Podrobnosti

Charakteristika projektu

Zajištění dostatečného množství nezávadné pitné vody pro obyvatelstvo České republiky je jednou ze základních potřeb kvalitního života a předpokladem dalšího rozvoje společnosti. V současných podmínkách, kdy očekávané klimatické změny a krátkodobé extrémy počasí přinášejí rizika nedostatku vody a zhoršení jakosti surové vody, se prohlubují nové hrozby, které mohou omezit trvalé dodávky pitné vody pro obyvatele v různých částech České republiky. Mezi významné hrozby pro jakost surové vody odebírané pro řadu vodárenských zdrojů patří přípravky na ochranu rostlin (zahrnují především pesticidy) a farmaceutické přípravky využívané člověkem, případně látky běžné denní potřeby, souhrnně označované jako PPCP (Pharmaceutics and Personal Care Products). Jejich častý výskyt ve vodách včetně využívaných vodních zdrojů byl popsán řadou zahraničních i domácích studií.

Současný stav

Život v povodí vodárenských nádrží je upraven předpisy, které omezují některé lidské aktivity. V okolí vodárenských nádrží jsou vyhlášena ochranná pásma, nádrže není možné využívat k rekreačním ani k hospodářským účelům (chov ryb), v jejich okolí není prováděno intenzivní zemědělství a lesnictví, je omezováno použití některých chemických přípravků, umělých hnojiv apod. I přes uvedená opatření se však vlivem lidské činnosti do nádrží dostávají některé závadné látky, z nichž jsou v současné době asi nejproblematičtější pesticidy ze zemědělské činnosti a látky z bodových zdrojů (vypouštěné vyčištěné odpadní vody z čistíren odpadních vod) označované jako PPCP.

Pesticidy jsou ve vodě velmi dobře rozpustné, takže se s vodou poměrně snadno dostávají na velké vzdálenosti. Látky skupiny PPCP jsou látky z lidské spotřeby (léčiva, kosmetické přípravky, trasery, apod.). Dříve se předpokládalo, že zdrojem léčiv jsou především nemocnice, při současné úrovni poznání však víme, že jsou to zejména domy seniorů, sociální ústavy, léčebny dlouhodobě nemocných. Léčiva jsou látky biologicky aktivní, takže i jejich minimální zbytkové koncentrace mají vliv na vodní ekosystémy, což bylo v zahraniční literatuře už mnohokrát publikováno. Některá z léčiv jsou navíc biologicky obtížně odbouratelná, na vypouštění těchto látek pak nejsou v ČR ani v zahraničí stanoveny žádné limity.

Podle současného stavu poznání jsou tyto látky částečně odstranitelné v čistírnách odpadních vod, nicméně při metabolizaci těchto látek dochází k jejich přeměně na řadu meziproduktů, které též mohou být biologicky aktivní. Podle předcházejících výzkumů je řadu z těchto látek možné zachytit při filtraci přes aktivní uhlí, případně v kombinaci s ozonizací nebo jinými oxidačními procesy. Z tohoto důvodu byl v minulých letech prováděn výzkum se zaměřením na to, jaké technologie čištění odpadních vod zavést, aby vypouštění farmak do povrchových vod bylo minimalizováno. Kombinace opatření na zdrojích znečištění vody v povodí vodárenských nádrží, identifikace pohybů a chování těchto látek v nádržích a zajištění vhodných technologických kroků na úpravnách vod by měla vést k zabránění (nebo alespoň minimalizaci) výskytu farmak a dalších látek ze skupiny PPCP v pitné vodě u spotřebitele.

Hlavní cíl projektu

Hlavním cílem projektu je na vodním zdroji Želivka (jako příkladu kritické infrastruktury) definovat hlavní hrozby, které souvisejí s průnikem vybraných pesticidů a látek PPCP do povrchových vod v povodí vodní nádrže Švihov, a provést výzkum rizikových látek, které mohou vzhledem ke svým vlastnostem ohrozit jakost surové vody odebírané pro úpravnu Želivka v Hulicích a dále pronikat do pitné vody s rizikem akutního nebo chronického působení na zásobované obyvatele. Cílem výzkumu je také s použitím modelovacích nástrojů zhodnotit rizika související se šířením vybraných látek v povrchových vodách a ve vodní nádrži v obdobích dlouhodobého sucha a nedostatku vody. Důležitým cílem projektu bude definování vhodných opatření ke snížení rizika průniku nebezpečných látek do vod v povodí a návrhy úpravy technologie omezující výskyt těchto látek v upravené vodě, včetně jejich testování v poloprovozních podmínkách.

Dílčí cíle projektu

Dílčí cíle jsou v projektu definovány jako postupné kroky k dosažení hlavního cíle projektu a jsou definovány takto:

• Definování rizikových látek ve dvou skupinách s odlišnými potenciálními zdroji původu – pesticidů a PPCP a výzkum jejich chování a šíření ve vodním prostředí pilotního povodí vodní nádrže Švihov.
• Výzkum chování vybraných rizikových látek z obou skupin v hydrologicky nepříznivých podmínkách dlouhodobého sucha a modelování jejich šíření v pilotním povodí a vybraných lokalitách.
• Studium chování látek ve vodní nádrži a definování rizikových situací, které mohou ohrozit kvalitu odebírané surové vody pro úpravnu Želivka.
• Návrh a testování vhodných opatření k eliminaci průniku rizikových látek do upravené vody a návrhy opatření k omezení emisí látek z primárních zdrojů v povodí vodní nádrže (především sídel s čistírnami odpadních vod nebo přímým vypouštěním nečištěných vod).

Očekávané přínosy projektu

Řešením projektu bude zjištění, jakým způsobem se pesticidy a látky ze skupiny PPCP chovají v nádrži, jakými kroky je možné tyto látky omezit u zdrojů a jaké jsou možnosti jejich odstranění při úpravě surové vody na vodu pitnou. Výsledkem výzkumu bude certifikovaná metodika, která bude zobecňovat možnosti snížení výskytu pesticidů a látek ze skupiny PPCP jak u zdrojů, tak i v úpravně vody, včetně opatření, která lze přijmout, dále software, na kterém bude možné simulovat chování sledovaných látek v nádrži za různých klimatických a hydrologických podmínek, a poloprovoz jednotky k odstraňování uvedených látek v úpravně vody. Projekt se tedy zabývá nejen předcházením dopadů na vodárenskou nádrž a úpravnu vody jako na kritickou infrastrukturu, ale i možnostmi snížení vlivů vzniklé situace na zdraví obyvatel a bezpečnost vodárenské infrastruktury.