Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav zoologie, rybářství, hydrobiologie a včelařství
Indikace čistoty vody v potoce Salaška pomocí vybraných druhů živočichů Bakalářská práce
Vedoucí práce: Dr. Ing. Pavla Šťastná
Vypracoval: Jiří Sivák
Brno 2010
PROHLÁŠENÍ
Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma indikace čistoty vody v potoce Salaška pomocí vybraných druhů živočichů vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně.
dne ………………………………………. podpis ……………...…………………….
PODĚKOVÁNÍ Děkuji vedoucí práce Dr. Ing. Pavle Šťastné za cenné rady a připomínky v průběhu zpracování mé bakalářské práce.
ABSTRAKT Název práce: Indikace čistoty vody v potoce Salaška pomocí vybraných druhů živočichů Tato práce je zaměřena k zjištění kvality vody v potoce Salaška za pomocí indikace bezobratlými. Odběr bezobratlých byl proveden dvakrát v roce 2009. První byl na jaře a druhý v létě. Odběr ukazoval přítomnost 12 druhů z 10 čeledí. V této práci nejprve popisuji nalezené živočichy, dále se zabývám okolím Salašky, znečištěním vod a vodou obecně. Kvalita vody nedosahuje nejvyšší kvality, přestože místo odběru je umístěno nad všemi obcemi, které by mohly způsobovat znečištění. Od pramene až po místo odběru je potok obklopován lesem. Výzkum mohl být ovlivněn nedostatečným množstvím odebraného materiálu.
Klíčová slova: bezobratlí, čistota vody, bioindikace
ABSTRACT Title: Indication of purity of water in the stream Salaška using selected species This work aimed to determine the water quality in the creek Salaška indications for using invertebrates. Invertebrate sampling was conducted twice in 2009. The first was in the spring and another in summer. Sampling showed the presence of 12 kinds in 10 families. In this work first describes the aquatic found then scene of Salašky environment, water pollution and water in general. Water quality does not meet the highest quality, althought the sampling site is located over all municipalities, which could cause pollution. From the origin to the point of collection is stream embosomed with forest. Research could be affected by insufficient quantities of material collected.
Key word: invertebrates, quality of water, bioindication
OBSAH 1
ÚVOD…………………………………………………………………………….. 8
2
CÍL PRÁCE………………………………………………………………………. 9
3
LITERÁRNÍ PŘEHLED……………………………………………………….... 10 3.1
Charakteristika vodních bezobratlých……………………………………….10
3.2
Popis nalezených druhů……………………………………………………. 11
3.3
Bioindikace………………………………………………………………… 15
3.4
Dělení vody na Zemi..……………………………………………………... 15 3.4.1
Stojaté vody………………………………………………………… 16
3.4.2
Tekoucí vody……………………………………………………….. 16
3.4.2.1 3.5
3.6
Charakteristika horských a podhorských toků……………….. 17
Znečištění vod…………..…………………………………………………. 17 3.5.1
Druhy odpadních vod………………………………………………. 17
3.5.2
Vliv organického znečištění na vodu…………………….................. 18
3.5.3
Způsob znečištění…………………………………………………… 20
3.5.4
Samočištění vody………………………………………………….... 20
3.5.5
Přístupy v hodnocení kvality vody…………………………………. 21
3.5.6
Eutrofizace tekoucích vod………………………………………..… 23
Vliv člověka na hydrologický režim a na společenstva tekoucích vod…… 23 3.6.1
Práce v toku………………………………………………………… 23
3.6.2
Změny průtoku……………………………………………………… 23
3.6.3
Nulové průtoky………………………………………….………….. 24
3.6.4 3.7
4
Vliv úprav toku……………………………………………...……… 24
Charakteristika oblasti…………………………………………………..… 25 3.7.1
Biota Chřibů…………………………………………………….…... 25
3.7.2
Geologie Chřibů…………………………………………………….. 26
MATERIÁL A METODIKA…………………………………………………… 27 4.1
Metoda sběru organismů………………………………………..…………. 27
4.2
Biotické indexy a skóre……………………………………………....……. 27
4.3
Klasifikace vybraných ukazatelů dle ČSN 75 7221………………….…… 28
5.
VÝSLEDKY A DISKUZE……………………………………………….……. 30
6.
ZÁVĚR…………………………………………………………………………. 32
7.
SEZNAM LITERATURY……...………………………………………………. 33
8.
PŘÍLOHY………………………………………………………………….…… 35
1.
ÚVOD Člověk se od pradávna zajímal o tajemný život ve vodě. Avšak hlubšímu poznání
bránila nedostatečná technická vybavenost. Teprve pomocí dokonalejších přístrojů bylo umožněno bádání ve vodním prostředí, které vedlo k postupnému objasňování kvalitativních změn, k nimž dochází v přírodních vodách. Ochrana vod a její kvality má nepochybně velký význam. Voda je jednou ze základních podmínek života a pro lidskou společnost je nenahraditelná. Voda je složkou všech organismů a je součástí mnoha reakcí a výrobních procesů. Už před mnoha lety se člověk usazoval a budoval své obydlí v blízkosti velkých řek. Ne náhodou v údolí velkých řek vznikly první vyspělé civilizace. Člověk využívá vodu v zemědělství, v průmyslu i k rekreaci. Využívá ji jako zdroj energie i jako dopravní cestu. Voda je nejen prospěšná, ale i nebezpečná. V období povodně dokáže voda ničit nejen majetek, ale i lidské životy. Škody způsobují velké průtoky vod, tak i její nedostatek. Používáním vody dochází ke změně její kvality, což může vést k mnoha negativním vlivům na životní prostředí i zdraví lidí. Znečišťování životního prostředí se stalo v druhé polovině dvacátého století globálním problémem a je aktuální. Vlivem znečišťování je stále náročnější zabezpečit dostatek kvalitní vody. Kvůli růstu populace člověka, rozvoji technologií, růstem průmyslové a zemědělské výroby spotřeba vody stále roste. K vzhledem k tomu, že se voda na Zemi vyskytuje nerovnoměrně prostorově tak i časově a vyskytuje se v omezeném množství, tak je zapotřebí s ní velmi dobře hospodařit. K tomu je potřeba dobře znát zákonitosti výskytu a koloběhu vody v přírodě její vlastnosti a možnosti jejího využití. Voda slouží nejen k uspokojení potřeb člověka, ale tvoří i životní prostředí mnoha dalších organismů, kteří jsou často závislí na její kvalitě. Tato práce je zaměřena na zjištění kvality vody v potoce Salaška. I když existuje více způsobů v hodnocení kvality vody, vybral jsem si metodu založenou na principu biodiagnostiky. Za bioindikátory jsem použil vybrané skupiny bezobratlých. Česká republika je hlavní evropské rozvodí, z něhož stéká voda do 3 různých moří, proto je nutné řešit problematiku kvality vody na mezinárodní úrovni.
8
2.
CÍL PRÁCE
Cílem práce je vyhodnotit kvalitu vody v potoce Salaška pomocí odběru přítomných skupin bezobratlých.
Aby tento cíl byl dosažen, bylo nutné splnit následující kroky: •
odběr bezobratlých z různých typů stanovišť (mělká a hluboká místa, rychle a pomalu proudící úseky, z kamenů, z rostlin, ze dna)
•
determinace nasbíraného materiálu
•
zařazení jednotlivých druhů do čeledí
•
přiřazení bodů k jednotlivým čeledím
•
vyhodnocení jakosti vody pomocí tabulky
9
3.
