ČISTÁ VODA - ZDRAVÉ MĚSTO

Cizorodé látky ve vodách podzemních, povrchových a odpadních
jako důsledek lidské činnosti.

ÚvodO projektuPodrobnostiAktualityVýsledky

Podrobnosti

Aktivity realizované v rámci projektu

V rámci řešení projektu budou ověřovány čtyři koncepty zabývající se různými druhy vod a různými druhy kontaminantů. Každý ověřovaný koncept má vlastní ucelený hlavní výstup a také vedlejší výstupy, které s hlavním výstupem úzce souvisejí.

  • Koncept I. Studie vnosu pesticidů do vodárenské nádrže Švihov (Želivka) s využitím nových vzorkovacích technik a odstranění organických látek ze sorpčních filtrů za ozonizací vysoce-účinnou chemickou destrukcí. (Ing. Mičaník)
  • Koncept II. Zkvalitnění monitoringu biologické kvality pitných vod (RNDr. Soldán, Ph.D.)
  • Koncept III. Predikce možného výskytu nebezpečných chemických látek při haváriích a povodních, riziko úniků látek závadných vodám a preventivní opatření - podklad k havarijnímu plánu (Ing. Juráň)
  • Koncept IV. Odpadní voda jako diagnostické medium hlavního města Prahy. (Ing. Očenášková, Ing. Tušil, Ph.D., MBA)

Koncept I.

Ve fázi – OVĚŘENÍ PROVEDITELNOSTI budou prováděny následující činnosti aktivity:

  • Aktivita I: Příprava a zahájení monitoringu, testů a sběr hydrologických a klimatických dat
  • Aktivita II: Dokončení monitoringu a sběru hydrologických a klimatických dat, chemická analýza, zahájení testů (7-12/2018)

Ve fázi – PŘÍPRAVA KE KOMERCIALIZACI budou prováděny následující činnosti aktivity:

  • Aktivita III: Vyhodnocení dat monitorování pesticidů a testů na sorbentech (1-6/2019)
  • Aktivita IV: Vývoj a tvorba výstupů, příprava funkčního vzorku (7-12/2019)
  • Aktivita V: Prezentace a šíření výsledků (1-6/2020)

Aktivita I: Příprava a zahájení monitoringu, testů a sběr hydrologických a klimatických dat

Etapa bude zahájena přípravnou fází, která bude zahrnovat shrnutí dosavadních poznatků o výskytu, míře a periodicitě znečištění povrchových vod pesticidy v povodí vodárenské nádrže Švihov z realizovaných monitorovacích programů a výsledků projektů s relevantní tématikou (viz projekty uvedené v předcházejícím textu). Před zahájením vlastního monitoringu bude provedena specifikace a nákup potřebných pomůcek, materiálu, chemikálií a laboratorních standardů. Budou zakoupeny příslušné PS, aby tak byl pokryt záchyt polárních i málo polárních nebo nepolárních pesticidů. Dále budou připraveny sady ochranných košů pro PS.

Před první instalací pasivních vzorkovačů bude proveden terénní průzkum jednotlivých lokalit kolem VN Švihov. Předpokládá se cca deset monitorovacích míst v povodích s významnou zemědělskou činností a plochou obhospodařované půdy. Předběžně jsou vytipovány toky: Želivka před vtokem do nádrže Švihov, Želivka hráz VN Švihov (odběrný objekt), Sedlický potok, Čechtický potok, Blažejovický potok, Martinický potok, Tomický potok, Lohenický potok, Hradišťský potok a Šetějovický potok. Tento výčet toků a vzorkovacích míst se může měnit podle nového poznání i technické schůdnosti umístění sad vzorkovačů, aby nedošlo k jejich zcizení či poškození.

První instalace proběhne počátkem dubna 2018. Po cca 30 dnech budou exponované membrány vyjmuty a nahrazeny novými. Do 30. 6. 2018 proběhnou tři vzorkovací cykly.

Po dobu expozice budou v denním kroku shromažďována hydrologická a klimatologická data z dostupných monitorovacích stanic v povodí Želivky. Bude také prováděna fotodokumentace lokalit a stavu membrán před a po každé expozici.

