strahovnik.cz/stanovy.html. , Posledni aktualizace 18.07.2013 (cit.1.08.2013). 74
ŠTEPANEK M., ČERVENKA R. (1971) Problemy eutrofizaci v praxi. Avicenum, Praha, 1:3339 str. THEVENON F., GRAHAM N., HERBEZ A., WILDI W., POTE J. (2011) Spatio-temporal distribution of organic and inorganic pollutants from Lake Geneva Switzerland) reveals strong interacting effects of sewage treatment plant and eutrophication on microbial abundance. Chemosphere 84: 609–617 pp. TRUKSOVA
S.
(2012)
Čistírna
odpadních
http://chynoviny.chyne.info/CHYNO6/node13.html,
vod
a
Posledni
kanalizace aktualizace
Dostupne: 8.07.2013
(cit.30.07.2013). United States Environmental Protection Agency, The urban stream syndrome. Dostupne: http://www.epa.gov/caddis/ssr_urb_urb2.html, Posledni aktualizace 8.07.2013 (cit.30.07.2013). VEZJAK M, SAVCEK T., STUHLER E. (1998) System dynamics of euthrophication processes in lakes, European Journal of Operational Research, 109: 442-451 pp. WALSH C. J. et al. (2005) The urban stream syndrome: current knowledge and the search for a cure. roč. 24, č. 3. 706 – 723 pp. WIEDNER C., CHORUS I., FASTNER J. (2001) The waterbodies surveyed for cyanotoxins in Germany. In: Chorus, I. (Ed.), Cyanotoxins—Occurrence, Causes, Consequences. Springer, Berlin, pp. 6–21 pp. ZCHÚ, Plán péce o Prírodní památku Hostivické rybníky na období 2009 – 2016. Dostupne: http://www.csophostivice.cz/hostivickerybniky/planpece/Plan_pece_PPHR.pdf,
Posledni
aktualizace 6.07.2013 (cit.30.07.2013). ZURAWELL R., CHEN H., BURKE J.M., PREPAS E. (2005) Hepatotoxic cyanobacteria: a review of the biological importance of microcystins in freshwater environments. J. Toxicol. Environ. Health B Crit. Rev. 8: 1–37 pp.
75
76
10. PŘÍLOHY
77