LITERÁRNÍ PŘEHLED
3.1
Charakteristika vodních bezobratlých Různé druhy řek obývají charakteristické druhy bezobratlých živočichů. Jejich
konkrétní rozmístnění je často určováno místními odlišnostmi rychlosti proudu a charakteru podloží. Ochrana přirozené rozmanitosti říčních stanovišť je proto nezbytným předpokladem výskytu početné a pestré fauny bezobratlých. V České republice je 1000 až 1500 druhů vodních bezobratlých, tj. 3 až 4 % všech bezobratlých u nás. Bezobratlí živočichové ve vodním prostředí plní celou řadu funkcí.
Přispívají ke
koloběhu živin, jejich přeměně a přenosu z jedné části ekosystému do druhého. Příjem a zpracování potravy je ovlivněn tvarem, velikostí a složením. Bezobratlí zahrabávající se do sedimentu konzumují živiny ze dna a znovu je uvádějí do oběhu a v některých případech tak uvolňují i toxiny do vodního sloupce. Na druhé straně organismy filtrující vodu odstraňují z vody pevné částice. Vodní bezobratlí živočichové jsou přímým zdrojem potravy pro ryby a hmyzožravé ptáky. Bezobratlí živočichové jsou citliví na znečištění a na změny v biotopu, proto jsou společenstva bezobratlých vhodnou skupinou pro sledování a hodnocení kvality vody. Různé druhy bezobratlých obývají odlišná stanoviště, jejichž prostředí se již úspěšně přizpůsobily. Vyvinutá uzpůsobení lze rozdělit do osmi skupin. Avšak všechny druhy nelze jednoznačně zařadit jen do jedné skupiny, protože v průběhu životního cyklu mohou vystřídat různá stadia a chovat se několika způsoby, a tak využívat odlišné biotopy. •
Bruslaři, žijí na povrchu vody a loví organismy vyskytující se na hladině.
•
Plankton, druhy žijící ve volné stojaté a mírně tekoucí vodě.
•
Různí živočichové žijící v pomalu tekoucích vodách a tůních čerpající kyslík na vodní hladině, v případě vyrušení plavou a potápějí se.
•
Plavci, obvykle se přidržují kamenů nebo vegetace, jsou také schopni přeplavat krátké úseky.
10
•
Přidržovači, jejichž morfologické a další uzpůsobení pro udržení se v rychlém proudění jako zploštění těla, lepivé vlákna, drápky, přísavky aj. umožňuje připevnit se v rychle tekoucích vodách na podklad.
•
Lezci, obývající povrch makrofyt nebo povrch jemných sedimentů.
•
Šplhavci, obývající vegetaci, kořeny stromů a ve vodě ponořené větve a pohybují se po jejich povrchu.
•
Hrabači, žijící v sedimentu, ale také mohou tunelovat chodbičky v rostlinných pletivech i dřevě (Králová, 2001).
3.2
Popis nalezených druhů
Řád: Různonožci (Amphipoda) Tělo většiny druhů je laterálně zploštělé. Hřbetní štítky hrudních článků jsou na bocích prodlouženy v kyčelní ploténky. První dva páry hrudních končetin hrabou a uchvacují kořist, dalších pět párů noh jsou nohy kráčivé. První tři páry nohou na zadečku slouží k plavání a přihánějí vodu k žábrám, další tři páry slouží ke skákání. Vajíčka nosí samice na břišní straně hrudi. Nalezený druh blešivec potoční (Gammarus fossarum Koch, 1835) žije v potocích. Nejhojnější je v místech, kde dochází k sedimentaci rostlinných zbytků, pod kameny, v porostech mechů a játrovek a v houštinách rozrazilu potočního. Je náročný na obsah kyslíku ve vodě (Hartman et al., 1998). Třída: Ploštěnky (Turbellaria) Ploštěnky žijí v různých typech vod od horských potoků po stojaté vody nížin. Jejich tělo je dorzoventrálně zploštělé, nečlánkované. Pokožka je pokryta brvami, jejichž kmitáním se pohybují. Na břišní straně těla je ústní otvor sloužící k přijímání potravy i vyvrhování nestrávených zbytků. Ploštěnky jsou většinou dravci, živí se červy, korýši, živí se však i detritem. Dýchají celým povrchem těla. Mají žebříčkovitou nervovou soustavu a mají značnou schopnost regenerace. Vedle pohlavního rozmnožování je velmi rozšířeno i nepohlavní rozmnožovaní příčným dělením. Nalezený druh ploštěnka potoční (Dugesia gonocephala Dugès, 1830) s jedním
11
párem očí a trojúhelníkovitou hlavou je až 25 mm dlouhá. Žije v potocích pod kameny a snáší i teplejší vodu (Hartman et al., 1998). Řád : Jepice (Ephemeroptera) Dospělé jepice patří mezi drobný až velký hmyz, 3 až 40 mm dlouhý. Mají jemná průhledná, hustě žilkovaná křídla, v klidu složená svisle nad tělem. Zadeček má na konci dva štěty a uprostřed kratší paštět. Dospělci nepřijímají potravu. Mají zakrnělé ústní ústrojí i zažívací soustavu. Žijí proto jen několik hodin, nejvýše několik dnů. Dospělci posedávají na místech, kde se vylíhli a v příhodnou dobu vylétávají k svatebnímu letu. Často se soustřeďují do obrovských rojů. Let jepic je charakteristický rychlým klesáním a stoupáním. Většinu života stráví ve vodě v larválním stadiu. Vývoj se děje proměnou nedokonalou s velkým počtem instarů. Jepice mají zvláštní stadium předcházející imagu, tzv. subimago. Podobá se imagu, má však křídla matná a mléčně zakalená, nohy a štěty jsou kratší. Stadium subimaga trvá zpravidla stejně dlouho jako stadium imaga a ještě jednou se svléká. U jepic, které prožívají larvální stadium v periodických vodách, nebo u druhů chladnomilných či teplomilných přečkávají vajíčka nepříznivé období v diapauze. Larvy jsou vesměs vodní. Charakteristickým znakem pro larvy jepic jsou 3 přívěsky na konci zadečku, na hrudi dva páry křídelních pochev a po stranách zadečku zpravidla nápadné tracheální žábry. Žábry se u většiny druhů rytmicky pohybují a patří mezi důležité poznávací znaky (Sukop, 1998). Podle tvaru těla larev rozlišujeme několik životních forem: •
Larvy hrabavé. Jsou to velké druhy do délky těla až 30 mm. K životu potřebují mělké bahnité nebo písčité dno. Ve dně hrabou chodby, které obvykle opouští až při líhnutí.
•
Larvy lezoucí. Mají převážně menší tělo do délky 4 až 6 mm. Žijí nenáročně ve štěrkovitých, některé druhy také v zabahněných úsecích toku.
•
Larvy šplhavé. Zástupci této formy jsou 6 až 9 mm dlouzí příslušníci čeledi Ephemerillidae. Jsou to špatní plavci lovící ve vodních rostlinách. Lze je zpozorovat v zabahněných úsecích.
•
Larvy ploché – proudomilné. Mají plochý, zploštělý tvar těla přizpůsobený na silné proudění a život pod kameny. Dosahují délky 10 až 18 mm. 12
•
Larvy plazící se. Velikost těla 6 až 10 mm. Upřednostňují život v napadaném listí, kořenech a škvírách ve dřevě a kamenech. Pohybují se typicky plazivě, zřídka plavou.
•
Larvy rychle plovoucí. Charakteristické pro čeledi Baetidae a Siphonuridae. Jsou 4 až 18 mm dlouhé převážně žijící ve vodních rostlinách a hojně v dobře průtočných štěrkovitých úsecích (Reisinger et al., 2006).
