Veřejné zdravotnictví Pozitivní a negativní vztah lidské společnosti k prostředí Ovlivnění vod lidskou činností Sylva Rödlová ÚOH, 3.LF UK Veřejné zdravotnictví Základy ekologie, E2E, 2014

Země a člověk Země vznikla asi před 4,7 mld let Nejstarší zkameněliny živých organismů – asi 3,4 mld let První organismy na pevnině – Devon (415-365 miliónů let) První předchůdci člověka – Ramapithecus (?), žil v Africe a v Asii zhruba před 13 miliony let Homo sapiens sapiens (současný člověk, typ fosilis) žil přibližně v rozmezí mezi 40 - 10 000 lety př. n. l. Za první příslušníky dnešního člověka (typ recens) se považují první zemědělci, opustivší kočovný způsob života.

Vývoj Země

Počátky „naší krajiny“ Základní rysy naší přírody a krajiny byly vytvořeny na počátku nejmladší epochy geologické historie – ve čtvrtohorách /kvartéru/, tedy asi před 1,8 mil let Pro kvartér je charakteristické střídání dob ledových (glaciály) a meziledových. Klima v ledových dobách je nejen neobyčejně studené, ale i poměrně suché. Krajina je z větší části bezlesá; nížiny pokrývají drsné sprašové stepi… Teplá období (interglaciály) se svým charakterem blíží současné době, převaha lesů…

Počátky „naší krajiny“ Konečný obrat k teplému období nastává kolem r. 9500 př.n.l., kdy počíná „geologický dnešek“ – doba poledová /holocén/  vzestup teploty i výrazné zvlhčení; stepi postupně vytlačuje les Zajímavé změny v baltické oblasti – zaplavení vodou z tajících ledovců + zdvih pevniny (nižší tlak po mizejících ledovcích)  dočasný vznik sladkovodního jezera  zvýraznění kontinentálního podnebí

Vliv člověka Až do mladší doby kamenné /neolitu/ (10-5 tisíc let př.n.l.) se člověk chová v podstatě jako kterýkoli jiný živočišný druh = jeho činnost nemá žádný zásadní vliv na vzhled krajiny. Do té doby např. bobři představovali z hlediska krajinných změn významnější činitele. Člověk však ovlivňuje složení fauny (snižuje počty velkých savců). Období lovecko-sběračské. Vznik zemědělství ve střední Evropě se uvažuje asi v 8. či 7. tisíciletí př.n.l.  člověk začíná v různé míře zasahovat do přírodních dějů, především utvářením ekosystémů podmíněných jeho hospodářskou činností – zemědělstvím, pastvou a těžbou dřeva.

Vliv člověka Vytváření zemědělské kulturní krajiny v oblastech, které by jinak pokrýval les  založením polí, úhorů, pastvin a stálých sídlišť člověk zcela změnil tvář krajiny  vzniká mozaika otevřených i zalesněných ploch a řada zcela nových ekosystémů  druhotné šíření mnoha druhů, které by v přírodních poměrech nenašly příznivé existenční podmínky Zvyšování biodiverzity (v podstatě až do konce 19. století), člověk se stává spolutvůrcem krajiny

Obraz kulturní zemědělské krajiny

Obraz kulturní zemědělské krajiny

Vliv člověka Do 8. stol. n.l. se osídlení většinou váže na starosídelní oblasti (černozemě a jejich periferie, na dolních tocích velkých řek), od doby hradištní se osídlení rychle šíří do dalších krajin a vrcholí velkou středověkou kolonizací v 11.-13. století. Od mladšího středověku do novověku probíhá kolonizace některých pohoří. Pozůstalé lesy ztrácejí časem svůj původní charakter

Odlesňování

Odlesňování Získávání – i hnojení – zemědělské půdy žďářením Pastva dobytka V pravěku původně odlesněné ostrůvky (sídelní areály) o velikosti 5-10 km2. V eneolitu (4300-2000 př.n.l.) zavedení orného zemědělství Efektivnější zemědělská produkce = růst počtu obyvatel

