Prezentace na téma: Voda jako zdroj a riziko. Vypracoval: Zdeněk Roháček Využití vody: • Úprava pitné vody. • Výroba elektrické energie. 3) Použití v průmyslu (papírenství, textilní průmysl, chladící kapalina v elektrárnách). Úprava podzemní vody. Výhody: • Většinou lepší kvalita než u povrchových vod. • Menší zastoupení bakteriologického znečištění, bakterie nejsou schopny žít dlouhodobě bez světla. Nevýhody: • Není ji dostatek pro potřebu pitné vody. • Podíl podzemní vody na úpravu je cca. 44% v ČR. Typy podzemních vod: • Vadózní voda: ze srážkových úhrnů, poté průsakem do podzemí. • Minerální: voda, která má více jak 1 gram rozpuštěných pevných látek na litr. • Kyselky: více jak 1 gram rozpuštěného oxidu uhličitého na litr. • Zřídla a horké prameny: s teplotou vyšší jak 25 C. • Juvenilní: voda uvolněná při tuhnutí magmatu 1% v kůře. Dělení pramenů: 1) Prameny: přirozené vývěry podzemní vody na zemský povrch. Jsou charakteristické vydatností, která se udává v l/s či v l/min. a) Vzestupné (puklinové) b) Sestupné (suťové) c) Artéské (s napjatou hladinou podzemní vody) Artéské prameny. Česká křídová tabule. Rizika spojená s tímto územím: • Ovlivnění thuringské zvodně chemickou těžbou uranu na lokalitě Rálsko u České lípy. Pramenné oblasti: b) Pramenné oblasti: Jsou většinou vázány na výskyty rašelinišť v ČR. Tyto oblasti mají i nejvyšší srážkové úhrny v ČR. Lokalita Bílý potok (nejvyšší srážkový průměr pro naše území) Jizerky 1100-1300 mm/rok. Povrchové vody: 1) Povrchové vody (přehradní nádrže, vodní toky) Kvalita povrchových vod srovnání: • Před rokem 1989 náleželo 70% našich řek do dvou nejhorších tříd jakosti vod. Vodní toky sloužily pouze jako stoky pro nenasytný průmysl. Jež je zásobovali toxickými látkami jako je DDT,PCB, těžké kovy a jiné. • Po roce 1999 je těchto toků již jen jedna třetina a toto číslo se nadále snižuje. Klasifikace povrchových vod Upravuje ČSN: 75 7221 klasifikuje vody do 5ti tříd. 1-neznečištěná voda 2-mírně znečištěná voda 3-znečištěná voda 4-silně znečištěná voda 5-velmi silně znečištěná voda Problémy s úpravou povrchových vod. 1) Organické látky přírodního původu (huminové kyseliny,fosfor a dusík). 2) Organické látky průmyslové: tenzidy (prací prášky), pesticidy (zemědělství), uhlovodíky a ropné produkty. 3) Chemická těžba uranových rud, hlubinná těžba uranu. 4) Bakteriologické riziko (Esherichia coli, enterické viry. 1) Organické látky přírodního původu Biologický rozpad organické hmoty:Převážně následující kolonizační druhy: (Netýkavka žláznatá (Impatiens glandulifera), Netýkavka velkokvětá, (Impatiens multiflora). Zvýšení fosforu a dusíku ve vodním prostředí. Spotřeba kyslíku pro vodní organismy (ryby). Rašeliniště 1) Z rašelinišť se vyluhují do vodních toků organické huminové kyseliny, které byly velice těžko odstranitelné lze ozonizací. 2) Funkce zadržení vody v krajině, zabránění povodním na horních tocích. Organické znečištění antropogení: 1) Vlivem člověka: dodání fosforu (živný substrát) do vodního prostředí rozvoj sinic (prací prostředky). Vyhláška č.221/2004 Sb.: Zákaz prodeje fosfátových prášků na trhu v ČR od 1.10.2006. Zatížení vodních toků činí cca. 12.5%. 2) Organické látky průmyslové: • Tenzidy se v ČR také nazývají saponáty, nebo také povrchově aktivní látky. Tyto látky se vyskytují v čistících a pracích prostředcích. Usnadňují rozpouštění a čištění. PCB polychlorované bifenyly Nevýhody: chemicky velmi stálé, zjistěny v atmosféře, biosféře i v potravinových řetězcích, kudy se dostávají až ke člověku. Likvidace spálení za vysokých teplot 1400 C. • Decolor 103 (kondenzátory teplosměnných kapalin) • Decolor 106 (přísada do nátěrových hmot) Pesticidy (zemědělská výroba) • Dělí se na: herbicidy (plevel), fungicidy (houbové choroby), insekticidy (DDT podrobněji dále) a jiné, zamezení ztrát plodinových výnosů. Možné východisko (pěstování resistentních odrůd). • Nevýhoda: dostávají se do potravních řetězců způsobují neplodnost, narušují funkci hormonů (včetně člověka) chemicky velmi stálé látky. Zabíjí půdní mikrofaunu způsobuje ulehlost půd a následně snížení výnosu. DDT dichlordifenyltricholrethan Patří mezi nejstarší insekticid, velmi špatně rozpustný ve vodě. Zákaz výroby v USA 1972 u nás po roce 1989. V