Příprava bude zahrnovat také sestavení testovacích aparatur pro výzkum sorpčních a desorpčních procesů včetně nákupu potřebného materiálu.

Kromě osobních nákladů budou v této úvodní etapě významné náklady na nákup materiálu pro terénní práce, laboratorní rozbory a testy sorbentů. Významnou položku materiálu tvoří rovněž membrány, a to více druhů, aby bylo možno zachytit jak polární, tak nepolární organické látky. Na počátku řešení projektu se předpokládá také nákup kancelářské a výpočetní techniky (pouze prostá obnova stávající). Ve službách budou relevantní náklady: pravidelný servis a metrologická ověření laboratorní techniky. Budou vyhlášena výběrová řešení na subdodávky (příprava extraktů z membrán, část laboratorních analýz, testy na sorbentech). Cestovní náklady budou spočívat v pravidelných terénních pracích kolem VN Švihov (instalace, dozor a výměna membrán) a v místních pojížďkách (nákup materiálu).

Aktivita II: Dokončení monitoringu a sběru hydrologických a klimatických dat, chemická analýza, zahájení testů (7-12/2018)

Na základě zkušeností získaných v etapě 1 bude pokračováno s pasivním monitorováním s event. korekcí postupu (vyhodnocení vhodnosti lokalit). V této etapě bude provedeno 5 cyklů vzorkování s 30-ti denní expozicí v každém cyklu. Na konci listopadu nebo začátkem prosince bude monitorování pasivními vzorkovači ukončeno. Po dobu expozice budou v denním kroku shromažďována hydrologická a klimatologická data z dostupných monitorovacích stanic v povodí Želivky. Bude také prováděna fotodokumentace lokalit a stavu membrán před a po expozici.

V této etapě bude soustředěno zpracování exponovaných membrán (čištění, extrakce) a následná organická stopová analýza pomocí chromatografických metod s hmotnostní detekcí. Odděleně budou zpracovávány membrány pro záchyt nepolárních látek a membrány pro záchyt polárních látek. Celkem se předpokládá zpracování až 200 ks membrán. Důraz bude kladen na identifikaci pesticidů (převažují polární organické látky), nicméně mohou být detekovány i nepolární látky (např. polyaromatické uhlovodíky), jejichž zdrojem jsou odpadní vody z lidských sídel.

V druhé etapě budou dále zahájeny a prováděny sorpční a desorpční testy na sorbentech. Při výběru vhodného sorbentu (typu aktivního uhlí) budou zohledněny výsledky již realizovaných zakázek zadaných k této problematice Úpravnou vody Želivka, a.s. K praktické realizaci bude přistoupeno takto:

  • budou vybrány vhodné sorbenty na bází aktivního uhlí – z již realizovaných experimentů stávajících projektů nebo zkušenosti jejich dodavatelů,
  • ze získaných informací o použitých přípravcích a jejich expozice na PS, budou tyto získány, z nich budou připraveny modelové vzorky v odpovídajících koncentračních úrovních a ty pak aplikovány přímo na vybrané sorbenty,

Dle návrhu rozpočtu budou čerpány především osobní náklady. Materiál pro laboratorní analýzy bude dokupován dle potřeby. Ve službách budou relevantní náklady: případný servis a metrologická ověření laboratorní techniky, část laboratorních analýz a testování sorbentů. Cestovní náklady budou spočívat v pravidelných terénních pracích kolem VN Švihov (instalace, dozor a výměna membrán) a v místních pojížďkách (transport vzorků).

Aktivita III: Vyhodnocení dat monitorování pesticidů a testů na sorbentech (1-6/2019)

Těžiště prací bude spočívat ve vyhodnocení výsledků z předchozích etap řešení. Konkrétně půjde o vyhodnocení chemických analýz a zpracování hydrologických a klimatologických dat. Data o výskytu pesticidů z jednotlivých lokalit budou interpretována v kontextu srážko-odtokových poměrů tak, aby byla získána časoprostorová charakteristika vnosu pesticidů do VN Švihov a mohla být určená kritická období zátěže. Budou probíhat testy na sorpčních náplních:

  • sorpční náplně budou izolovány,
  • budou realizovány destrukční zkoušky, přičemž se bude sledovat nejen destrukční účinnost v rozsahu chemických parametrů, ale také doplňkově z hlediska změny celkového toxikologického účinku
V případě, že budou k dispozici exponovaná lože stávajících kolonových testů (v minimálním množství 200 g), bude provedena také destrukční zkouška i na těchto reálných vzorcích Dle návrhu rozpočtu budou čerpány především osobní náklady. Část prací na projektu bude zajištěna smluvně (testování sorbentů a vyhodnocení testů). Cestovní náklady se omezí na jízdy mezi jednotlivými pracovišti. Pokud to bude nezbytné, bude proveden nákup hydrologických a klimatologických dat.