Počet obyvatel žijících na území ČR

Hlavní časové řezy vývoje české krajiny v poledové době (podle V Hlavní časové řezy vývoje české krajiny v poledové době (podle V.Cílka) 12-18 tisíc let: doba ledová, tundra, ostrůvky stromů (modřín a limba), Brnem chodí mamut a srstnatý nosorožec, na území ČR žije pár set či pár tisíc lovců a sběračů; 10-12 tisíc let: postupné oteplování v několika výkyvech, tundra je v nížinách nahrazována březovou a smrkovou tajgou, další rostlinné a živočišné druhy se šíří od Atlantiku, podél Dunaje a přes Polsko;

Hlavní časové řezy vývoje české krajiny… 8-10 tisíc let: travnatá krajina se mění na lesní plochy, převládají mohutné doubravy, počet lovců a sběračů začíná dostupovat kritické úrovně, zemědělská revoluce je na spadnutí 4-8 tisíc let: první zemědělci obsazují černozemní oblasti podél velkých řek, zpočátku obdělávají volné plochy, ale postupně klučí les; před 2000-3200 lety: lidé osídlují pahorkatiny, počátek masivní kolonizace jižních Čech, ekonomický a demografický rozvoj vedoucí k rozvinutým kulturám železné doby, etnogeneze Keltů;

Hlavní časové řezy vývoje české krajiny… rok 0-600: klima se ochlazuje a zvlhčuje, plocha lesa roste, období velkých migrací a klimatických změn; rok 600-1000: stabilizace sídel, zejména v rámci již dříve osídlené černozemní oblasti; rok 1000-1200: přelom v historii Evropy, rozvoj zemědělství, růst populace, postupná kolonizace krajiny, „objev“ koňské síly, odlesňování; druhá polovina 13.století: středověká revoluce, zakládání měst, základní rozdělení půdy na zemědělskou a lesní; pokračuje odlesnění a půdní eroze;

Hlavní časové řezy vývoje české krajiny… 13.-15. století: kolonizace posledních lesních celků v podhorských oblastech a na Vysočině; 16.-18. století: rozvoj sklářství, železářství a průmyslu, velké ničení lesů; barokní proměna kulturní krajiny (velkostatky, aleje, církevní stavby) 19. století: těžba uhlí zachraňuje zbytky lesů, růst populace, obrovský tlak na zemědělskou krajinu; vznik a rozvoj železnice; počátek využívání průmyslových hnojiv; krajina je na mnoha místech holá, spasená kozami;

Hlavní časové řezy vývoje české krajiny… Do roku 1950: růst měst, řízené lesní hospodářství, pokračuje tradiční využívání krajiny; 1950-1990: dům hromadně proniká do volné krajiny, úrodné části krajiny měněny na široké lány, zbytek krajiny ponechán „džunglizaci“; po r. 1990: rostou průmyslové zóny kolem měst a dálnic, vzdálený venkov se spíše vylidňuje, blahobyt ohrožuje krajinu víc než bída, postupné vyčišťování řek a menších sídel, hrozivá kontaminace způsobená automobilovým provozem…

Některé další lidské činnosti Rybníkářství (tradice v českých zemích sahá až do 12. století; největší rozmach 15.-16. stol., zejména Rožmberkové; dnes v ČR asi 21 tisíc rybníků) Cesty a doprava Těžba surovin – devastace velkých krajinných celků Výroba a rozvod elektrické energie Rekreace

Cesty a doprava

Změny v krajině – orná půda (1)

Změny v krajině – orná půda (2)

Změny v krajině – orná půda (3)

Využití území v ČR Název Plocha v km2 % Zemědělské krajiny 16816,3 21,32 Lesozeměděl. krajiny 41275,6 52,33 Lesní krajiny 16080,2 20,39 Rybniční krajiny 1751,9 2,22 Urbanizované krajiny 2489,2 3,16 Krajiny horských holí 74,0 0,09 Krajiny bez vymezeného pokryvu 383,1 0,49 Celkem 78870,3 100,00

Hodnota krajiny Obytná, rekreační, produkční (ekonomická) Přírodní hodnota (hodnota přírodovědná a vizuální; cennosti přírodního charakteru) Kulturní a historická hodnota (v krajině se zrcadlí ekonomická, technická a kulturní úroveň té které doby – paměť krajiny) Estetická hodnota

Narušení hodnot a funkcí krajiny skrze… znečištění ovzduší, vody, půdy, (potravin)… narušení koloběhu vody ztrátu přírodních hodnot krajiny ztrátu historických hodnot krajiny degradaci estetické hodnoty krajiny „znečištění“ krajiny hlukem devastaci rázu krajiny vyčerpání zdrojů atd.

