Program Živá voda / Živá rieka
Program ŽIVÁ VODA V koľkých knižkách ste čítali o "živej vode"? Nie, nemusíte hľadať, otvárať a listovať v rozprávkach, nielen tam ju možno nájsť. Ak chcete sami nájsť "živú vodu", zapojte sa do aktivít, ktoré sú zamerané na zisťovanie kvality riek a monitoringu obojživelníkov na Slovensku. Program Živá voda je určený najmä pre deti vo veku 10 až 14 rokov, zapojiť sa však môžu aj dospelí. Je rozdelený na päť častí, v ktorých účastníci sledujú vybranú rieku či jazierko a ich okolie, zisťujú kvalitu vody, hľadajú živočíchy a rastliny, ktoré tam žijú a učia sa rozpoznávať, ako ľudská činnosť vplýva na to, čo sa s vodnými plochami deje. Väčšia časť projektu bola spracovaná s použitím materiálov Field Studies Council, Veľká Británia a Alcedokontakt Vsetín. Projekt recenzoval Doc. RNDr. Hubert Hilbert, CSc., za čo mu touto cestou ďakujeme.
Voda, prameň života Podáva všeobecnú charakteristiku vody, poukazuje na jej nesmierny význam v celosvetovom meradle a dozviete sa tiež niečo o jej kolobehu v prírode. Súčasťou projektu sú návody na hodnotenie hospodárenia s vodou v domácnostiach. Potrebné pomôcky: kancelárske potreby (ceruzka, papier)
Živá rieka Deti popisujú vybranú rieku - kadiaľ rieka tečie, aká je veľká, aké druhy rastlín a živočíchov v nej žijú a aká je jej kvalita. Merania a pozorovania prebiehajú na jar a na jeseň. Počas meraní sa údaje zapisujú do záznamových kariet. Potrebné pomôcky: farebné stupnice na vyhodnotenie nameraného ph 0-12 a 4-7, stupnica na test tvrdosti vody, sada indikátorových papierikov na meranie pH 0-12 (20 ks), pH 4-7 (10 ks) a indikátorových papierikov na meranie tvrdosti vody (10ks).
Breh rieky S riekou úzko súvisí aj jej okolie a jej brehy. Zaujímavé je pozorovať život na brehoch riek - rastlinky a živočíchy, ktorých existencia je úzko spätá s riekou. V tejto časti si účastníci sami zhotovujú podľa návodu niektoré pomôcky na pozorovanie vybraných živočíchov a rastlín a sledujú ich výskyt na brehoch. Výsledky deti zaznamenávajú do zápisníka pozorovateľa. Pozorovania môžu prebiehať od marca do polovice júna. Potrebné pomôcky: Pomôcka na určovanie živočíchov a rastlín.
Povodie Táto časť projektu hodnotí vzťah krajiny s povodím rieky (využitie v priemysle a poľnohospodárstve, hodnotenie kvality tohto územia a jeho vhodnosť pre voľne žijúce živočíchy). Nemenej zaujímavé je aj zisťovanie putovania rieky v histórii územia, či už zo starých kníh, máp, či rozprávania obyvateľov. Projekt pomôže deťom uvedomiť si dôležité postavenie jednotlivca ako spotrebiteľa z hľadiska používania ekologických výrobkov.
Stojaté vody Obsahuje stručné informácie o stojatých vodách: Aké stojaté vody poznáme? Aký je život pod hladinou? Aký význam majú periodické mláky pre živočíchov? Súčasťou projektu je monitoring výskytu obojživelníkov vo vašom okolí, čím môžete prispieť k celoslovenskému monitoringu a ochrane žiab. Metodický materiál Živá voda je určený deťom aj dospelým. Sami si môžete vybrať, či sa zapojíte do všetkých piatich projektov Živej vody, alebo len do tých, ktoré Vás najviac zaujali. Program Živá voda sa dá využiť ako doplnok mnohých vyučovacích predmetov a zároveň budeme radi, pokiaľ Vaše aktivity spropagujete aj vo svojom okolí, čím posilníte význam nášho spoločného úsilia.
Strom života, Mlynské Nivy 41, 821 09 Bratislava, www.stromzivota.sk ,
[email protected]
Program Živá voda / Živá rieka
Projekt: Živá rieka Teoretická časť projektu pojednáva o charaktere riečnej vody, o jej fyzikálnych vlastnostiach, znečistení, o podmienkach pre ţivot a o vyuţívaní riek. Stručne popisuje základné ţivotné procesy a vzťahy ako je fotosyntéza a potravové reťazce. Praktická časť pozostáva z meraní vlastností vody ako aj poznávania ţivota v rieke.
Obsah teoretickej časti projektu: 01. Charakter vody v rieke 02. Sila rieky 03. Trenie vody v koryte rieky 04. Transport a erózia riečneho dna 05. Znečistenie rieky (1. časť) 06. Znečistenie rieky (2. časť) 07. Eutrofizácia vody 08. Podmienky pre ţivot (1.časť)
09. 10. 11. 12. 13. 14. 15.
