Generální rozptylová studie Jihomoravského kraje Rozptylová studie pro posouzení imisního zatížení z větrné eroze

Autorský tým Mgr. Jakub Bucek Bucek s.r.o. Dr. Robert Skeřil ČHMU pob. Brno Ing. Ota Hrubý HO Base Praha Ing. Jana Vičarová Bucek s.r.o. Ing. Pavel Machálek ČHMMU Praha Ing. Daniela Fogašová Bucek s.r.o.

ÚČEL STUDIE Vytvořit mapy zatížení ovzduší na území JMK vlivem větrné eroze Vytipovat nejzatíženější lokality z hlediska větrné eroze na území Jihomoravského Kraje Imisním modelem Na základě výsledků měření AIM Na základě dat pro vymezení OZKO

Modelový výpočet pro emisní bilance Větrná (eolická) eroze spočívá v rozrušování půdního povrchu mechanickou silou větru (abraze), v odnášení půdních částic větrem (deflace) a v jejich ukládání na jiném místě (akumulace). V Čechách je eolizací půdy postihováno, nebo je k ní náchylné 26 %, a na Moravě 45 % výměry zemědělské půdy. Především jižní Morava patří k územím silně ohrožovaným větrem. V. Pasák, Větrná eroze půdy, Praha-Zbraslav: Výzkumný ústav meliorací, R. Švehlík, „Výskyt eologlyptolitů na jihovýchodní Moravě,“ v Sborník Přírodovědeckého klubu, Uherské Hradiště, 1996, pp

Náchylnost půd k větrné erozi Pro odolnost půdy vůči působení větru je důležitá zejména půdní struktura, velikost půdních částic, vlhkost půd a drsnost půdního povrchu. Jedním ze základních půdních faktorů majících vliv na odnos půdních částic větrem je zrnitostní a agregátová skladba půdy. Rozhoduje zde především velikost půdních částic, zatímco rozdíly ve tvaru částic mají jen malý vliv 1. Částečky větší než uvedené hodnoty by měly být erozně stálé. Přesto jsou však unášeny i částečky větší, někdy o velikosti až 4,00 mm.

Působení meteorologických faktorů na vznik větrné eroze Jak uvádí dříve zpracovaná studie lze konstatovat, že větrná eroze se vyskytuje především v území, kde je počasí charakterizováno nízkými a proměnlivými srážkami, proměnlivou a vysokou rychlostí větru, častým výskytem sucha, rychlými a extrémními změnami teploty a vysokým výparem. V zásadě se může větrná eroze vyskytovat po celý rok, nejškodlivější však bývá na jaře, které následuje po suché, sněhem chudé zimě, kdy silný vítr strhává z holých nebo vegetací málo zakrytých polí vyschlou ornici. Vítr při rychlosti 5 m/s unáší půdní částečky o velikosti 0,25 mm, při rychlosti 9 m/s 0,75 mm a při rychlosti 12 m/s částečky až 1,5 mm. Při nejsilnějších a zejména nárazovitých větrech se již pohybují částečky 2,0 mm a větší.

Kategorizace zrnitosti půd v České republice Zrnitost udává velikost a poměrné zastoupení jednotlivých půdních frakcí. Zrnitost se velmi významně podílí na průběhu pedogenetických procesů, ale i na agronomické a ekologické charakteristice půdy. Používají se různé klasifikace zrnitosti. V ČR se doposud nejčastěji používá jednoduchá a praktická Novákova klasifikace V tabulce (1) jsou v posledním sloupci uvedené i hodnoty parametru M pro výpočet erodovatelnosti půdy podle Pasáka.

Zrnitost ČR

Zrnitost JMK

Výpočet erozní ohroženosti půdy větrnou erozí Pro stanovení erozní ohroženosti dle Pasáka lze využít závislosti erodovatelnosti půdy na obsahu jílnatých částic. E = 875,52 × 10 -0,0787M kdeE = erodovatelnost půdy větrem (t.ha -1.rok -1 ), M = obsah jílnatých částic v půdě (%). V. Pasák a kol, Ochrana půdy před erozí, Praha: SZN Praha, Skutečnou okamžitou erodovatelnost půdy větrem lze stanovit různými metodami výpočtu,, kdy je potřeba použité parametry naměřit/stanovit přímo v terénu. Skutečná erodovatelnost půdy větrem podle Pasáka 11 : E = 22,02 – 0,72 P – 1,69 V + 2,64 R kdeE = erodovatelnost půdy větrem (g.m -2 ), P = obsah neerodovatelných částic v půdě (%), V = poměrná vlhkost půdy (% hmotnostní), R = rychlost větru při povrchu půdy (m.s -1 ). V. Pasák, Větrná eroze půdy, Praha-Zbraslav: Výzkumný ústav meliorací, M. Janeček, Základy erodologie. Učební texty, Praha: FŽP ČZU Praha, 2008.