Aktivita IV: Vývoj a tvorba výstupů, příprava funkčního vzorku (7-12/2019)

V této etapě budou zpracovány aplikační (hlavní) výstupy a publikační výstupy:

  • Metodický postup aplikace pasivních vzorkovačů na drobných tocích
  • Metodický postup extrakce pesticidů z nových pasivních vzorkovačů
  • Analytické stanovení polárních a nepolárních látek, zejména pesticidů po předchozí izolaci za pasivních vzorkovačů; zpracování metod
  • Stanovení biologické odezvy izolátů, spolu s jejich koncentracemi jako chemických individuí; zpracování metod
  • Aplikace robustních datových metod pro určení vztahů biologické odezvy a příslušných chemických odezev,
  • Metodický a technologický postup eliminace pesticidů a jejich metabolitů technologií CDC z filtrů s obsahem granulovaného aktivního uhlí pro vybrané látky, v laboratorním uspořádání,
  • Metodický a technologický postup regenerace exponovaných filtrů určených pro dočišťování upravené vody, v laboratorním uspořádání
  • Návrh technologie eliminace škodlivých látek v provozním uspořádáním
  • Chráněný průmyslový vzor, případně podání patentu v případě úspěšnosti řešení nasazení technologie CDC
Publikační výstupy:
  • odborné články v recenzovaných národních periodikách
  • uspořádání workshopu pro cílové skupiny uživatelů včetně přípravy posterů
Dle návrhu rozpočtu budou čerpány především osobní náklady. Část prací na projektu bude v této etapě zajištěna smluvně (tvorba výstupů). Předpokládají se i materiální náklady (kancelářské potřeby, tonery, tisky). Cestovní náklady se omezí na jízdy mezi jednotlivými pracovišti a do areálu úpravny vody Želivka.

Aktivita V: Prezentace a šíření výsledků (1-6/2020)

Poslední etapa projektu je zaměřena na prezentaci a komercionalizaci výsledků. Se zpracovanými metodickými postupy budou seznámeni koncoví uživatelé výsledků (Úpravna vody Želivka, a.s., Želivská provozní, a.s.). Na základě jejich postřehů a připomínek budou metodiky upraveny do finální podoby.

S výsledky pasivního monitoringu pesticidů budou seznámeni správce povodí (Povodí Vltavy, státní podnik) a další zainteresované strany formou uspořádání workshopu.

Dalším způsobem prezentace výsledků bude podstoupení vypracovaných publikačních výstupů redakcím odborných periodik (na národní úrovni), aby byla oslovena co nejširší skupina vodárenských operátorů a dalších odborníků, zvl. technologů čistíren odpadních vod. Budou vypracovány dva články do národního recenzovaného periodika. Výsledky eliminace znečištění a regenerace uhlíkových filtrů bude totiž v budoucnu velmi aktuální i pro dočištění komunálních odpadních vod (ÚČOV Praha). V současnosti se začínají na národní úrovni řešit první pilotní projekty zabývající se problematikou odstraňování farmak, antimikrobik a dalších produktů PPCP z odpadních vod.

Chráněný průmyslový vzor technologie nevratného odstranění organických látek a recyklace sorpční náplně bude zpracováván ve spolupráci s patentovým zástupcem.

Dle návrhu rozpočtu budou čerpány především osobní náklady. Ve službách jsou relevantní náklady na publikaci výsledků, jejich šíření a uspořádání workshopu. Cestovní náklady budou souviset s šířením a komercionalizací výsledků projektu.

Koncept II.