Podmienky pre ţivot (2.časť) Fotosyntéza Potravové reťazce Vyuţitie riek v minulosti Vyuţitie riek v priemysle a poľnohospodárstve Vyuţitie riek na rekreáciu, regulácia riek Ochrana riek
Charakter vody v rieke 1
Charakter vody v rieke ovplyvňuje: - územie, ktorým rieka preteká a to, - odkiaľ voda do rieky priteká. Zloţenie dna riečneho koryta závisí od geologických podmienok oblasti. Niektoré rieky majú dno piesočné, iné štrkovité, ďalšie môţu byť skalnaté, bahnité alebo z pevnej horniny. Od zloţenia dna riečneho koryta závisí, aké typy ţivočíchov a rastlín v rieke ţijú. Kvalita riečnej vody je podstatne ovplyvnená typom horniny v danej oblasti (podrobnejšie informácie a geologické mapy, ktoré ukazujú aké horniny tvoria jednotlivé časti Slovenskej republiky, si môţete vyhľadať v miestnej kniţnici, múzeu alebo v škole, u učiteľa prírodopisu). Napr. ţula je vyvretá hornina - (Tak sa nazývajú horniny vytvorené z vychladnutej lávy). Vyvreté horniny sú veľmi tvrdé a ťaţko sa lámu a drobia. Ak tvoria koryto rieky, voda rozpustí veľmi málo minerálnych látok a je chudobná na soli. (Pozor, nejde o kuchynskú soľ! „Soľ“ je všeobecný termín, ktorým označujeme nerastné látky rozpustené vo vode.) Druhy solí, ktoré sa vyskytujú v nízkych koncentráciách vo vode, sú uhličitany a vápenaté soli. Tie sa vyskytujú v územiach tvorených usadenými horninami ako sú vápence a dolomity. Mnoţstvo solí rozpustených vo vode môţeme merať pomocou testu na zisťovanie tvrdosti vody. Tvrdá voda obsahuje veľa rozpustených solí, zvlášť vápnika. Keď varíte vodu v kanvici, uniká voda vo forme pary a zanecháva po sebe soli vápnika. Tie tvoria na vnútornej strane kanvice šedý povlak, ktorý sa nazýva vodný kameň. Tvrdosť vody je dôleţitá pre riečne rastliny a ţivočíchy. Čím je voda tvrdšia, tým je v nej viac solí, ktoré môţu rastliny vyuţiť na rast. Niektoré ţivočíchy priamo potrebujú soli na vytváranie schránok a kostier.
Strom života, Mlynské Nivy 41, 821 09 Bratislava, www.stromzivota.sk ,
[email protected]
Program Živá voda / Živá rieka
Geologické zloţenie danej oblasti tieţ ovplyvňuje kyslosť alebo zásaditosť rieky, ktorú môţeme vyjadriť stupnicou pH. Jej rozpätie je dané hodnotami od 1 do 14. To, čo v skutočnosti meriame, je koncentrácia jedného určitého iónu - iónu vodíka (H). Čím je voda kyslejšia, tým viac sa pH blíţi k jednotke. Ak ukazuje stupnica pH 7, je voda neutrálna (nie je ani kyslá ani zásaditá), hodnoty väčšie ako 7 ukazujú, ţe voda je zásaditá. pH = 1 - 6 pH = 7 pH = 8 - 14
voda je kyslá voda je neutrálna voda je zásaditá
Vody, ktoré tečú cez vyvreté horniny, majú sklon ku kyslosti. Podobne aj rieky tečúce po povrchu usadených hornín ako sú pieskovce, íly a bridlice. Rieky, ktoré tečú po vápencoch a dolomitoch (tieţ usadených horninách), sú obvykle zásaditejšie vďaka vysokému obsahu uhličitanu vápenatého. Všetky živočíchy a rastliny sú rozdielne citlivé na stupeň pH vody, v ktorej žijú. Vplyv človeka na tvrdosť a kyslosť vody v rieke Človek ovplyvňuje obsah a koncentráciu látok, ktoré sú rozpustené vo vode vašej rieky. Napríklad orbou pôdy uľahčujeme daţďovej vode vymývanie nerastných látok a ich odnos do rieky. Poľnohospodári pridávajú do pôdy rôzne látky, napr. hnojivá alebo vápno. Tie môţu byť zmyté daţďom alebo odplavené podpovrchovým tokom, čím sa zmení celkové pH vody vo vodnom toku.