Číně a jiných státech se nadále používá, neboť je levný. Nevýhody: chemicky velmi stálý, zjištěn v atmosféře, biosféře i v potravinových řetězcích, kudy se dostává až ke člověku. Je toxický způsobuje neplodnost, degenerativní účinky, ovlivňuje geny. U ryb velmi toxický od 8 do 100 μg/l při působení po dobu 96 hodin. PAU polycyklické aromatické uhlovodíky. • Do vodního prostředí se dostávají srážkami z atmosféry, kam jsou transportovány při spalovacích procesech. A splachem z asfaltových vozovek. • PAU se rozkládají ve vodním prostředí fotooxidací či biologickou transformací vyšších organismů. Ropné produkty: Těmito látkami se rozumí nafta, benzín, topné oleje a jiné ropné deriváty. Nevýhoda: Šíří se do podzemních vod, jsou obtížně rozložitelné. Náprava: Promývání vodou a následně ekologicky nezávadným detergentem, nebo speciálně vykultivované bakterie, kde ale často chybí dostatek kyslíku na oxidaci. 3) Chemická těžba uranových rud, hlubinná těžba uranu • Chemická těžba kyselinami na lokalitě Rálsko. Vtláčecí vrty a čerpací vrty pro kyselinu obohacenou o uran, který je vázán na hydrozirkon, poté separace. Nevýhody: Kontaminace Thuringské zvodně v oblasti možná kontaminace plošně velice rozsáhlé jednotky České křídové tabule. Vznik novotvořených minerálů menší výtěžnost uranu, než předpoklad. 2) Hlubinná těžba uranu: Rizikové důlní vody, obsah izotopů s douhým poločasem rozpadu např. Ra izotop 226 (1596 let). Po skončení těžby nutné čistit vytékající vodu od kontaminantů. 4) Bakteriologické riziko: • Enterické viry: Přítomny v trávicím traktu člověka, odkud se dostávají do vodního prostředí. U odpadních vod, bylo nalezeno přez 100 druhů těchto virů. • Esherichia coli: Patří mezi enterobakterie způsobuje nemoci močového ústrojí. Nové metody úpravy pitné vody: • Ozonizace vody. Výhody: vynikající baktericidní a viricidní účinek, velká oxidační schopnost, degradace organických látek ve vodě. Nevýhody: Závislost metody na Ph v alkalickém prostředí probíhá rychleji. U odpadních vod se nedaří likvidovat část mikroorganismů. Metoda UV záření. • Účinek je v některých případech vyšší než při použití chloru. • Použití při inaktivaci enterovirů, koliformních bakterií a patogenních bakterií v čistírnách odpadních vod. Účivost u vytékající vody z čistíren je až 99.9%. Doba ozáření je 25-70 vteřin. Výroba elektrické energie. Výkon vodních elektráren je v ČR 2%. 90% výkonu tvoří elektrárny nad 5MW. Malé vodní elektrárny jsou brány v ČR ty s výkonem pod 5MW. Dlouhé stráně: Přečerpávací elektrárna druhá největší na světě výkon 650MW. Poskytuje energii v energetické špičce. V noci přečerpává zpětný chod turbin vodu zpět do horní nádrže. Použití v papírenství: • Největší znečišťovatelé povrchových vod. Dle způsobu výroby na 1 tunu buničiny spotřeba vody 350-500 metrů krychlových. Několik typů odpadních vod: -příprava varné kyseliny -prací vody -bělení (sloučeniny chloru, oxidační produkty) -třídění a oddělování buničiny Čištění vod: Náročné několikastupňové (chemické, biologické a mechanické). Riziko záplav • Ochrana před záplavami: stavba hrází, poldrů, návrat říčních toků do co možná nejpřirozenějšího stavu (nevhodné meliorace rašelinišť na Šumavě, Krkonoších a jinde. • Zvětšení retenční kapacity vodních nádrží. • Stavební uzávěra u nivních území. Hráze • Kamenné (Bedřichov, Harcov, Mšeno aj.) • Betonové (Orlík, Brněnská přehrada aj.) • Sypané (Slezská harta, Josefův důl aj.) Poldry Poldry: ohrazené prostory, které jsou za normálních průtoků suché a při povodních dochází k jejich naplnění. Použitá literatura: - Šráček, Ondřej, Kuchovský Tomáš, základy hydrogeologie, 1.vyd. Brno MU 2003. - Hostomská Věra, Odstraňování organického mikroznečištění z vody ozonizací a UV zářením, Výzk. ústav vodohospodářský T.G.Masaryka Praha, 1995. - Pelikán Vladimír, Ochrana podzemních vod Žitného ostrova před znečištěním ropnými látkami. Academia Praha 1984. - Romana Šámalová, Sborník referátů ze semináře, Asanace a čištění podzemních vod, Praha 1995. - Zdeněk Roháček, Hlavní typy rašelinišť na území České republiky s ohledem na jejich vývoj v období kvartéru, bakalářská práce 2005. - Mondek Lubomír, Kontaminace vod netěkavými halogenovými uhlovodíky, účelová publikace VÚV Praha,1988.