Výpočet erozní ohroženosti půdy větrnou erozí Z údajů v přírodních podmínkách i v pokusných větrných tunelech sestavil Woodruff a Siddoway 13 rovnici, založenou na znalosti okamžitých vlastností šetřeného území: E = I.K.C.f(L).f(V) kde:E = potenciální ztráta půdy při větrné erozi (t/ha/rok), I = faktor erodibility půdy, C = klimatický faktor závislý na rychlosti větru a půdní vlhkosti, K = faktor drsnosti půdního povrchu, L = délka území ve směru převládajících větrů, V = faktor vegetačního krytu půdy.

Výpočet erozní ohroženosti půdy větrnou erozí Pro orientační posouzení ohroženosti území větrnou erozí je možné použít tzv. míru erozního ohrožení 13 která se určuje podle vztahu: MEO = v.s Kde: v = rychlost větru [km/h] s = stupeň suchosti území, kdy s = H - 12 kde: H = absolutní vodní kapacita určená podle obsahu půdních částic menších než 0,01 mm H= kde: I = obsah půdních částic menších než 0,01 mm v %

Síť výpočtových bodů Pro výpočet imisní charakteristiky bylo vytvořeno zájmové území se sítí uzlových bodů v počtu s krokem 100 x 100 m v okresních městech a dále pak na území kraje v kroku 250 x 250 m. Další sítí referenčních bodů byla výpočtová síť podél komunikací. Tato síť je utvořena tak, aby ve vzdálenosti 10 a 25 m lemovala komunikaci.

Meteorologická charakteristika území Z dat ČHMU byly převzaty větrné růžice pro Jihomoravský kraj – Oblast 21, Oblast 26, Oblast 30, Oblast 32, Oblast 36, Oblast 38, Oblast 41, Oblast 43, Oblast 46, Oblast 47.

Celkové emise tuhých znečišťujících látek, Jihomoravský kraj,

Emise PM10 po skupinách Kategorie zdrojů / skupina zdrojů PM 2,5 [t/r] PM 10 [t/r] REZZO 1Vyjmenované zdroje 131,56206,55 Celkem z REZZO 1 131,56206,55 REZZO 2Vyjmenované zdroje 46,7694,85 Celkem z REZZO 2 46,7694,85 REZZO 3Vytápění domácností 544,18657,78 Plošné použití organických rozpouštědel Výstavba a demolice 5,3253,20 Polní práce a chov zvířat 54,71646,99 Celkem z REZZO 3 604, ,97 REZZO 4Silniční doprava na komunikacích pokrytých sčítáním dopravy (mimo tunely), primární (výfukové) emise, otěry brzd a pneumatik 523,04575,55 Silniční doprava na komunikacích pokrytých sčítáním dopravy (mimo tunely), resuspenze (zvířený prach) 477, ,15 Silniční doprava na komunikacích nepokrytých sčítáním dopravy, primární (výfukové) emise, otěry z brzd a pneumatik, odpary benzínu z (palivového systému) vozidel 81,5796,78 Silniční doprava na komunikacích nepokrytých sčítáním dopravy, resuspenze (zvířený prach) 1 540, ,59 Portály a výdechy tunelů, primární (výfukové) emise, otěry brzd a pneumatik 0,030,04 Portály a výdechy tunelů, resuspenze (zvířený prach) 0,020,08 Letecká doprava (letiště) 0,00 Železniční doprava 26,93 Vodní doprava 0,00 Zemědělské a lesní stroje 151,80 Ostatní nesilniční vozidla a stroje 13,34 Celkem z REZZO , ,26