Jepice jsou významnou složkou bentosu tekoucích, ale i stojatých vod. Jsou potravou ryb a slouží také jako indikátory kvality vody (Hartman et al., 1998). Řád: Střechatky (Megaloptera) Naše druhy střechatek mají v dospělosti 2 páry stejných křídel, s bohatou nápadnou žilnatinou, v klidu střechovitě složené nad tělem. Jejich let je těžkopádný a probíhá hlavně za soumraku. Mají malé složené oči a dlouhá, nitkovitá tykadla. Střechatky patří mezi hmyz s proměnou dokonalou. Střechatky kladou vajíčka po skupinách na listy a větvičky nad vodou nebo alespoň blízko vody. Larvy žijí na dně tekoucích nebo stojatých vod. Živí se dravě na larvách jiného hmyzu. Larvy dorůstají 26 mm. Mají širokou hlavu s ústním ústrojím kousacím, dobře vyvinuté oči a tykadla. Prvních sedm článků zadečku nese po stranách po jednom páru dlouhých, článkovaných a obrvených tracheálních žaber. Poslední článek je zakončen dlouhým, nečlánkovaným výrůstkem. Vývoj larev trvá 2 až 3 roky, poté vylézají na jaře z vody a kuklí se v zemi v oválné komůrce. U nás se vyskytují pouze tři druhy rodu Sialis. Nalezl jsem střechatku obecnou (Sialis lutaria Linnaeus, 1758). Řád: Chrostíci (Trichoptera) Chrostíci připomínají nenápadně zbarvené motýlky žijící v blízkosti vod. Dospělci mají většinou poměrně štíhlé, tmavě zbarvené tělo se dvěma páry jemně ochlupených křídel složených střechovitě nad zadečkem. Jejich let je třepetavý a těžkopádný. Tykadla směřují dopředu a jsou stejně dlouhá nebo i několikrát delší než křídla. Ústní ústrojí je zakrnělé, schopné nejvýše lízání rostlinných šťáv. Proměna je dokonalá. Mají pět až sedm larválních instarů a kuklu. Oplozená vajíčka jsou kladena na rostliny nebo předměty v blízkosti vody, někdy samice sestupuje ke
13
kladení i pod vodu. Larvy jsou vesměs vodní. Mají protáhlé tělo s kráčivýma nebo plovacíma nohama, na posledním zadečkovém článku mají pošinky, které slouží k držení schránky nebo k přidržování k podkladu. Žijí buď volně, nebo v přenosných pouzdrech, nebo si stavějí ze sekretu slinných žláz jemné sítě. Larvy mohou být rostlinožravé, detritožravé, dravé i všežravé. V případě nedostatku potravy může docházet ke kanibalismu. Mají vysoké nároky na obsah kyslíku. Nejprve dýchají celým povrchem těla poté tracheálními žábrami. U většiny druhů se vyskytuje jedna generace do roka, u malých druhů i více. Schránku si staví podle způsobu života larvy a podle okolí. Za normálních okolností je druh materiálu a tvar schránky pro každý druh charakteristický. Některé druhy si lepí chodbičky na podklad ze sekretu slinných žláz a z drobných kamínků nebo úkrojků mechu, vláken řas, rozsivek, velkých úkrojků listů nebo jehličí. Chrostíci jsou důležitou složkou potravy ryb, významně se podílí na destrukci organické hmoty a svým výskytem indikují stupeň čistoty vody. Vyskytují se ve všech typech tekoucích i stojatých vod, kromě vod silně znečištěných (Hartman et al., 1998). Řád: Ploštice (Heteroptera) Mnoho zástupců ploštic patří k suchozemskému hmyzu, ale řada druhů je vázaná i na vodní prostředí. Ploštice jsou různě velký hmyz. Charakteristický znak ploštic jsou polokrovky. Většina zástupců vodních ploštic se živí dravě. Dokážou ulovit i menší rybky či pulce. Část ploštic je býložravých, živí se vysáváním řas. Vodní ploštice také dýchají atmosferický kyslík, pro který si čas od času vystupují k hladině. Podle způsobu života dělíme vodní ploštice do 3 skupin: •
Bentické ploštice, žijící na dně pomalu tekoucích či stojatých vod.
•
Nektonní ploštice, volně plovoucích mezi dnem a hladinou, často se vyskytují ve vodních porostech pomalu tekoucích a stojatých vod.
•
Hladinové ploštice, žijící na povrchu vodní hladiny pomalu tekoucích nebo stojatých vod. Všechny druhy jsou dravé, vysávající mrtvý hmyz nebo topící se hmyz. Hladinové ploštice mají specializované orgány registrující slabé otřesy hladiny způsobené pádem kořisti na hladinu. K hladinovým zástupcům patří nalezený druh bruslařka rybničná (Aquarius paludum Fabricius, 1794) (Sukop, 1998).
14
Řád: Brouci (Coleoptera) Brouci jsou velmi bohatá skupina, většinou suchozemských organismů avšak patří sem i zástupci vázaní na vodní prostředí. Charakteristickým znakem brouků jsou krovky, silně sklerotizovaná křídla prvního páru. Krovky kryjí druhý pár blanitých křídel sloužící k letu. Vodní brouci kladou vajíčka na dno nebo vodní rostliny, ale k zakuklování dochází většinou na souši, na břehu. Imága dýchají atmosferický kyslík, ale některé larvy dokážou dýchat i kyslík rozpuštěný ve vodě. Nalezený druh Platambus maculatus Linnaeus, 1758 patří do čeledi potápníkovití (Dytiscidae). Žije v bystře tekoucích vodách (Sukop, 1998).
3.3
Bioindikace Druhy, které jsou citlivé k určitému faktoru a signalizují jeho působení, nazýváme
ekologické indikátory. Tyto indikátory upozorňují na míru antropogenních vlivů, jsou ukazateli přirozených změn nebo indikují vlastnosti abiotického prostředí. Ekologické indikátory musí mít úzkou ekologickou valenci ke sledovanému faktoru nebo jsou obecně citlivé ke znečištění. Živočichové by měli být relativně málo pohybliví s těsnou vazbou k obývanému stanovišti. Při sledování přirozených i antropogenních změn jsou vhodné buď druhy krátkodobé s rychlým střídáním generací a s vyšší početností, kde snadno a rychle zaregistrujeme možné změny, nebo naopak druhy dlouhověké, u nichž můžeme sledovat nejrůznější příznaky (Laštůvka & Krejčová, 2000).
3.4
Dělení vody na Zemi Voda tvoří svou plochou podstatnou část zeměkoule. Světové oceány a moře
pokrývají 70,8 % zemského povrchu. Povrchové vody zemského povrchu pokrývají jenom asi 2 %. Vezmeme-li však v úvahu i rozložení podzemních vod, je skutečný rozsah podstatně větší. Pevninské vodstvo lze tedy dělit na podzemní a povrchové vody. Povrchové vody lze dělit na stojaté a tekoucí (Lellák & Kubíček, 1992).
15
3.4.1
Stojaté vody
Stojaté vody se dělí na přirozené a umělé. Mezi přirozené stojaté vody patří jezera a močály. Jezera jsou přirozené vodní nádrže, které vznikly v uzavřených kotlinách nebo v údolích. Dělí se na sladkovodní a slaná. Říční jezera mají soustředěný přítok a odtok. Bezodtoková jezera jsou nazývána plesa. Močály jsou mělké vody s hladinou kolísající v závislosti na srážkách, nikdy nevysychají a jsou obvykle porostlé hydrofilními rostlinami. Mají-li bahnité dno, nazývají se bažiny. Z močálů s pevným dnem, na němž se hromadí rostlinné zbytky, které se pod vodou rozkládají, vznikají rašeliniště. Podle druhu rašelinné flóry, ale také podle podmínek, za nichž rašeliništní proces probíhá, se rozeznávají rašeliniště vrchovištní v horských oblastech a slatinná v nížinách. Mezi umělé stojaté vody patří rybníky a přehradní nádrže. Umělé nádrže jsou vodohospodářsky velmi cenné, protože upravují odtokový poměr v povodí a současně vytváří vodní zásoby pro využití v době nedostatku vody (Tlapák et al., 1992).