Ve fázi – OVĚŘENÍ PROVEDITELNOSTI budou prováděny následující činnosti aktivity:

  • Aktivita I: – Konzultační a Instalační (1-6/2018)
  • Aktivita II: – Zkušební I. (7-12/2018)
Ve fázi – PŘÍPRAVA KE KOMERCIALIZACI budou prováděny následující činnosti aktivity:
  • Aktivita III: – Zkušební II. (1-6/2019)
  • Aktivita IV: – Kontinuální monitoring (7-12/2019)
  • Aktivita V: – Práce na výstupech, Prezentace a šíření výsledků (1-6/2020)

Aktivita I: – Konzultační a Instalační (1-6/2018)

Konzultace s provozovatelem, technické šetření na místě, zaměřené na vyřešení otázek laboratorního otestování přístrojů a technického řešení zapojení přístrojů na úpravně. Instalace přístrojů na úpravně, založení chovů monitorovacích organismů a krmných řas Předpokládané finanční náklady na tuto fázi jsou 580 500 Kč a zahrnují náklady na odborné činnosti, materiální zajištění instalace a provozu zařízení a také nezbytné cestovní náklady.

Aktivita II: – Zkušební I. (7-12/2018)

Zahájení zkušebního provozu kontinuálního monitoringu, zahájení produkce monitorovacích organismů a krmných řas v prostorách úpravny.

Aktivita III: – Zkušební II. (1-6/2019)

Odladění nepřetržitého provozu monitorovacího zařízení.

Aktivita IV: – Kontinuální monitoring (7-12/2019)

Kontinuální monitoring vod, zahájení prací na nové strategii systému včasného varování, zahrnující nový prvek monitoringu kvality vod. Bude rovněž zahájeno zaškolování pověřených pracovníků úpravny v obsluze celého monitorovacího systému a interpretaci naměřených dat. Předpokládané finanční náklady na tuto fázi jsou 1 527 000 Kč a zahrnují náklady na odborné činnosti, materiální zajištění instalace a provozu zařízení a také nezbytné cestovní náklady.

Aktivita V: – Práce na výstupech, Prezentace a šíření výsledků (1-6/2020)

Plný provoz nového typu monitoringu. Kromě provozování samotného monitorovacího systému bude finalizováno zaškolení pověřených pracovníků a dokončeny práce na nové strategii včasného varování Úpravny vod Želivka. Předávání systému monitoringu uživateli a uspořádání workshopu, předávajícího informace a zkušenosti s novým typem biologického monitoringu na Úpravně vod Želivka. Předpokládané finanční náklady na tuto fázi jsou 442 500 Kč a zahrnují náklady na odborné činnosti, materiální zajištění plného provozu zařízení, uspořádání workshopu a také nezbytné cestovní náklady

Koncept III.

Ve fázi – OVĚŘENÍ PROVEDITELNOSTI budou prováděny následující činnosti aktivity:

  • Aktivita I: – Úvodní (1-6/2018)
  • Aktivita II: – Řešitelská I (7-12/2018)
Ve fázi – PŘÍPRAVA KE KOMERCIALIZACI budou prováděny následující činnosti aktivity:
  • Aktivita III: – Řešitelská II (1-6/2019)
  • Aktivita IV: – Vyhodnocovací (7-12/2019)
  • Aktivita V: – Propagační (1-6/2020)

Aktivita I: – Úvodní (1-6/2018)

Bude postupováno dle časového plánu. V této etapě bude vypracován a odsouhlasen objednatelem dopis, který má za cíl umožnit a zpřístupnit předávání souvisejících dat a citlivých informací. Jedná se o podporu při zajištění vstupních dat z dostupných registrů a databází (ISPOP, RPZZ, SEVESO, IRZ, CENIA, ZABAGED). Proběhne registrace zpracovatele k databázi ISPOP a dále budou zahájeny a v této etapě i ukončeny pracovní činnosti shromažďující informace o místech vypouštění odpadních vod. Dále budou zahájeny práce o vypouštěných prioritních a prioritních nebezpečných látkách a práce na specifikaci PPN látek ve skladech Hlavního města Prahy a ve Středočeském kraji. Pro posouzení rizik spojených především jinou záplavou (záplava mimo vodní tok) budou posuzována místa v zařízeních dle Zákona č. 224/2015 Sb. V úvodní etapě bude rizikovost posouzena v uvedených místech v krajích: Hlavní město Praha, Středočeský kraj a částečně Jihočeský kraj. Dále budou zahájeny přípravné práce monitorující PPN látky v říčních sedimentech. Budou vybrány říční profily na významných vodních tocích a v Praze na Vltavě vhodné k monitoringu sedimentů (celkem 4 říční profily). Proběhne první odběr sedimentů na říčních profilech (v každém profilu 2 vzorky sedimentů, v místě proudnice a u břehu). Tyto vzorky sedimentů budou předány k laboratorním analýzám mimo laboratoře VÚV TGM. Budou shromažďovány informace o výsledcích monitoringu sedimentů dle informací z ČHMÚ.