Přehled potencionálně ohrožených území větrnou erozí Název územní jednotky Kategorie erozní ohroženosti [ha]Způsobilá plocha celkem [ha] Nehodnoceno Blansko Brno-město Brno-venkov Břeclav Hodonín Vyškov Znojmo Jihomoravský kraj Výměry jednotlivých kategorií ohrožení větrnou erozí na území Jihomoravského kraje

Název Okresu Hodnocená plocha (ha) Průměrná potenciální ztráta půdy (t.ha -1.rok -1 ) Celková potenciální ztráta půdy (t.rok -1 ) Hodonín , ,00 Vyškov , ,10 Břeclav , ,00 Znojmo , ,00 Brno , ,00 Blansko , ,00 Celkem , ,10 Potenciální ztráta půdy v okresech Jihomoravského kraje

Výpočet emisní bilance větrné eroze Kat. území Celková rozloha orné půdy (ha) Koeficient ohrožení Potenciální ztráta půdy E (t/ha/rok) počet dní vhodných pro vznik větrné eroze emise PM 10 (t/ku*) emise PM 2.5 (t/ku*) Kladoruby Klevetov Brněnské Ivanovice Holásky Jundrov Lesná Sadová Celkový součet

Oblasti s překročenými imisními limity

Výsledky Příspěvky větrné eroze k imisnímu zatížení vyšší než 50 µg.m-3 pro nejvyšší průměrné denní koncentrace PM10 byly vypočteny na území obcí uvedených v následující tabulce ORPNázev kat. území Průměr z nejvyšších vypočtených koncentrací Nejvyšší vypočtená koncentrace BrnoBrněnské Ivanovice18,6058,96 BrnoHolásky20,9957,13 BrnoTuřany17,4066,73 Břeclav 28,0591,99 BřeclavBulhary26,00482,00 BřeclavHlohovec30,65139,78

Nejvyšší vypočtené průměrné denní koncentrace PM 10, vlivem větrné eroze Jihomoravský kraj

Obrázek 56: Příspěvek větrné eroze: Četnost překročení hranice 10 µg.m -3 pro průměrné denní koncentrace PM 10, Jihomoravský kraj

Příspěvek větrné eroze k průměrné roční koncentraci PM2,5, Jihomoravský kraj

Závěr Samotný vliv větrné eroze nestačí k tomu, aby v některé z obcí docházelo k překračování četností limitních hodnot. Avšak větrná eroze se v kombinaci s ostatními zdroji významně podílí na překračování imisního limitu pro 24hodinovou koncentraci PM 10 a to na katastrálním území obcí:

Brněnské Ivanovice, Holásky, Tuřany, Břeclav, Bulhary, Hlohovec, Hrušky, Charvátská Nová Ves, Kostice, Ladná, Lanžhot, Moravská Nová Ves, Moravský Žižkov, Nové Mlýny, Podivín, Poštorná, Tvrdonice, Úvaly u Valtic, Valtice, Velké Bílovice, Čejč, Čejkovice, Dolní Bojanovice, Dubňany, Hodonín, Josefov u Hodonína, Lužice u Hodonína, Mikulčice, Mutěnice, Nový Poddvorov, Prušánky, Rohatec, Starý Poddvorov, Boleradice, Brumovice, Němčičky u Hustopečí, Popice, Pouzdřany, Starovice, Strachotín, Šakvice, Uherčice u Hustopečí, Velké Pavlovice, Vrbice u Velkých Pavlovic, Alexovice, Kounické Předměstí, Kupařovice, Moravské Bránice, Němčičky, Pravlov, Bzenec, Hovorany, Kyjov, Milotice u Kyjova, Nenkovice, Nětčice u Kyjova, Sobůlky, Stavěšice, Svatobořice, Šardice, Těmice u Hodonína, Uhřice u Kyjova, Vacenovice u Kyjova, Věteřov, Vlkoš u Kyjova, Vracov, Žádovice, Želetice u Kyjova, Brod nad Dyjí, Březí u Mikulova, Dobré Pole, Dolní Dunajovice, Drnholec, Horní Věstonice, Jevišovka, Mikulov na Moravě, Novosedly na Moravě, Nový Přerov, Perná, Sedlec u Mikulova, Damnice, Hostěradice na Moravě, Chlupice, Lesonice u Moravského Krumlova, Olbramovice u Moravského Krumlova, Skalice u Znojma, Cvrčovice u Pohořelic, Ivaň, Loděnice u Moravského Krumlova, Malešovice, Mušov, Nová Ves u Pohořelic, Pasohlávky, Pohořelice nad Jihlavou, Smolín, Vlasatice, Moravský Písek, Bantice, Božice, Břežany u Znojma, Čejkovice u Znojma, Derflice, Dobšice u Znojma, Domčice, Dyjákovice, Dyjákovičky, Havraníky, Hevlín, Hnanice, Hodonice, Hrabětice, Hrádek u Znojma, Hrušovany nad Jevišovkou, Chvalovice, Jaroslavice, Ječmeniště, Krhovice, Křídlůvky, Kyjovice, Lechovice, Litobratřice, Mackovice, Načeratice, Nový Šaldorf, Oblekovice, Oleksovice, Popice u Znojma, Práče, Pravice, Prosiměřice, Sedlešovice, Stošíkovice na Louce, Suchohrdly u Znojma, Tasovice nad Dyjí, Těšetice u Znojma, Valtrovice, Vítonice u Znojma, Vrbovec, Znojmo-Louka, Holasice, Hrušovany u Brna, Ledce u Židlochovic, Medlov, Měnín, Přísnotice, Rajhrad, Rajhradice, Sobotovice, Syrovice, Unkovice, Žabčice.