3.4.2
Tekoucí vody
Odtékající voda ze srážek a tajícího sněhu a ledu se soustřeďuje a vytváří rýhy, brázdy, stružky, bystřiny, potoky, říčky, řeky a veletoky. Vodní toky jsou důležitým prvkem krajiny. Uplatňují se ve vývoji krajiny podle celkového stavu vytvářené hydrografické sítě, její hustoty, vodnosti toků, čistoty vody apod. Méně příznivě se projevují vodní toky s nevhodně využívaným a erozně silně ohrožovaným povodím, se špatně vytvořenou a řídkou hydrografickou sítí, s nestabilními a nedostatečně prostornými koryty, s velkou průtokovou rozkolísaností, charakterizovanou za velkých průtoků povodněmi s vodou silně znečištěnou velkým obsahem splavenin a chemicky a biologicky závadných látek. Toky s hustou hydrografickou sítí s vyrovnanými průtoky, s čistou vodou, s povodím upravujícím povrchový odtok vhodným rozmístěním vegetace a správným využíváním půdy výrazně přispívají k tvorbě podzemní vody, zlepšují poměry srážkového odtoku ve svých povodích a při vhodné směrové, spádové, a průtokové úpravě umožňují bezeškodné odvedení povrchového odtoku. Znalost průtokových poměrů na tocích je velmi důležitá nejen pro navrhování jejich úprav, ale podmiňuje odvodňovací opatření v povodí toku, energetické využívání toku i 16
jeho nezastupitelné poslání při zásobení vodou. Uměle vytvořené vodní toky neboli kanály jsou stavěny pro účely meliorační, plavební, energetické apod. (Tlapák et al., 1992).
3.4.2.1
Charakteristika horských a podhorských toků
Horské a podhorské toky pramení obvykle ve vyšších nadmořských výškách, vyznačují se velkým spádem koryta toku a vířivým prouděním vody. Teplota vody je celoročně nízká a relativně málo rozkolísaná. Roční výkyvy nepřesahuji 10 °C. V horských tocích je dno tvořeno balvany, valouny a hrubým štěrkem, které jsou proudem posunovány. Proudivé úseky převažují nad klidnými částmi poměrem 4:1. V podhorských tocích je spád méně prudký, úseky mělké, proudivé vody se střídají s klidnými v poměru 2:1. Balvany a štěrk jsou pevně zaklíněny ve dně, které je tvořeno převážně kamenitým substrátem, místy s příměsí štěrků a hrubších písků. Vzhledem k velkým rychlostem proudu převažuje v horských i podhorských tocích erozní činnost vody nad sedimentací. Určité změny v druhovém složení způsobuje např. tvrdost vody, alkalita, pH a v neposlední řadě také svojí činností člověk. Vlivem nízké teploty, turbulentního proudění a intenzivního provzdušňování vody v peřejích a kaskádách se v horských tocích udržuje vysoké nasycení vody kyslíkem a oxidem uhličitým (Poulíčková, 1998).
3.5
Znečištění vod
3.5.1
Druhy odpadních vod
Odpadní vodou můžeme označit tu vodu, která byla použita v domácnostech nebo v technologickém procesu výroby a přitom došlo ke změně její jakosti. Látky, které se do této vody dostaly, změnily její fyzikálně chemické vlastnosti natolik, že při odtoku mohou ohrozit kvalitu povrchových nebo podzemních vod. Odpadní vody rozdělujeme z různých hledisek. Podle skupiny znečišťujících látek na převážně anorganicky nebo organicky znečištěné s řadou přechodných typů mezi 17
těmito extrémy, s různým obsahem škodlivých látek, které mohou více či méně ovlivnit čistící proces. Obsahují-li odpadní vody organické látky podléhající biologickému rozkladu za současného odčerpávání rozpuštěného kyslíku, nazýváme je odpadní vody hnilobné. Opakem jsou vody nehnilobné. Podle původu rozeznáváme: •
Splaškové odpadní vody ohrožují přírodní vody především z hygienických a epidemiologických hledisek. Obsahují též řadu biogenních prvků a tenzidy z používaných pracích prostředků v domácnostech. Významně porušují životní prostředí ryb a dalších organismů žijících nejen ve vodě, ale i ve styku s vodou.
•
Průmyslové odpadní vody jsou výsledkem účasti na různých reakcích, rozpouštění, chlazení, čištění apod. Jejich fyzikální a chemické vlastnosti jsou tedy velmi různorodé podle způsobu použití. Obsahují buď látky minerální, nebo organické, příp. obojí, stejně jako vody splaškové. Mohou být jedovaté nebo nejedovaté. Velmi nebezpečné jsou odpadní vody z plynáren, koksáren a chemických závodů. Odpadní vody z papírenského průmyslu znehodnocují povrchové vody ligninsulfonany, jejichž rozklad je velmi pomalý.
•
Zemědělské znečištění. Přestože zemědělská prvovýroba není producentem odpadních vod, může způsobovat znečištění únikem závadných látek do povrchových a podzemních vod při nedodržení technologických zásad výroby. Z rostlinné výroby jde o půdní výluhy minerálních hnojiv, smyvy pesticidů apod. Z živočišné výroby se mohou do povrchových i podzemních vod dostávat močůvka, kejdy, silážní šťávy, desinfekční prostředky, ropné produkty apod. (Hartman et al., 1998).
Vliv různých typů znečištění na diverzitu a abundanci vodních bezobratlých v podélném profilu toku viz. obr. 1.
3.5.2
Vliv organického znečištění na vodu
Mezi nejčastější odpadní vody s vysokým obsahem organických látek patří nečištěné splaškové vody, silážní šťáva a močůvka ze zemědělství a odpadní vody z některých potravinářských závodů, zejména cukrovarů, škrobáren, mlékárenského a 18
masného průmyslu, sladoven, pivovarů a dalších (Hartman et al., 1998). Míra zátěže odpadních vod odbouratelnými organickými látkami je vyjádřena hodnotou BSK5 (biochemická spotřeba kyslíku za pět dnů při 20 °C). Hodnotami BSK5 je možné srovnávat různé typy průmyslových a zemědělských odpadních vod navzájem (Lellák & Kubíček, 1992). Nejvýznamnější důsledek organického znečištění vody je jeho vliv na koncentraci rozpuštěného kyslíku ve vodě a v sedimentech. V čistých vodách je relativně malé množství organické hmoty rychle asimilováno faunou a flórou. Část se stává potravou pro detritovory a je uložena do jejich biomasy. Zbytek je rozložen bakteriemi a houbami, které sami jsou potravou pro organismy na vyšší trofické úrovni. Výsledkem aktivity mikroorganismů je rozklad složitých organických molekul na jednodušší látky a anorganické látky jako jsou fosfáty a nitráty, oxid uhličitý a vodu. Během těchto metabolických procesů je spotřebováván kyslík, který je však při lehkém organickém zatížení rychle nahrazován fotosyntézou a reaerací z atmosféry. Uvedené procesy společně s nařeďováním, sedimentací a UV zářením patří do procesu samočištění. Jestliže je přísun organického materiálu vyšší než asimilační kapacita systému, nastává řada změn. Jak významné budou tyto změny, závisí především
na
množství
organického
zatížení,
jeho
původu
a
fyzikálních
charakteristikách toku, včetně teploty vody a nasycení vody rozpuštěným kyslíkem. Proces deoxygenace toku v důsledku organického znečištění je všeobecně pomalý a maximálního bodu deoxygenace je dosaženo zpravidla až v určité vzdálenosti po proudu pod zdrojem znečištění. Při silnějším zatížení bude deoxygenace vyšší a následná reareace bude trvat déle a bude probíhat na delším úseku toku ve srovnání s tokem s menším organickým znečištěním. Organické znečištění zvyšuje aktivitu aerobních rozkladačů. Když rychlost jejich spotřeby kyslíku převýší rychlost reaerace vody, koncentrace rozpuštěného kyslíku ve vodě poklesne až na takovou hodnotu, že může dojít k eliminaci některých druhů, kteří mohou, ale nemusí být nahrazeny druhy jinými, méně náročnými na koncentraci kyslíku. Je-li pokles koncentrace kyslíku příliš velký, aerobní rozkladači nebudou sami schopni dlouho fungovat a dominantními se stanou anaerobní organismy (Švehláková et al., 2006). V anaerobních podmínkách se vytvářejí i některé toxické látky, jako je amoniak a sulfan, které likvidují živočichy i rostliny (Hartman et al., 1998).