Aktivita II: – Řešitelská I (7-12/2018)

Pracovní činnosti této etapy navazují na předchozí etapu dle časového plánu. V této etapě budou pokračovat práce na evidenci vypouštěných prioritních a prioritních nebezpečných látek (práce budou probíhat po celou druhou i třetí etapu, kde budou ukončeny). Práce na specifikaci PPN látek ve skladech budou probíhat v krajích: Jihočeský (dokončení), Plzeňský (dokončení v této etapě) a Karlovarský (rozpracování). Pro posouzení rizik spojených zátopou (vlivem vodního toku) budou posuzována místa v zařízeních dle Zákona č. 224/2015 Sb., ve všech krajích zájmového povodí. Pro posouzení rizik spojených především jinou záplavou (záplava mimo vodní tok) budou posuzována místa v krajích: JČ-dokončení, Plzeňský a Karlovarský (částečné rozpracování). Proběhne druhý a třetí odběr sedimentů na říčních profilech (celkem 16 vzorků sedimentů). Tyto vzorky sedimentů budou předány k laboratorním analýzám mimo laboratoře VÚV TGM. Zároveň bude probíhat získávání dalších informací o monitoringu ČHMÚ. Proběhne expertní posouzení prací nezávislým expertem.

Aktivita III: – Řešitelská II (1-6/2019)

V této etapě budou pokračovat práce na evidenci vypouštěných prioritních a prioritních nebezpečných látek, práce budou v této etapě ukončeny. Proběhne bilance vypouštěného množství PPN látek (částečně) a výpis a bilance PPN látek dle registru E-PRTR (částečně rozpracováno). Práce na specifikaci PPN látek ve skladech budou probíhat v krajích: Karlovarský (dokončení) a Vysočina a Ústecký (částečně). Pro posouzení rizik spojených především jinou záplavou (záplava mimo vodní tok) budou posuzována místa v krajích: Karlovarský (dokončení) a Vysočina a Ústecký. Proběhne čtvrtý odběr sedimentů na říčních profilech (celkem 8 vzorků sedimentů). Tyto vzorky sedimentů budou předány k laboratorním analýzám mimo laboratoře VÚV TGM.

Aktivita IV: – Vyhodnocovací (7-12/2019)

Bude dokončena rozpracovaná bilance vypouštěného množství PPN látek a výpis a bilance PPN látek dle registru E-PRTR. Bude vypracována mapa vypouštění PPN látek. Budou dokončeny práce na specifikaci PPN látek ve skladech kraje Vysočina a Ústecký. Bude vypracována mapa skladovaných PPN látek. Proběhne pátý a šestý odběr sedimentů na říčních profilech (celkem 16 vzorků sedimentů). Tyto vzorky sedimentů budou předány k laboratorním analýzám mimo laboratoře VÚV TGM. Na základě množství skladovaných a vypouštěných PPN látek, množství koncentrací v sedimentech a rizika spojeného s povodní a jinou zátopou, budou formulována nápravná opatření:

  • jaké PPN látky se mohou dostat v případě havárie až k hlavnímu městu, co činit v případě zjištění nebo ohlášení havárie (informovanost a způsob ohlášení obyvatelstvu)
  • jak dlouho a v jakých místech se doporučuje monitoring v případě havárie, organizace které jsou schopny daný monitoring zabezpečit
  • o kterých PPN látkách jsou doposud nedostatečné informace
  • sledované PPN látky, které by měly být postupně nahrazeny jinými méně nebezpečnými látkami, seznam organizací u kterých lze tuto skutečnost ověřit
  • další poznatky směřující ke snížení rizika šíření těchto látek při haváriích
Proběhne expertní posouzení prací nezávislým expertem.