OPATŘENÍ K OMEZENÍ VĚTRNÉ EROZE Jak vyplynulo ze zpracované rozptylové studie lze příspěvek větrné eroze v některých lokalitách označit za významný, tedy vyšší než 0,4 µg.m -3 (čili 1 % imisního limitu průměrné roční koncentrace), respektive více než 1 překročení 24hodinové koncentrace PM 10. Obecně lze definovat dvě hlavní podmínky pro vznik větrné eroze, kterými jsou:  suché půdy s průměrným ročním srážkovým úhrnem 250 až 300 mm,  převládající stálé větry (obecně). Ochrana před větrnou erozí je potřebná v oblastech:  s četnými větry,  s průměrným ročním srážkovým úhrnem nižším než 500 mm,  s lesnatostí menší než 20 %,  s lehkými písčitými a hlinitopísčitými půdami 1,  s jemnozrnnými jílovitými půdami, došlo-li před erozní událostí k jejich vyschnutí 4. V ČR je větrnou erozí ohroženo 26% celkové výměry zemědělské půdy (od Lovosic k HK), na Moravě cca 45% (dolní tok řeky Moravy, oblast Bílých Karpat, Dolnomoravský úval a další).

OPATŘENÍ K OMEZENÍ VĚTRNÉ EROZE Standardy Dobrého zemědělského a environmentálního stavu (GAEC) zajišťují zemědělské hospodaření ve shodě s ochranou životního prostředí a jsou součástí Kontroly podmíněnosti (Cross Compliance). Hospodaření v souladu se standardy GAEC je jednou z podmínek poskytnutí plné výše přímých podpor a některých dalších podpor. A. Organizační opatření A.1 Výběr pěstovaných plodin a delimitace druhů pozemků A.2 Pásové střídání plodin A.3 Tvar a velikost pozemku B. Agrotechnická opatření B.1 Úprava struktury půdy B.2 Zlepšení vlhkostního režimu lehkých půd B.3 Ochranné obdělávání půdy C. Technická opatření a větrolamy

FINANCOVÁNÍ NAVRŽENÝCH OPATŘENÍ

Podporované aktivity v rámci specifického cíle budou: zprůchodnění migračních bariér pro vodní a suchozemské živočichy a opatření k omezování úmrtnosti živočichů spojené s rozvojem technické infrastruktury, vytváření, regenerace či posílení funkčnosti krajinných prvků a struktur., revitalizace a podpora samovolné renaturace vodních toků a niv, obnova ekostabilizačních funkcí vodních a na vodu vázaných ekosystémů, zlepšování druhové, věkové a prostorové struktury lesů (s výjimkou lesů ve vlastnictví státu) zařízených LHP mimo ZCHÚ a území soustavy Natura 2000, realizace přírodě blízkých opatření vyplývajících z komplexních studií cílených na zpomalení povrchového odtoku vody, protierozní ochranu, a adaptaci na změnu klimatu.

Děkuji za pozornost