Směřování k záchraně či obnovení funkcí krajiny (prostředí) Ochrana krajinného rázu /zákon č. 114/1992 Sb. o ochraně přírody a krajiny/ Památková ochrana krajinných prvků Krajinné památkové zóny Zvláště chráněná území (velkoplošná, maloplošná) Územní plánování Krajinotvorné programy ad.

Ovlivnění vod lidskou činností

Global distribution of water

Ovlivnění vod lidskou činností - negativní Narušení koloběhu vody Zánik vodních ekosystémů (mokřadů) a (drobných) vodních zdrojů (tůní, pramenů) Narušení fyzického stavu vodních útvarů Znečištění vody a narušení dobrého ekologického stavu vodních útvarů

Hydrologic cycle

Koloběh vody

Ovlivnění vod lidskou činností - pozitivní Náprava minulých škod (?) – čištění odpadních vod, revitalizace vodních toků, obnova mokřadů, rybí přechody atd. Zakládání rybníků…

Zánik vodních ekosystémů Odvodňování, meliorace zemědělské půdy  zánik mokřadů Meliorace a úpravy terénů (50.-70. léta): zánik desítek tisíc pramenů a studánek, ale i stovek či tisíců tůní, zrychlení odtokových poměrů Zvětšování zpevněných ploch – snížení vsakování vody, zrychlení odtoku, zvýšení množství povodní a škod) Změna klimatu – zvýšení evaporace, změna intenzity a distribuce srážek (sucha, povodně)

Zánik vodních ekosystémů Odvodňování, meliorace zemědělské půdy  zánik mokřadů Meliorace a úpravy terénů (50.-70. léta): zánik desítek tisíc pramenů a studánek, ale i stovek či tisíců tůní

Narušení koloběhu vody V dávné minulosti: odlesňování – změna odpařování vody V nedávné minulosti: napřimování a regulace toků, meliorace  zrychlení odtoku vody V současnosti: růst plochy zpevněných ploch  nižší kapacita vsakování vody, zrychlení odtoku vody Změna klimatu – oteplování: zvýšení výparu, změna intenzity a distribuce srážek (viz dále)

Narušení fyzického stavu vodních útvarů Napřimování a regulace toků (splavňování řek, ekonomické využití nové půdy apod.): zánik mnoha ekosystémů a omezení biodiverzity, zvýšení rizika povodní a jejich vyšších škod (v urbanizovaných územích), omezení samočistící schopnosti vody

Napřimování a regulace toků

Narušení fyzického stavu vodních útvarů Budování jezů a přehrad: omezení migrace ryb a dalších na vodu vázaných živočichů s rizikem vyhynutí na horním roku, zánik starých ekosystémů /ale i vznik nových/, zanášení nádrží sedimenty, ovlivnění mikroklima Jiné stavby (např. menší toky v silně urbanizovaném území (kanalizované části Botiče a Rokytky v Praze)

Znečištění vody a narušení dobrého ekologického stavu vodních útvarů Až do konce 19. století, přes produkci určitého množství odpadních vod, nebyly s kvalitou povrchových ani podzemních vod podstatné problémy Rozvoj sídel (kvantitativní i kvalitativní) a rozvoj průmyslu bez odpovídajícího rozvoje čistíren odpadních vod vedl postupně k vážnému znečištění povrchových vod. Extenzivní způsob zemědělství vedl v mnoha místech k znečištění podzemních vod

Znečištění vody Asi 20% světové populace nemá přístup k bezpečné pitné vodě. Asi 50% světové populace nemá přístup k adekvátní sanitaci vody V mnoha rozvojových zemích, kvalita vod pod velkými městy je jen o málo lepší než v odpadních stokách. Hodnota rozpuštěných látek v některých asijských řekách se zvýšila téměř 4x od r. 1970 (4x více než je světový průměr, 20 x více než je OECD). Fekální koliformní bakterie v asijských řekách dosahují 50 x větších hodnot než je doporučení WHO, což značně ohrožuje zdraví lidí, tuto vodu používajících. V latinské Americe pouze 2% odpadních vod je čištěno. Celosvětově , znečištěná voda ovlivňuje zdraví přibližně 1,2 miliardy lidí a způsobuje smrt asi 15 miliónům dětí ve věku pod 5 let každý rok (ICWE 1992).