19
Grafické znázornění průběhu změn základních ukazatelů kvality vody v podélném profilu toku před vyústěním odpadních vod obsahující lehce odbouratelné organické látky a po něm viz. obr. 2. 3.5.3
Způsob znečištění
Účinek znečištění odpadními vodami nebo vodohospodářsky závadnými látkami v povrchových vodách závisí na jejich objemu a způsobu rozšíření. Můžeme tedy rozeznávat znečištění bodové, které působí v určité lokalitě krátkodobě a jeho rozšíření lze poměrně účinně omezit. Mnohem více nebezpečné je znečištění plošné, které je způsobováno rozptýlením odpadní vody či závadné látky ve velkém úseku vodoteče, nebo v celém prostoru nádrže, převážně dlouhodobě. Plošné znečištění je obvykle způsobeno trvalým přítokem nebo rozsáhlým smyvem závadných látek (Hartman et al., 1998). 3.5.4
Samočištění vody
Přirozené životní podmínky a jakost vody v tocích i ve vodních nádržích bývají narušovány přítokem různých odpadních vod, splachy z povodí i hnilobnými látkami z odumřelých těl rostlin a živočichů. Znečištění se po určité vzdálenosti po proudu toku opět zmírní nebo dosáhne zcela původní čistoty bez jakéhokoliv zásahu člověka a umělého zařízení. Přirozený proces, který to způsobuje, nazýváme samočištění. Samočistící schopnost vody a postupná likvidace znečištění jsou výsledkem činností fyzikálních, chemických a především biologických pochodů (Hartman et al., 1998). Z fyzikálních pochodů je důležité ředění, promíchávání, vyluhování, sedimentace a mechanická destrukce, případně následný odnos pevných látek. Nejčastější formou chemických dějů je oxidace, případně fotochemický rozklad, neutralizace, koagulace. Podle organického zatížení probíhají biologické děje jako rychlejší aerobní nebo pomalejší anaerobní rozklad bílkovin, tuků a polysacharidů. Výsledné produkty rozkladu jsou využity při tvorbě biomasy organismů, některé zůstávají v rozpuštěné formě ve vodě a stávají se součástí sedimentů nebo jako plynné produkty unikají do vzduchu (Lellák & Kubíček, 1992). Důležitou podmínkou odbourávání nečistot je dostatečný obsah ve vodě rozpuštěného kyslíku, umožňující činnost aerobních mikroorganismů, zvláště bakterií, 20
které mineralizují organické látky ve znečištěné vodě. Okysličování vody je podporováno asimilací vodních rostlin, čeřením vody větrem, v peřejích, přepadem přes kameny a jezy. K samočištění také přispívá sedimentace unášených hrubších nečistot. Rozklad organické hmoty je zrychlen zvýšením teploty vody, protože teplejší voda více prospívá rozvoji četných druhů bakterií. Nepříznivě však působí přítomnost toxických látek ve vodě, které mohou omezit činnost nebo dokonce způsobit zánik prospěšných živých organismů. Nejvýznamnější úlohu při samočištění vody mají bakterie, důležité jsou i některé druhy hub a různí živočichové. Jejich počet se po ukončení procesu samočištění ve vodě opět snižuje v důsledku vyčerpání množství obsahu živných látek. Vodní rostliny a některé druhy bažinných rostlin přispívají k samočištění vod kromě důležité produkce kyslíku také podporováním sedimentace nečistot místním tlumením rychlosti proudu a odčerpáváním nadměrných živin a některých toxických látek z vody (Hartman et al., 1998).
3.5.5
Přístupy v hodnocení kvality vody
Vodní ekosystémy jsou narušovány lidskou činností, která má v mnoha případech za následek negativní změny v kvalitě vody. Zhoršování stavu vodních ekosystémů způsobuje vážný nedostatek kvalitní vody, kterou může lidstvo využívat jako zdroj pitné vody. Proto vodohospodářské služby kontrolují kvalitu vody a její možné změny, které mohou být hodnoceny v zásadě dvěma způsoby: 1) Přímé měření fyzikálně-chemických parametrů. Tento způsob dává konkrétní, přesnou informaci o okamžitém stavu v měřícím místě, a proto je nutné provádět celé série měření v čase nebo prostoru tak, abychom získali průkazné výsledky. Ani poté však není možné těmito postupy zjistit skutečný vliv jednotlivých faktorů, případně kumulovaný vliv více faktorů na živé organismy. Nevýhodou je rovněž vyšší finanční náročnost, zejména při speciálních chemických analýzách. 2) Měření zprostředkované pomocí metod založených na principu biodiagnostiky.
21
Toto měření využívá znalostí o zákonitých vazbách mezi kolísáním výskytu, chováním, tělesnou kondicí, morfologickými znaky, fyziologickými pochody a populační dynamikou sledovaných organismů (bioindikátorů), mezi velikostí a strukturou jejich společenstev a podmínkami prostředí, zejména podmínkami kvalitativně změněnými. Při použití bioindikačních metod zjišťujeme odraz dlouhodobějšího stavu prostředí na sledované lokalitě a reálné působení více faktorů, včetně jejich interakcí na biotu. Tyto metody zpravidla nevyžadují nákladná zařízení a rovněž není třeba rozsáhlých sérií odběrů. Nevýhodou tohoto postupu je, že i když zjistíme do jaké míry je společenstvo nebo organismus ovlivněn, nemůžeme až na výjimky přesně stanovit příčinu a přímo kvantifikovat koncentraci polutantu. Nejlepší způsob hodnocení se proto jeví využití kombinovaného postupu, ve kterém se obě metody doplňují. Například v rozsáhlých biomonitorovacích programech se s výhodou používá bioindikačních metod k vyhledávání problematických lokalit, které jsou pak detailně zkoumány pomocí nákladných fyzikálně-chemických analýz. Většinou jsou biologické indikace využívány k indikaci poruch a zhoršování přírodního prostředí, které bylo způsobeno člověkem (Švehláková et al., 2006). Hodnocení kvality vody metodou biodiagnostiky pomocí společenstva bezobratlých má řadu výhod. Společenstva bezobratlých mají velkou druhovou pestrost a početnost, vyskytují se prakticky ve všech sladkovodních biotopech, a proto je možné biodiagnostiku vždy použít. Bezobratlí mají relativní stálost, což znamená, že výskyt většiny druhů odráží podmínky na místě odchytu. Životní cyklus mnoha druhů je delší než 6 měsíců a poskytuje přehled o průběžných, nejen o okamžitých podmínkách, proto odráží široké spektrum vlivů působící na prostředí. Kvalitativní vzorkování na úroveň čeledě je relativně jednoduché a nenákladné a poskytuje dobré informace o kvalitě vody. Větší omezení má pro posouzení stavu z hlediska přirozeného vývoje. Společenstva bezobratlých jsou zvláště citlivá na změny svého prostředí a na přítomnost organické znečištění. Bezobratlí se svou odolností vůči organickému znečištění značně liší, proto znečištěná místa obývají jen ti odolnější. Společenstva bezobratlých jsou výsledkem vývoje času, a proto z přítomnosti populací můžeme usoudit, že v daném prostředí existovaly dobré podmínky. Společenstva indikují dávné i nedávné výkyvy kvality vody a biotopu (Králová, 2001).
