Ing. Vladimír Šlouf, Ing. Jiří Šajer

Prezentace na téma: "Ing. Vladimír Šlouf, Ing. Jiří Šajer"— Transkript prezentace:

1 Ing. Vladimír Šlouf, Ing. Jiří Šajer
IDENTIFIKACE ANTROPOGENNÍCH TLAKŮ V ČESKÉ ČÁSTI MEZINÁRODNÍHO POVODÍ ŘEKY ODRY DÚ I.1 Analýza podílu plošných a difúzních zdrojů na celkovém znečištění vod Ing. Vladimír Šlouf, Ing. Jiří Šajer Verze Praha

2 Úvod Plošné a difúzní zdroje v české části povodí Odry tvoří u řady ukazatelů významný podíl na jakosti povrchových vod. Pod těmito zdroji jsou zahrnuty všechny zdroje mimo čistě bodových (komunálních a průmyslových), tj. i drobné neevidované vyústi, emise z legálních a nelegálních skládek, důsledky havárií ohrožujících vodu až druhotně a podobné. Další součástí nebodových zdrojů je pozadí jak přirozené, tak způsobené starými i novými zátěžemi a vnosy, které postupně přecházejí do vodních toků, mnohdy v závislosti na vnějších podmínkách. Vliv na plošné zdroje mají i mokré a suché depozice, vodní (povrchový odtok s přímým přenosem depozic a pozadí do toku) a částečně větrné erose). Dále u některých ukazatelů dochází k jejich vzájemné deaktivaci, s následujícím snížením negativního vlivu na životní prostředí. V souladu s článkem 10 Rámcové směrnice je nutno stanovovat příčinky jak bodových, tak difúzních zdrojů kombinovaným přístupem. Druhým důvodem stanovování jednotlivých příčinků je požadavek EU na proporcionální snižování všech druhů znečištění.

3 Postupy Pro bilanci vlivu znečišťování z nebodových ku všem zdrojům je použito dvou odlišných přístupů. Stanovené výsledky budou použity k hodnocení vlivu daného typu znečištění. Zároveň bude diskutován vliv použité metody na výsledné hodnocení. V prvním postupu se vychází především z výpočtu látkových odtoků kontrolním profilem a podíl difúzních a plošných zdrojů na celkovém znečištění bude řešen více metodami na základě průtoků, jakosti vody v tocích a evidovaného vypouštění. V druhém postupu jsou zahrnuty výpočty a odhady pro určení jednotlivých složek nebodových (plošných a difúzních) zdrojů znečištění a možnosti odbourávání či jejich vzájemné neutralizace. Porovnání obou postupů v jednotlivých dílčích povodích poskytne přehled o nebodových zdrojích znečištění a možnosti jejich redukce pro jednotlivé typy a ukazatele v nich.

4 Oblast sledování 72% je nejvýznamnější část sledované oblasti kterou tvoří Odra s přítoky (Opava, Morava a Ostravice – hydrologické pořadí 2-01 až ) a Olše ( ) kromě drobných odtoků z Hlučínska (cca ) 13% dvě oblasti v oblasti Jeseníků. Osoblaha s přítoky a Bělá s Vidnávkou a řadou další toků S ( ). 3% Stěnavě na Broumovsku přísluší i drobné úseky západních svahů Králického Sněžníku a Rychlebských hor. Stěnava ( ) však skutečně reprezentuje jen Broumovsko. Bobr 18 km2 na Trutnovsku ( ) nemá větší vliv. 12% ve Šluknovském výběžku povodí Mandavy a ve Frýdlantském výběžku Smědá, Oleška, Lužická Nisa a Kwisa s řadou dalších drobných toků ( , 09, 07 a 06). Poznámka: kde nebyl jednoznačně určen odtok z povodí jediným významným tokem, byly převzaty údaje ze systému GIS s řadou dalších údajů.