Znečištění povrchových vod Zemědělství Průmysl Komunální odpadní vody Havárie jiné Nečištěný průmyslový odpad v čínské řece Léky v mase ryb (Chicago): 46% antidepresiva 33% Antikoevulsiva 20% Antihistaminika 2% Antihypertenziva Endokrinní disruptory (modulátory)

Water disposal in Europe

Fresh water pollution

Znečištění povrchových vod ČR (1985)

Znečištění povrchových vod ČR (1991-92)

Znečištění povrchových vod ČR (2003-4)

Eutrofizace Eutrofizace = nadměrný rozvoj trofických procesů Přirozená Indukovaná Přirozená eutrofizace Vyvolána přírodním pozaďovým obsahem sloučenin dusíku a fosforu v půdě, dnových sedimentech a vodních organismech. Prakticky nelze pozitivně ovlivnit – často působí komplikace při pokusech o řízení indukované eutrofizace Někdy je míra přirozené eutrofizace tak vysoká, že i při odstranění vnosů živin z antropogenních zdrojů dochází k zvýšené úrovni trofickým procesům

Eutrophication The enrichment of waters by inorganic plant nutrients. This phenomenon can be caused by various sources, both artificial and natural. Eutrophication has relevant effects on water bodies: the main are algal blooming, excessive aguatic macrophyte growth and oxygen depletion – clear water (phase). Further consequences for human activities are: the decrease of water quality, aesthetic flow and navigation water problems and extinction in some water bodies of some oxygen depending organisms or animals.

Indukovaná eutrofizace Antropogenně podmíněná eutrofizace Nejčastější podoba procesu Vnosy živin do recipientu ze zemědělské činnosti a komunálních odpadních vod Hlavní zdroje živin: Splachy z intenzivně obdělávaných zemědělských ploch (aplikace N a P hnojiv) Nečištěná nebo nedokonale čištění komunální odpadní voda (P v detergentech a fekáliích) Odpady z živočišné výroby a potravinářského průmyslu Srážky Recirkulace v nádrži

Projevy eutrofizace Z biologického hlediska – postupná změna společenstev v důsledku přísunu živin, zejména fosforu a dusíku V první fázi zvýšení rozvoje řas, sinic a vyšších rostlin spolu se změnou barvy a průhlednosti vody, která dostává modrozelenou až zelenou barvu (vegetační zbarvení, převážně řasy). Na hladině se vytváří charakteristický vodní květ (převážně sinice), který plave Postupně se snižuje nasycení kyslíkem (jak organismy odumírají a rozkládají se), může být doprovázeno vznikem sirovodíku, amoniaku či methanu – může vést až ke kyslíkovému deficitu u dna a tím ke změně druhové skladby a úhynu ryb a dalších vodních organismů. Fáze clear water.

Vegetační zbarvení - řasy Negativní důsledek nadměrného rozvoje fytoplanktonu Snížená biodiverzita Snížená samočistící schopnost vodního tělesa Tvorba nežádoucích metabolitů Zhroucení kyslíkového režimu Mikrobiální degradace Vodní květ - sinice

Vegetation colouring - algae Water blossom – blue-green algae

Chemické projevy eutrofizace Posun hodnot reakce vody pH do alkalické oblasti v důsledku spotřeby CO2 při fotosyntéze Změny v kyslíkovém režimu – zvýšená produkce kyslíku v tropogenní vrstvě a jeho totální spotřeba ve vrstvě tropolytické, která vede k deoxygenaci. Vznik redukčních podmínek díky kterým dochází k částečné mineralizaci organických látek, redukci nitrátů, uvolňování železa a manganu a fosfátů ze sedimentů do vody aj.

Limitující faktory eutrofizace Přísun živin – zejména P a N (ve sladkých vodách) a N a P (ve slaných) Kritické hodnoty P a N dle Savyera: 10 mg/m3 u P-PO4 300 mg/m3 u N-minerálního Poměr N/P Limitujícím prvkem eutrofizace je buď N nebo P podle vzájemného poměru Fosfor (N/P>7) Dusík (N/P<7)

Ovlivňující činitelé eutrofizace Teplota vody Roční období K maximu produkce vodního květu dochází v jarních a letních měsících Hloubka nádrže Podstatný činitel, ovlivňuje nastartování a intenzitu průběhu eutrofizačních procesů.