22
3.5.6
Eutrofizace tekoucích vod
Základní živiny dusík a fosfor jsou bodově nebo plošně vnášeny do toku a vyvolávají zvýšenou produkci primárních producentů, mezi které patří vyšší vodní rostliny a nárostové a planktonní řasy. Proces eutrofizace se často překrývá s organickým znečištěním, kdy v průběhu samočištění dochází k uvolňování živin využitelných vegetací. Jako indikátor úživnosti nejlépe slouží produkce fytobiomasy a přísun základních forem živin za časovou jednotku. Proces může být ovlivněn vnějšími faktory, jako jsou světelný režim, typ podloží, vegetační kryt či antropogenní vliv. Slabé eutrofizaci mohou být vystaveny již horní toky řek, kde při nízké hladině a dostatku světla se živiny projevují ve zvýšené produkci nárostu. Zároveň se posunují rybí pásma, protože druhy citlivé na větší výkyvy obsahu kyslíku se přemisťují do úseku nezasaženého (Lellák & Kubíček, 1992).
3.6
Vliv člověka na hydrologický režim a na společenstva tekoucích
vod 3.6.1
Práce v toku
Stavební a těžební práce v toku, jako jsou např. stavba mostů, jezů, přepadů, těžba písku často vyvolávají změny v rychlosti vody a průtoků, hlavně však zvyšují obsah splavenin, které způsobují zákal vody a ovlivňují tím po určitou trasu původní biocenózu. Po skončení prací se biologické poměry rychle stabilizují, jestliže nedošlo k velké změně tvaru a velikosti koryta. V dřívějších dobách mělo větší negativní vliv plavení dřeva. Kromě náhlého zvýšení průtoku akumulovanou vodou často docházelo k nárazům dřeva o dno, které způsobovalo uvolnění substrátu. Biocenózy dna tak byly značně narušovány (Lellák & Kubíček, 1992). 3.6.2
Změny průtoku
Změny průtoků způsobované výstavbou vodních děl, hlavně energeticky využívaných, vystavují společenstva v níže ležících úsecích stresové situaci. Kromě 23
teplotních a trofických změn dochází k náhlým změnám v průtoku. Během dne se mění výška hladiny i rychlost vody podle pracovní doby. Této situaci jsou adaptovány jen některé druhy. Zoobentos dna pod velkými přehradami bývá se srovnání s původním tokem druhově i kvantitativně chudší (Lellák & Kubíček, 1992).
3.6.3
Nulové průtoky
Nulové průtoky vznikají v důsledku manipulace s vodou, jako je odvedení vody náhonem nebo zastavení vody výpustí. Tato situace se shoduje s negativním působením na společenstvo v periodických tocích jen částečně, protože postihované společenstvo je adaptováno pouze na určité kolísání průtoku. Několikahodinové přerušení průtoku může být biologicky vyrovnáno do 14 dnů. Období sucha trvající déle než 4 týdny téměř zlikviduje všechny bentické organismy. K obnově dochází až po 5 až 6 týdny po znovuzaplavení koryta. Delší doba trvání nulových průtoků vyžaduje k obnově společenstva déle než 3 měsíce. Rychlost obnovy závisí kromě délky období sucha na roční době a na biologických poměrech vlastního toku a jeho přítoků. Bylo zjištěno, že nejdříve hynou řasové nárosty, poté živočichové, kteří zůstávají v povrchové vrstvě dna a nakonec živočichové, kteří jsou schopni proniknout do hlubší části dna. K likvidaci původního společenstva přispívá ve vyschlém korytě invaze suchozemských predátorů. V průběhu snižování průtoku na nulovou hodnotu dochází ke zvýšenému driftu některých organismů (Lellák & Kubíček, 1992). 3.6.4
Vliv úprav toku
Úprava toků se provádí kvůli ochraně zastavěného území, komunikací, vodních děl apod. Úprava toku spočívá ve změně kapacity koryta pro mimořádné průtoky. Negativní vlivy úprav spočívají zejména v nevhodné volbě šířky a profilu koryta, materiálů pro zpevnění dna a břehů, v likvidaci břehových porostů apod. Následky těchto opatření se promítly ve změně rychlosti proudu, ve změně světelného a teplotního režimu a mikroklimatu. Nejvíce vhodný typ úpravy je úprava toku blízká přírodním podmínkám. Jedná se o
24
částečnou úpravu, která má za cíl pouze zpevnit nejvíce ohrožované části břehů kamenem, polovegetačními tvárnicemi apod. Počítá se zde s ponecháním nebo obnovou vegetačního doprovodu. Do tohoto způsobu ochrany můžeme zahrnout také vegetační zpevnění břehové části koryta vrbou či jinou dřevinou výsadbou. Další již méně vhodná úprava, úprava kamennou rovnaninou, má nevýhodu ve velké světelné expozici a snadným přísunem splachů z okolí. Vždy je důležitá volba tvaru příčného profilu, aby i za malých průtoků byla dostatečná hloubka vody. Úpravy vodních toků by měli být vždy řešeny z hlediska celkových úprav a zásahů v povodí, a také v optimálním přínosu ekologicko-ekonomickém (Lellák & Kubíček, 1992).
3.7
Charakteristika oblasti Potok Salaška protéká pohořím Chřiby, pramení ve výšce přibližně 500 m n. m., 1
km jihovýchodně od Vlčáku a teče jihovýchodním směrem přes obec Salaš, Velehrad do Starého Města, kde ústí do řeky Moravy v nadmořské výšce 177,3 m (Stratil, 1999). Odběr bezobratlých byl učiněn proti proudu nad obcí Salaš, proto odběr nebude ovlivněn znečištěním ze zastavěného území (viz mapa 1.) 3.7.1
Biota Chřibů
V současné době jsou Chřiby pokryty víc než 20 000 hektary lesů, z nichž polovina má přirozený charakter. To znamená, že zde rostou takové druhy listnatých stromů, které by tu rostly i samy od sebe, tedy přirozeně, bez pěstebních zásahů člověka. Charakteristický a nejpůvodnější typ porostu Chřibů jsou doubravy. Doubravy Chřibů jsou tvořeny třemi typy. Dřínové doubravy jsou nejvzácnější, protože jsou velmi náročné na teplo a vyžadují tak nízké polohy s jižní a jihovýchodní expozicí. Habrové doubravy jsou daleko běžnější a vyskytují se zpravidla v okrajových částech Chřibů. Buková doubrava je charakteristickým lesním typem nižších poloh Chřibů. Nacházejí se především na slunných mírnějších svazích ve výškách do 400 metrů. Kvůli zvláštním stanovištním podmínkám se občas vyskytují i ve vyšších místech. V Chřibech jsou i porosty nepůvodních monokultur smrku (Baščan, 2003).
25
3.7.2
Geologie Chřibů
Chřiby patří k nejmladším pohořím na našem území. Jsou tvořeny pískovci, jílovci a slepenci takzvaného magurského flyše uložených ve vrstvách různé zrnitosti tak, jak se postupně usazovaly v mořských hlubinách od svrchní křídy až po oligocén, tedy před 30 až 60 miliony let. Tyto usazeniny pocházejí ze západního Slovenska. Teprve v průběhu štyrské fáze alpínského vrásnění, tedy před 10 až 20 miliony let, byly mohutné kry pískovců a slepenců nasunuty do dnešní polohy. Nerovný reliéf, který byl srovnán činností vody a větru byl opět vyzvednut geologickými pohyby, které zanechali celou řadu příčných zlomů. Tyto zlomy vytvořily budoucí charakter říční sítě Chřibů. Vodní toky se rychle zahlubovaly do relativně měkkého podloží a vynášely na úpatí pohoří množství splavenin, které daly vzniknout rozsáhlým náplavovým kuželům (Baščan, 2003).