Aktivita V: – Propagační (1-6/2020)

V této etapě budou popularizovány a prezentovány formou přednášek, posterů a článků v odborných časopisech výsledky.

Koncept IV.

Ve fázi – OVĚŘENÍ PROVEDITELNOSTI budou prováděny následující činnosti aktivity:

  • Aktivita I: – Výběrová a vývojová i (1-6/2018)
  • Aktivita II: – 1. měřicí etapa (7-12/2018)
Ve fázi – PŘÍPRAVA KE KOMERCIALIZACI budou prováděny následující činnosti aktivity:
  • Aktivita III: – 2. měřicí etapa (1-6/2019)
  • Aktivita IV: – Vyhodnocovací a aplikační (7-12/2019)
  • Aktivita V: – Popularizace a propagace použitých postupů a výsledků (1-6/2020)

Aktivita I: – Výběrová a vývojová i (1-6/2018)

Ve spolupráci s ÚČOV hl. m. Prahy budou vybrána vhodná místa na kanalizační síti, ve kterých bude možno za definovaných podmínek provádět odběry odpadních vod. Zároveň bude v této etapě probíhat vývoj a zavádění vhodných analytických postupů pro stanovení nikotinu a jeho metabolitů a metabolitu ethanolu ethyl sulfátu. Tento vývoj bude doplněn literární rešerší. Bezprostředně po výběru odběrových míst budou zahájeny odběry odpadních vod a jejich analýza metodami, které byly v laboratoři zavedeny v projektu VG20122015101 včetně vyhodnocování výsledků měření. Proběhne výběrové řízení na subdodavatelskou firmu, která bude zpracovávat sociodemografickou studii. Pro nezákonné látky a jejich metabolity bude zahájeno měření (metody jsou již v laboratoři zavedeny).

Aktivita II: – 1. měřicí etapa (7-12/2018)

V této etapě budou probíhat odběry a analýzy odpadních vod, včetně vyhodnocování výsledků. Bude pokračovat práce na sociodemografické studii zajišťované subdodavatelsky. Podle možností budou prezentovány první výsledky.

Aktivita III: – 2. měřicí etapa (1-6/2019)

V této etapě budou probíhat obdobné činnosti jako v etapě předchozí, na základě poznatků z předchozí etapy bude možno případně upravit odběrové plány, odběrová místa apod. Bude pokračovat práce na sociodemografické studii zajišťované subdodavatelsky Aby byla vypovídací schopnost výsledků projektu dostatečná, je nezbytné nutné, aby odběry odpadních vod a jejich analýzy probíhaly co nejdéle, v případě tohoto projektu celkem po dobu 21 měsíců (odběry a analýzy pokračují ještě i v následující etapě).

Aktivita IV: – Vyhodnocovací a aplikační (7-12/2019)

Budou propojena naměřená data se sociodemografickou studií a zpracovány podklady pro mapový portál. (jednotlivé mapové vrstvy). I v této etapě budou probíhat odběry a analýzy odpadních vod včetně průběžného vyhodnocování výsledků. Dílčí výsledky projektu budou vhodnou formou prezentovány.

Aktivita V: – Popularizace a propagace použitých postupů a výsledků (1-6/2020)

V této etapě bude dokončeno vyhodnocování výsledků a tvorba mapových podkladů. Výsledky budou popularizovány a prezentovány formou přednášek, posterů a článků v odborných časopisech.

Datum poslední aktualizace stránky: 8.1.2018

Kontakt

Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, v.v.i.
Podbabská 2582/30
160 00 Praha 6
Česká republika

http://www.vuv.cz

Vedoucí řešitel projektu

Ing. Petr Tušil, Ph.D., MBA
petr.tusil@vuv.cz
+420 595 134 899

Technicky zajišťuje

Hydroekologický informační
systém VÚV TGM
(HEIS VÚV)

http://heis.vuv.cz
© Copyright: Výzkumný ústav vodohodpodářský T. G. Masaryka, veřejná výzkumná instituce. Design: Jiří Picek. 2017. Fotografie: řešitelé projektu, není-li uvedeno jinak. Statistika přístupů