Sinice Nejvíce v jarních a letních měsících (přísun živin z povodí, teplé počasí, intenzivní sluneční záření U některých osob způsobují zdravotní potíže – obsahují toxické látky (do těla se dostávají stykem s kůží), které při styku s pokožkou mohou vyvolávat alergické reakce (ekzémy, záněty spojivek, zvracení, bolesti hlavy, žaludeční nevolnosti, průjmy, poruchy činnosti jater, při těhotenství komplikace….) Při kontaktu se znečištěnou vodou nestírat ručníkem, ale opláchnout čistou vodou.

Test na přítomnost sinic Do průhledné lahve odebereme vzorek vody, který necháme hodinu (min 30 min.) ustát Pokud v lahvi zůstane homogenní vrstva zelené vody, jde s největší pravděpodobnosti o znečištění řasami Pokud se u hrdla láhve kumuluje ve formě řetízku a shluků zelená hmota (vypadá jako jehličí či nasekaná tráva, či krupička) - ukazuje to na přítomnost sinic

Počty havárií jakosti vody v ČR (1987-2003)

Příčiny havárií jakosti vody v ČR (1992-2001)

Čištění odpadních vod První specializované kanalizační systémy byly budovány v mezopotámských městech více než 2000 let př.n.l. Od středověku ve městech jímky nebo otevřené stoky na ulicích (žádné čištění, vypouštění do nejbližšího recipientu) První kanalizační podzemní stoky (v Praze z jezuitské koleje v Klementinu r. 1673) 1816-1830: první veřejná kanalizační síť v Praze První čistírna odpadních vod v Praze (1906) Po 2. svět. válce bylo v ČR 51 fungujících ČOV, z nichž 17 s vyhovující účinností (potřeba: 912 !)

Stará čistírna odpadních vod v Praze: unikátní technické architektonické dílo; dnes Ekotechnické muzeum

Čištění odpadních vod v ČR

Kanalizační sítě a ČOV v ČR (1989-2008), ČSÚ Kanalizace pro veřejnou potřebu 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2008 Podíl obyvatel bydlících v domech napojených (%) 72,4 72,7 73,2 74,4 74,9 77,9 80,8 81,1 Vypouštěné odpadní vody (mil. m3) . 571 540 519 509 Čištěné odpadní vody bez srážkových (mil. m3) 628 641 581 566 545 510 498 485 Podíl čištěných odpadních vod (%) 71,5 77,8 89,5 91,3 95,5 94,4 95,8 95,3 Počet ČOV 1 122 2 006 2 065 2 037 Celková kapacita ČOV (tis. m3/den) 3 969 3 865 3 834 3 876

Znečištění povrchových vod ČR (1980)

Evropská města nad 150 tis. EO (z 15 „starších“ členů EU) rozdělená dle stupně čištění odpadní vody (situace 1.1. 2002) Podle posledních hodnotících výsledků z r. 2007 se z 571 evropských měst, větších než 150 tis. obyvatel, čistila odpadní voda dle platných směrnic pouze ve 349 městech. 17 z těchto měst nedisponovalo žádnou ČOV (např. Brusel, Milán, Barcelona, Brighton, Bukurešť). Tato města představovala v r. 2000 55% znečištění organickými látkami z odpadních vod v Evropě.

Dělení ČOV Čistírny velké –nad 5 000 EO (ekvivalentních obyvatel) musí být postaveny do r. 2010 (přechodné období EU) Čistírny malé – pod 5 000 EO, často pouze mechanické a biologické stupně, kořenové čistírny, zemní filtry, apod. Čistírny komunální odpadní vody Čistírny průmyslových odpadních vod Čistírny zvláštních odpadních vod (důlní, skládkové,…) Centralizovaný systém (jednotná, oddílná kanalizace) Decentralizovaný systém (žumpy, septiky, zemní filtry, domovní ČOV,…)

Nutnost racionálního návrhu – velmi nákladné Kanalizační systém Nutnost racionálního návrhu – velmi nákladné Jednotná kanalizace Úspornější, větší rozměry, problematické - rozkolísanost Dešťové zdrže Dešťové odlehčovací komory Oddílná kanalizace Dešťové vody (dešťové usazovacích nádrží) Splašková kanalizace – menší, gravitační, tlakové, podtlakové (tlakové stanice)