26
4 MATERIÁL A METODIKA
4.1
Metoda sběru organismů K odběru zoobentosu slouží pomůcka zvaná bentická síť, jejichž rám je
obdélníkovitý a vlastní síť je vakovitého tvaru s průměrem ok 0,3 až 0,5 mm. Jelikož většina organismů podhorských a horských potoků žije na kamenech v proudivé části, musíme při sběru vstoupit do vody. Síť je položena rámem na dno po proudu za kámen, který je obrácen tak, aby v proudu došlo k spláchnutí živočichů do síťky. Organismy, kteří jsou ke kamenu silně přichycení jsou odebráni pinzetou. Odběr je prováděn od jednoho břehu k druhému, aby došlo k odběru z různých biotopů – tzn. z kamenitého úseku, porostů mechů, tišin s pískem a vodních rostlin. Je vhodné učinit odběr v mělkých a hlubokých místech toku, tak i v místech s rychlým a pomalým prouděním. Pro studium zoobentosu můžeme použít i kolonizační substráty, což jsou nejrůznější nádoby naplněné substrátem z okolí, které necháme kolonizovat jako přírodní substráty. Toto zařízení je vhodné na méně přístupná místa. Bílá miska naplněná vodou dobře poslouží k prohlédnutí úlovku na konci odběru (Poulíčková, 1998).
4.2
Biotické indexy a skóre Biotické indexy hodnotí lokalitu na základě kombinace indikační hodnoty druhů
nebo skupin druhů a rozmanitosti společenstva. Kvůli snadnému vzorkování a citlivosti k znečištění jsou bezobratlí dobrými, přirozenými indikátory kvality vody. Tento vztah je možné číselně vyjádřit pomocí indexů. Nejnovější a celosvětově uznávaný je bodovací systém biologického monitoringu BMWP (Biological Monitoring Working Party score system). Všechny bodovací a indexové systémy jsou založeny na různé toleranci jednotlivých druhů nebo čeledí vůči znečištění. Citlivé druhy jsou ohodnoceny vysoce a odolné druhy jsou ohodnoceny málo (Králová, 2001). BMWP ukazatel, vyvíjeny a zdokonalovaný několik let, vychází ze soustavy vybraných čeledí bezobratlých a k jeho stanovení je třeba tří jednoduchých kroků: •
Sestavení seznamu nalezených čeledí.
•
Přiřazení příslušné hodnoty - viz tab. 3. 27
•
Sečtení hodnot a vyhodnocení kvality dle tabulky (Spellerberg, 1995) – viz tab. 1.
Každá čeleď reprezentuje skóre pouze jednou. Nezáleží na tom, jak mnoho druhů je v ní zahrnuto. Skóre je značně ovlivněno účinností odběru, zpracováním a determinací, proto bylo navrženo, aby celkové skóre bylo děleno počtem zjištěných taxonů, čímž dostáváme průměrné skóre ASPT (Average Score Per Taxon) (Švehláková et al., 2006). Bodovací hodnocení BMWP a ASPT vhodně sumarizují velké množství údajů, avšak všechny bodovací systémy mají dva základní nedostatky. •
Je vytvořen stejný plán pro všechny lokality, ačkoli různé typy znečištěných toků jako je nížinná řeka s jílovitým dnem a horská řeka s štěrkovitým podložím, mají od přírody různé skóre.
•
Výsledek je závislý na úsilí vzorkující osoby. Větší počet vzorků vede k zachycení vyššího počtu druhů a čeledí a tím i k vyššímu bodovému hodnocení, což určitým způsobem zkresluje výsledky (Králová, 2001).
4.3
Klasifikace vybraných ukazatelů dle ČSN 75 7221
Klasifikace vybraných ukazatelů dle ČSN 75 7221 viz tab.2 Třída I – neznečištěná voda Stav povrchové vody, který nebyl významně ovlivněn lidskou činností, při kterém ukazatelé jakosti vody nepřesahují hodnoty odpovídající běžnému přirozenému pozadí v tocích. Třída II – mírně znečištěná voda Stav povrchové vody, který byl ovlivněn lidskou činností tak, že ukazatele jakosti vod dosahují hodnot, které nemusí vytvořit podmínky pro existenci bohatého, vyváženého a udržitelného ekosystému. Třída III – znečištěná voda
28
Stav povrchové vody, který byl ovlivněn lidskou činností tak, že ukazatele jakosti vod dosahují hodnot, které nemusí vytvořit podmínky pro existenci bohatého, vyváženého ekosystému. Třída IV – silně znečištěná voda Stav povrchové vody, který byl ovlivněn lidskou činností tak, že ukazatele jakosti vod dosahují hodnot, které nemusí vytvořit podmínky, umožňující existenci pouze nevyváženého ekosystému. Třída V – velmi silně znečištěná voda Stav povrchové vody, který byl ovlivněn lidskou činností tak, že ukazatele jakosti vod dosahují hodnot, které nemusí vytvořit podmínky, umožňující existenci pouze silně nevyváženého ekosystému. Běžné hodnocení se provádí podle vybraných ukazatelů, které jsou podle důležitosti rozděleny do šesti skupin. •
skupina A- ukazatelé kyslíkového režimu: biochemická spotřeba kyslíku BSK-5, chemická spotřeba kyslíku manganistanem CHSK-Mn a chromanem CHSK-Cr a rozpuštěný kyslík.
•
skupina B - základní fyzikální a chemické ukazatele: reakce vody, pH, teplota, rozpuštěné látky, konduktivita, nerozpuštěné látky, veškerý mangan, veškeré železo, amoniakální dusík, dusičnanový dusík, dusitanový dusík, organický dusík a veškerý fosfor.
•
skupina C - doplňující ukazatele - vápník, hořčík, chloridy, sírany, aniontové tenzidy, nepolární extrahovatelné látky, veškeré kyanidy, aktivní chlór, organicky vázaný chlór.
•
skupina D - skupina rizikových prvků (těžkých kovů) - rtuť, kadmium, arsen, olovo, kobalt, zinek, nikl, vanad a měď.
•
skupina E - biologické a mikrobiologické ukazatele - saprobní index, koliformní nebo fekální koliformní bakterie.
•
skupina F - ukazatele radioaktivity - celková objemová aktivita alfa, celková objemová aktivita beta, rádium 226, uran (Hartman et al., 1998).
29
5.