5 Souhrn pohledů Na zájmové území lze pohlížet z různých pohledů:
Objekty zájmu: tekoucí, stojaté a další vody, průmyslové, zemědělské a komunální zdroje znečištění. Pole, lesy, louky a horské oblasti. Městská a drobná zástavba, urbanizované plochy, železnice a silnice. Difůzní zdroje, meliorace, přirozené pozadí - vliv pedosféry a litosféry. Příčinky jednotlivých vlivů znečištění Sféry zájmů: voda, země, vzduch, oheň a lidé

6

7 Příčinky · vypouštění průmyslových (a zemědělských) odpadních vod
·        vypouštění komunálních odpadních vod z ČOV a kanalizací bez ČOV ·        vypouštění komunálních OV bez kanalizací - difúzní zdroje ·         staré ekologické (i nově importované) zátěže ·         legální i nelegální skládky – průsaky ·         vnosy zemědělskou činností (hnojení + kaly, chov, pesticidy) ·         eroze (vodní a větrná) zemědělské půdy ·         meliorace ·         povrchový odtok při deštích ·         suché a mokré (dešťové a sněhové) depozice ·         vliv havárií ·         emise z energetiky, dopravy průmyslu a domácností ·   přirozené pozadí

8 Příčinky: skládky + havárie

9 Sféry zájmů Voda – cílovým objektem úkolu je voda tekoucí povrchová. Uvažovány jsou i ostatní vody - stojaté, půdní, atmosférické, podzemní. Významným velmi náhodným faktorem je povrchový odtok ke kterému dochází při vyšších srážkách nebo rychlých tání sněhu. Pak dochází k přímému odtoku hnojiv, přípravků a erozních produktů přímo (nebo vázaných na další složky) do povrchových vod několika řádově rychleji než podpovrchově.   Země – příjem a výdej škodlivin mezi všemi ostatními sférami, značná akumulace a částečná až významná deaktivace a bio degradace některých škodlivin (týká se jak pedosféry tak litosféry).   Vzduch – příjem a výdej škodlivin mezi všemi přírodními sférami deaktivace i tvorba nových škodlivin a cirkulace škodlivin. Oheň – bez antropogenní sféry má malý vliv jen přes vzduch (přirozené požáry, sopečná činnost, sluneční radiace od infra po ultra záření) díky sféře lidé, aktivuje i deaktivuje látky, které by se v přírodních sférách neobjevily, je však tím přímo nebo nepřímo zdrojem znečištění sfér ostatních. Lidé - antropogenní vlivy – mají velký vliv na všechny předchozí. Na vodu - odběry, vypouštění (včetně drobných) občasné havárie. Na zemi zemědělská činnost, degradace půdy, skládky všeho druhu a občasné havárie. Na vzduch – emise a havárie všeho druhu. Na oheň – mnoha řádový příčinek proti přírodním sférám, který je způsobený průmyslem, dopravou, energetikou (centrální i drobnou), emisemi, zemědělskou činností včetně chovu hospodářských zvířat a dalšími činnostmi.

10 Sféra zájmů - země Dle dat z ČSÚ pro roky v ČR nepatrně klesla výměra zemědělské půdy z 42730 na km2 zornění se pohybuje na konstantní úrovni 71,8 – 71,5 %. Zatravnění kolísá mezi 22,7 – 23 % a plánuje se jeho nárůst. Pěstování hospodářského zvířectva se bilancuje vzhledem k produkci bio odpadů a skleníkových plynů, které cílovou oblast přímo neovlivňují. Bilance pesticidů přes krmiva a rezidua je dána zákony koncentračně, bilančně se nesleduje, přestože má jistý význam (údaje v 1000 ks pro stav v letech 2002/2008) skot 1520/1402, prasata 3440/2433, koně 21/27, ovce 96/184, kozy 14/17 a drůbež 29946/ Vynásobením těchto počtů s jejich povolenými přínosy nebezpečných látek vznikají zajímavá čísla. Zemědělská půda zaujímá mírně přes 50 % (z nich 70 % orná), lesy zhruba 34 % ve sledované oblasti. To má (plocha orné půdy) vliv na případné (povolené) vnosy. Významné jsou emise amoniaku do vzduchu viz IRZ.