ČISTÍRNY ODPADNÍCH VOD (ČOV) snižují úživnost odpadních vod „zintenzivnění“ samočištění technologickými postupy Stejnými principy, dle kterých fungují sekundární stupně čištění OV v čistírnách, se prakticky řídí i samočištící procesy v tocích, nádržích či mokřadech. Postupným zachycováním a odstraňováním polutantů dochází k zlepšování kvality vody. Přírodní postupy jsou pouze pomalejší a odehrávají se na větší ploše. 1. Stupeň – mechanický – nerozpuštěné látky (shrabky), písek, plovoucí materiál, tuky apod. 2. Stupeň – biologický – biofilmy, provzdušňování kalu a intenzivní biochemické procesy,… 3. Stupeň – odčerpává z vody P a N = zamezuje následné eutrofizaci, biologicky (podoba rybníků, nádrží, mokřadů,…) či chemicky (srážení)

Technologie v ČOV Česle – mechanické, automaticky stírané,… Lapáky písku – žlabové, rotační,… Lapáky tuků a olejů Primární usazovací nádrže – dekantéry (přerušovaný průtok), průtokové nádrže, štěrbinové nádrže, primární kal Aktivační nádrže (aerace, aktivní kal) Biologické filtry Dosazovací nádrž (zachycení přebytečného kalu, vratný kal zpět do aktivace, kuželovitý tvar, průtok zdola nahoru) Biologicky - Stabilizační nádrže (rybníky), mokřady, zemní filtrace, drenážní podmok Chemické srážení Kalové hospodářství – stabilizace, odvodnění, hygienizace – zahušťovací a vyhnívací nádrže – kalové pole, plynojemy

Česle hrubé a jemné

2. Stupeň čištění (biologický, mechanicko-biologický) Odstraňuje z vody většinu organických látek a část nutrientů. Je charakterizován aerobním či anaerobním prostředím. Pro optimální odstraňování látek platí několik zásad – např. doba zdržení vody či poměr mezi jednotlivými živinami. Procento odstranění látek z odpadních vod samozřejmě závisí na použité technologii čištění, na koncentracích látek v přitékající odpadní vodě i na obsluze čistírny, která může některé automatické kroky modifikovat pro lepší výkony.

Nitrifikace a denitrifikace Nitrifikace – oxidace dusíkatých látek činností nitrifikačních bakterií na dusitany (např. bakterie r. Nitrosocystis, Nitrosomonas nebo Nitrosospira) a následně na dusičnany (r. Nitrobacter). Proces je aerobní, a proto je třeba nitrifikační nádrž neustále provzdušňovat (jemnobublinková areace). Celý proces shrnují rovnice: Nitritace: NH3 + O2 → NO2− + 3H+ + 2e− + 275 kJ energie Nitratace: NO2− + H2O → NO3− + 2H+ + 2e− + 76kJ energie Při nitrifikaci klesá pH, jsou dávkovány soli (Fe a Al) pro srážení nerozpustných fosforečnanů. Denitrifikace – redukce dusičnanů na elementární dusík pomocí denitrifikačních bakterií (Pseudomonas, Paracoccus denitrificans). Anaerobní proces shrnuje rovnice (CxHyOz je schéma org. látky) CxHyOz + NO3- → CO2 + H2O + N2 + OH

3. Stupeň čištění Významně snižuje i zbylé organické látky měřené pomocí BSK5 (až 8x). Může eliminovat až 90% dusíku a přibližně stejné množství nitrifikačních bakterií, které se uvolňují z 2. stupně čištění a v případě jejich úniku do recipientu mohou způsobit vážné snížení rozpuštěného kyslíku. Právě tyto rychle rostoucí velké bakterie představují 70% biomasy na odtoku z ČOV. Při vhodném poměru mezi jednotlivými živinami (doporučený poměr C:N:P je odhadován na 40:10:1) dochází k odbourání dusičnanů až 100%, nevýhodou je ale až 5 týdenní doba zdržení, při 3 týdnech je pak odstranění na úrovni 40 – 60 %. Pro odstranění fosforu ve vodní nádrži se v našich podmínkách považuje vhodná doba zdržení na 35 dní. Protože odbourávání zajišťuje fytoplankton, je důležitým kritériem i výška eufotické vrstvy – tedy většinou 0,5 – 1,5 m.