VÝSLEDKY A DISKUZE Odběr živočichů jsem provedl na jaře a v létě roku 2009. Nalezl jsem dohromady
12 druhů bezobratlých, kteří patří do 10 čeledí. 9 čeledí bylo možné použít k vyhodnocení BMWP skóre, které má hodnotu 58. Tato hodnota ukazuje, že kvalita vody je střední, tedy třída čistoty 3. Vypočtené průměrné skóre (ASTP), jehož hodnota je 6,4 určuje třídu čistoty 2 čili kvalitu vody dobrou. Toto pozorování jsem již prováděl v minulých letech a zjistil jsem přítomnost pošvatek, které jsem nyní nezpozoroval. Tento nález by znamenal zlepšení skóre obou bodovacích systémů. V roce 2005 byla uskutečněna terénní exkurze ekologického kroužku ZŠ Za Alejí, pod vedením p. uč. Kateřiny Motyčkové ve spoluprácí s ekologickým informačním centrem ve Střední odborné škole Staré Město. Cíl exkurze byl mimo jiné určit kvalitu vody pomocí živočichů. Výsledkem exkurze bylo zjištění přítomnosti pošvatky (Motyčková, 2005). V literatuře je uváděno, že skóre je značně ovlivněno účinností odběru, zpracováním a determinací. S tímto tvrzením souhlasím, protože zjištění nálezu druhů méně náročných na kvalitu prostředí s nižším bodovým ohodnocením spolu s živočichy náročnými znamená snížení průměrného skóre ASTP a tím je výsledek kvality vody zhoršen. Výsledek tedy ukazuje horší kvalitu vody, než dokazují registrováni živočichové žijící pouze v čisté vodě. Další poznatek je, že bodovací systémy biologického monitoringu nemusí podávat stejné výsledky ve stejně čisté vodě s ohledem na geografickou polohu či typ toku. Je nutné brát zřetel, že existence organismů nemusí být závislá jenom na čistotě prostředí, ale i na konkurenci, predaci či na postupu vývojového stadia. Odběr jsem provedl na místě, které vylučuje znečištění z domácností, protože je umístěno nad všemi obcemi, kterými Salaška protéká. Jediné možné znečištění, které může nastat je např. znečištění z dopravních prostředků pracujících v lese nebo projíždějících okolo toku, změna pH způsobená opadem listů či jehličí nebo rozklad většího množství organické hmoty. Mimo zjištěné bezobratlé organismy jsem zaregistroval výskyt larválního stadia mloka skvrnitého (Salamandra salamandra Linnaeus, 1758) viz. obr. 8 a pstruha obecného potočního (Salmo trutta fario Linnaeus, 1758), kteří také svědčí o čistotě vody. Porovnával jsem výskyt mloka skvrnitého a pstruha obecného potočního na internetových stránkách, které potvrzují moje pozorování (Zeman, 2006). Předpokládám tedy, že kvalita vody v potoce Salaška je větší než ukazují výsledky bodovacího 30
systému biologického monitoringu. Bodovací systém biologického monitoringu by měl tedy sloužit pouze k orientačnímu určení jakosti vod.
Taxon
Systematická jednotka (SJ)
Skóre
Ecdyonurus sp.
Heptagenidae
10
Ecdyonurus sp.
Heptagenidae
Baetis Rhodani
Baetidae
4
Beraeidae
Beraeidae
10
Potamophylax sp.
Limnephilidae
7
Limnephilidae
Limnephilidae
Gammarus fossarum Platambus maculatus
Gammaridae
6
Dytiscidae
5
Aquarius paludum
Gerridae
5
Dugesia gonocephala
Dugessidae
nehodnoceno
Rhyacophila sp.
Rhyacophilidae
7
Sialis lutaria
Sialidae
4
BMWP skóre
58
Počet skórujících SJ
9
ASTP index
6,4
31
6.
ZÁVĚR Potok Salaška, podhorský potok, není mimo obce nějak významně upravován,
kolem toku je doprovodná vegetace, nejsou zde významné zdroje znečištění, a proto se stává vhodným stanovištěm mnoha živočichů. Někteří z nich jsou značně závislý na kvalitě vody v něm a stávají se tím bioindikátory. Tato práce měla za úkol registrovat živočichy a z nich určit kvalitu vody v potoce Salaška. Pro zjištění bylo využito skupiny bezobratlých. Odběry, které byly provedeny na jaře a v létě roku 2009 nad obcí Salaš ukázali přítomnost 12 druhů bezobratlých, kteří patří do 10 čeledí. Mezi nalezené, náročné druhy na čistotu prostředí patří druhy z čeledí Heptagenidae, Beraeidae, Rhyacophilidae, Limnephilidae. Naopak mezi více tolerantní k čistotě prostředí patří čeledi Baetidae, Gammaridae, Dytiscidae, Gerridae, Sialidae. Za hodnotící metodiky byly využity bodovací systém biologického monitoringu BMWP (Biological Monitoring Working Party score system) a bodovací hodnocení ASTP (Average Score Per Taxon). Bodovací systém BMWP se skórem 58 odpovídá třídě čistoty 3, tedy střední kvalitě a ASTP s průměrnou hodnotou 6,4 odpovídá třídě čistoty 2, tedy kvalitě dobré. I přes tyto výsledky předpokládám vyšší kvalitu vody, než se ukázalo. Bodovací systémy nemusí být přesné, protože může docházet k nedostatečnému získání prezentujícího materiálu nebo ke špatnému určení taxonů. Při nálezu více druhů méně náročných na kvalitu prostředí s nižším bodovým ohodnocením se sníží průměrné skóre ASTP a tím je výsledek kvality vody zhoršen. Výsledek tedy ukazuje horší kvalitu vody, než dokazují registrováni živočichové žijící pouze v čisté vodě. Přítomnost méně náročných druhů na čistotu vody nemusí dokazovat zhoršenou kvalitu, ale pouze to, že tihle živočichové mají širokou ekologickou amplitudu. Mimo bezobratlé organismy jsem zaregistroval výskyt larválního stadia mloka skvrnitého a pstruha obecného potočního, kteří také svědčí o čistotě vody. Tyto bodovací systémy nemusí být přesné ve všech typech vod s ohledem na geografickou polohu či typ toku a jsou ovlivněny vzorkující osobou. K udržení kvality vody je potřeba kontrolovat možné úniky znečišťujících látek z domácností, komunikací, zemědělských ploch i průmyslových objektů v celém okolí toku.
32
7.
SEZNAM LITERATURY
Baščan M. (ed) 2003: Chřiby záhadné a mýtické. FUTURO, s. r. o., Uherské Hradiště, 96 s.
Hartman P., Přikryl I. & Štědronský E. 1998: Hydrobiologie. Informatorium, spol. s. r. o., Praha, 335 s.
Králová H. (ed) 2001: Řeky pro život. Revitalizace řek a péče o nivní biotopy. ZO ČSOP Veronica, Brno, 440 s.
Laštůvka Z., Krejčová P. 2000: Ekologie. Konvoj, Brno, 185 s.
Lellák J., Kubíček F. 1992: Hydrobiologie. Karolinum, Praha, 257 s.
Motyčková
K.
2005:
Terénní
exkurze.
[cit.
2010-04-21].
Dostupné
na:
http://www.zszaaleji.cz/doc/49/
Poulíčková A. (ed) 1998: Ochrana horských a podhorských toků. Úvod do studia jejich biocenóz. ZO ČSOP Vlašim, Vlašim, 127 s.
Reisinger W., Bauernfeind E., Loidl E. 2006: Entomologie pro muškaře: od přírodního vzoru k napodobenině. Fraus, Plzeň, 283 s.
33
Spellerberg I. F. 1995: Monitorování ekologických změn. ČSOP, Výzkumné a monitorovací pracoviště Brno, Brno, 187 s.
Stratil K. 1999: Chřiby průvodce / místopis. [cit. 2010-04-14]. Dostupné na: http://www.uh.cz/chriby/
Sukop I. 1998: Aplikovaná hydrobiologie. MZLU, Brno, 146 s.
Švehláková H., Nováková J. & Melčáková I. 2006: Samočistící schopnost toků Tradiční a nové přístupy v hodnocení kvality tekoucích vod. [cit. 2010-03-24]. Dostupné na: http://hgf10.vsb.cz/546/Ekologicke%20aspekty/loticky_system/4_samocistici/cistici.ht m
Tlapák V., Šálek J. & Legát V. 1992: Voda v zemědělské krajině. Zemědělské nakladatelství Brázda, Praha, 320 s.
Zeman P., 2006: Informace o Slovácku, Chřibech a Bílých Karpatech. [cit. 2010-04-21]. Dostupné na: http://www.fikovnik.com/kola/kola2006/leto/info/Slovacko_info.htm
34
8. PŘÍLOHY
35