11 Sféry zájmů - oheň Při spalování různých paliv se běžně sledují jen vybrané ukazatele (tuhé látky, SO2, NOx, CO2, VOC (CxHy) a NH3). Pro vody mají však kromě toho význam těžké kovy a skladba uhlovodíků (včetně jejich chlor a nitro verzí). Orientační hodnoty roční spotřeby paliv jsou: černé uhlí 20 Mt, hnědé uhlí 50 Mt (z toho 80 % energetika), zemní plyn 9 mil m3 a ze 7,8 Mt ropných produktů (z toho 5,5 Mt je aromatická ropa z Ruska, která obsahuje 5-10x více aromátů a polyaromátů než například alifatická ropa používaná v USA). Samotný benzin představuje jen 1,8 Mt a srovnatelné množství má i nafta. Vlastní zásoby ropy jsou minimální, světové na 200 let. Ropa však v řadě oblastí, zejména hutě, nemůže nahradit uhlí. Evidují se hlavně expozice skleníkových plynů, produkce skutečných VOC, nitro a chlor aromatických látek a polyaromáty jsou v ústraní. Zásoby černého uhlí skončí v roce 2030, hnědého o let později. Vlastní zásoby zemního plynu odpovídají roční spotřebě. Náhrada hnědého uhlí obnovitelným zdrojem dřevem nepřináší v emisích, zejména těžkých kovů, žádný přínos (VŠB TU-HGF, §4 zákona č.357/2002 Sb.). Emise rtuti spalováním hnědého uhlí jsou větší než látkový odtok ve vodách. Podobné to bude při jeho náhradě dřevem (?!!!?).

12 Sféry zájmů - oheň Hlavní uvažované příčinky:
·         přírodní zdroje obvykle globálního působení ·         chemické změny v atmosféře vlivem různých záření ·         doprava (automobilová, železniční a letecká včetně MNO) a energetika · spalování odpadů (a hlavně ilegální, které se zatím ve sledované oblasti nevyskytuje) ·         hutní, koksárenský průmysl a  ostatní průmysl ·         drobná domácí topeniště  Příklad: Moravskoslezský kraj produkuje ročně ve stacionárních zdrojích 36,5 kt NOx, což odpovídá cca 11,6 kt N. V plánu na snížení automobilových emisí k 2010 se předpokládá dosažení zátěže 26 kt NOx což odpovídá cca 7,9 kt N a u emisí NH3 6,5 kt odpovídajících 5,4 kt. Při obvyklé skladbě plodin (kraj 5445 km2, 51 % zemědělské půdy a 63,2 % zornění) je podle Sb.108/2008 možný maximální vnos hnojením dusíkem 28 kt N což je velmi blízké emisím z pouhých dvou uvedených typů zdrojů (+ emise chov! - IRZ).

13 Nejistoty Nejistoty stanovení a odhadů:
U cílové sféry voda je nejistota parametrů dána nejistotami průtoků, koncentrací a množství. Jedná se jak o nejistoty konkrétních stanovení tak o možné rozptyly stanovovaných parametrů v čase. Totéž se týká evidovaných zdrojů vypouštění. Počty stanovení během roku a rozptyl těchto stanovení mnohdy odpovídá (je srovnatelný) s odhady na základě podobnosti, pokud jsou zohledněny ovlivňující podmínky. V některých případech může modelovaná situace lépe vystihovat skutečnost než náhodné vzorky s nízkou nejistotou a negarantovanými průtokovými parametry (v případě řádových rozdílů během roku).

14 Rámcové přehledy Plocha sledované oblasti je mírně přes 10% plochy ČR
Stojaté vody (nádrže a rybníky) tvoří méně než 20 % ročního povrchového odtoku Podzemní odtok je řádově srovnatelný s povrchovým odtokem Podzemní vody převyšují roční povrchový odtok Atmosférická voda je v měsíčním možném maximu srovnatelná s ročním povrchovým odtokem