Běžné odstraňování OV Kanalizace Komunální ČOV (2.500 EO) Městská ČOV (80.000 EO) Čištění kanallizace

ČOV s přerušovaným provozem dvounádržová

ČOV se štěrbinovou nádrží a biologickým filtrem

Několik možností nakládání s kaly

Snížení některých vybraných ukazatelů v ČOV Někteří autoři však pro NH4 určují v 2. stupni až 75% odstranění, pro nutrienty naopak jen 20 – 30%. ukazatel snížení o % (včetně 3. stupně). BSK5 80-98 PC až o 50 PO4 60-95 NC NO3 25-50 NH4 20-40 NL 90-98

Kořenová odtoková ČOV – horizontální a vertikální filtr Bayerisches Landesamt für Umweltschutz 2002

Bezodtoká čistírna u rekreačního objektu tříkomorový septik rozdělovací objekt umělý mokřad osázený vhodnými bažinnými rostlinami kontrolní odtoková šachta dočišťovací okrasný rybníček odpařovací zavlažovaná plocha s porostem stromů a keřů kompost nebo plocha na odvodňování kalů rostlinami

Plovoucí ostrovy Rostliny s aerenchymem mohou tvořit přirozené plovoucí ostrovy (např. Schoenoplectus lacustris - sítina). Použití nosných materiálů Rostliny prorostou nosný materiál - Kořeny filtrují vodu a odebírají živiny Vzniklý stín na hladině zmenšuje růst řas Životní prostor pro organismy

Osazování plovoucích ostrovů správné usazení předem připravených rostlin pásy matrací je možno spojovat matrace prorostlá kořeny rostlin DÖRRIES & ZENS (2003)

Čištění okřehkem (Lemna-System) v kombinaci s tradiční ČOV Energie ze Slunce (snížení účinnosti o 40% v zimním období) malé množství kalu periodická sklizeň vodních rostlin, které mohou být použity jako hnojivo, potrava pro hospodářská zvířata, do kompostů či pro výrobu bioplynu

Plovoucí ostrovy Rostliny s aerenchymem mohou tvořit přirozené plovoucí ostrovy (např. Schoenoplectus lacustris - sítina). Použití nosných materiálů Rostliny prorostou nosný materiál - Kořeny filtrují vodu a odebírají živiny Vzniklý stín na hladině zmenšuje růst řas Životní prostor pro organismy

Materiál a stavba plovoucích ostrovů plovoucí gabion Repotexová matrace Samoplovoucí ostrov (a: plovoucí prstenec, b: nosná matrace na rostliny, c: vrbové pruty) Samoplovoucí ostrov – z proutí a rákosu

Kultivační systém na jezeře Tega jezero Tega Japonsko Michiko Takagaki a tým Systém odstranění živin díky pěstování zeleniny v eutrofizovaných vodách jezera Tega - Voda: vysoké koncentrace BSK5, CHSK, N a P - Použité rostliny: vodní špenát (Ipomoea aquatica Forsk.) - Nosný materiál: vory se sítěmi nebo plovoucí foliovníky - Sklízení: Automatický systém na kolejích - vysoká produktivita, možné zvýšit použitím foliovníků - účinné čištění vody díky jednoduchému systému příkopů a vodních pump Kultivační systém na jezeře Tega

Akvakultura jako chladící systém Izolace bránící prokořenění a na ní položená prokořeněná „matrace“ (Exkursion 1995) díky transpiraci vody může být zbytková (vhodná odpadní) voda (budova) ochlazena o 5 -10°C (16°C) a poté vrácena do oběhu vypaření 1l vody = 550 Kcal (ohřev 1l vody z 15 na 16°C = 1Kcal) chladící výkon ca. 0,1 KWh x m2 (1 Kcal = 4.168 KJ = 1,163 x 10-3 KWh) úspora asi 6 000 € /rok při ceně1 KWh ca. 0,2 €

Visící zahrady - ozelenění fasády, chlazení a odbourání jemného prachu bezsubstrátové ozelenění pomocí nosné „matrace“ nutná fólie chránící fasádu před vlhkostí a kořeny Quelle: Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. (2004)

Děkuji za pozornost