15 Výstupy za rok 2008 Rozdělení parametrů podle metodiky (významné, potencionálně nebezpečné a nevýznamné - celkem statisticky a částečně bilančně zpracováváno cca 400 parametrů z různých období). Orientační bilance jednotlivých příčinků znečištění všech složek srovnatelné (u významných) s nejistotami stanovení a měření průtoků. O významu nebodových zdrojů (bodové průmyslové a ČOV jsou si řádově blízké) svědčí jednoduchý přehled látkového odtoku několika vybraných polutantů z evidovaných průmyslových zdrojů znečištění a jeho přepočet na zastoupení v celkovém látkovém toku v tocích - nebere se v úvahu srovnatelný podzemní odtok (ovšem s jinými koncentracemi). Pro přes 90 % plochy sledované oblasti reprezentované sedmi hraničními profily jsou výsledky následující (řazeno vzestupně a zaokrouhleno): arsen = 16,3 kg/1,1 % nikl a jeho sloučeniny = 95 kg/1,3 % měď = 466 kg/2,8 % chróm veškerý = 87,6 kg/ 3,2 % rtuť a její sloučeniny = 7,7 kg/ 3,9 % kadmium a jeho sloučeniny = 30,3 kg/ 7 % zinek = 5769 kg/ 9,3 % PAU(suma 6) = 15,6 kg/9,7 % - množství je za rok.

16 Závěry 2008 Byla provedena zpracování internetově i přímo dostupných zdrojů informací v rámci sledovaných dílčích povodí vztahující se k závěrovým profilům. Na základě statistického zpracování provedeno hrubé ohodnocení jednotlivých ukazatelů. V rámci bilančního zpracování (nejedná se o bilanční přístup) byly s určitou nejistotou hodnoceny podíly jednotlivých vybraných příčinků v tocích. Pro skupinu těžkých kovů a PAU se přínos pohyboval mezi 1 % až 10 %. U standardně sledovaných bodových zdrojů znečištění v šesti základních ukazatelích je při zanedbání samočištění (jen suma vnosů) až třínásobný, přičemž průmyslové bodové zdroje jsou relativně blízké zdrojům komunálním a ty jsou velmi blízké difúzním – zde suma drobných komunálních zdrojů. Vliv nebodových a zejména plošných (difúzní jsou průběžně redukovány) je významný. Pro jednotlivé ukazatele, místní podmínky a typu příčinku je velmi variantní. Byly stanoveny případné nutné vlastní analýzy pro upřesnění modelových situací. Rozbory pro jednotlivé vodní útvary, potřebné ukazatele a jednotlivé potencionální příčinky jsou z ekonomického hlediska nereálné. V rámci porovnávání analytického a bilančního přístupu došlo k prvnímu porovnávání větších územních celků.

17 Plán na 2009 U ukazatelů majících významný podíl na zhoršené jakosti vody budou maximálně využita data z existujících monitoringů, zejména v ohrožených profilech, pro případné vyloučení nebo potvrzení závažnosti podílu nebodových zdrojů, kvantifikace závažnosti a podílu na celkovém znečištění včetně nejistot (jejich určení/odhadu). Podíl nebodových zdrojů s malým významem nebude dále v konkrétních profilech uvažován. Bude provedeno první plné ověření kombinovaného přístupu v rámci sledované oblasti a jeho porovnání s analytickým přístupem. Pro přesnější vyhodnocení dat bude nutno zajistit přístup k státem pořizovaným databázím. V nezbytných případech bude přistoupeno k vlastním měřením (záleží na komunikaci s případnými poskytovateli). Detailní porovnání bilančního a analytického přístupu bude závěrečným produktem při zpřesňování podílu nebodových zdrojů na celkovém znečištění

18 Omluva Tato omluva se týká těch, kteří měli k dispozici text. V literatuře 15. Chybí mezi „a bilance“ a „ve sférách“ slovo „prvků“ Za použití menších fontů, aby nebylo nutné dělit stranu prezentace Za případné překlepy, kterých si program ani autor nevšiml

19 A Vám, že jste to vydrželi sledovat do konce.
Poděkování Poděkování patří hlavně všem institucím, které poskytly zdarma a mnohdy veřejně (internetově) cenné informace zejména ministerstva, výzkumné ústavy, školy, vládní instituce, regionální instituce, občanská sdružení i řada soukromých stránek. A Vám, že jste to vydrželi sledovat do konce.