Sila rieky 2
Viete, ţe najväčšia rieka na svete je Amazonka v Juţnej Amerike? Jej korytom pretekajú dve tretiny svetových zásob riečnych vôd! Ak sa postavíte do rieky, pocítite jej energiu, ako naráţa do vašich nôh. Čím má rieka väčšiu energiu - silu, tým viac úsilia musíte vynaloţiť, aby ste nestratili rovnováhu a nespadli do vody. Aj preto pri povodniach veľké mnoţstvo tečúcej vody môţe narobiť veľa škody. Mnoţstvo energie, ktorú má rieka, závisí od jej rýchlosti a objemu prúdu. Čím je rieka väčšia a rýchlejšia, tým má viac energie. Energiu rieky ovplyvňuje najmä jej sklon, teda aký je terén, ktorým preteká. Čím je terén strmší, tým rýchlejšie sa voda rúti dolu prúdom a má viac energie. Energia rieky sa v priebehu roka mení. Po daţďoch má rieka viac vody, je hlbšia a tečie rýchlejšie ako obyčajne, má teda viac energie. Počas suchého obdobia, keď je plytšia a tečie pomalšie, bude mať aj menej energie.
Strom života, Mlynské Nivy 41, 821 09 Bratislava, www.stromzivota.sk ,
[email protected]
Program Živá voda / Živá rieka
Trenie vody v koryte rieky 3
Všetko, čo sa hýbe, musí prekonávať odpor trenia. Trenie spôsobuje pribrzdenie predmetu posúvajúceho sa okolo iného objektu a zníţenie jeho rýchlosti. Ak si rýchlo šúchate ruky o nohavice, ruky sa vám zahrejú. Toto teplo vzniklo v dôsledku trenia medzi rukami a látkou. Na prekonanie trenia sa teda spotrebúva energia. Svoju energiu (silu) musí na prekonanie trenia vynaloţiť aj rieka. Trenie v rieke vzniká z dvoch zdrojov: Po prvé je to trenie medzi vodou a dnom rieky. Drsné kamenisté dno spôsobuje väčšie trenie ako hladké piesočnaté dno. Aj tvar koryta spôsobuje rôzne trenie. Rieka, ktorá sa stýka s korytom na veľkom obvode, má väčšie trenie a voda tečie pomalšie. Plytká, široká rieka má väčšiu plochu koryta ako hlboká a úzka rieka s rovnako veľkým prietokom. Pozrite si obrázok. V oboch riekach preteká rovnaké mnoţstvo vody, lebo ich prietoková plocha je rovnaká. (Vypočítajte prietokovú plochu pre obe rieky, kvôli ľahšiemu výpočtu uvaţujte o obdĺţniku). Voda v širšej a plytšej rieke sa na väčšej ploche dotýka koryta a má teda aj väčšie trenie. Taká rieka potom musí spotrebovať viac energie na prekonanie trenia a tečie pomalšie.
Strom života, Mlynské Nivy 41, 821 09 Bratislava, www.stromzivota.sk ,
[email protected]
Program Živá voda / Živá rieka
Pracovný kútik Viac sa o trení môţete dozvedieť z tohto jednoduchého pokusu. Na koniec hladkej dosky poloţte zápalkovú krabičku so závaţím. Opatrne dvíhajte jednu stranu dosky. Keď sa krabička začne posúvať, zmerajte výšku konca dosky nad zemou. Pokus zopakujte, ale povrch dosky zakryte iným materiálom, napríklad uterákom. Ako vysoko musíte zdvihnúť koniec dosky, aby sa krabička začala šmýkať? Vyskúšajte rôzne povrchy, napríklad brúsny papier, alobal, koberec, alebo aj kuchynský olej. Ktorý z nich najlepšie brzdí pohyb krabičky? Ktorý spôsobuje najväčšie trenie? Viete vysloviť pravidlo, ako vplýva povrch na veľkosť trenia? Druhý zdroj trenia je medzi vodou rieky. Rieku tvoria prúdy vody, ktoré tečú rôznou rýchlosťou a rôznym smerom. Keď sa také prúdy dotýkajú, dochádza k treniu a strate energie. Voda sa krúti a namiesto priameho toku dochádza k turbulencii (víreniu). Čím viac je v rieke vírov, tým viac energie rieka stráca.
Transport a erózia riečneho dna 4
Transport (prenos) Voda na ceste dolu prúdom nesie so sebou materiál. Sú to jemné častice, sedimenty a štrk. Látky spolu s vodou, v ktorej sú rozpustené, sa nazývajú roztok. Ak je voda dostatočne turbulentná, môţe zvíriť unášané častice. Zvírený materiál pri turbulentnej vode sa nazýva suspenzia. Pri veľkých prívaloch vody môţe rieka unášať i veľké balvany. Keď rieka stráca energiu, nedokáţe transportovať všetok materiál vo svojom prúde. Neukladá ho naraz, ale triedi ho po častiach. Ešte v hlbokých dolinách uloţí kamene (stráca najťaţší materiál), potom postupne so zmenšujúcim sa pozdĺţnym sklonom štrk, piesok a napokon v rovinatých územiach aj jemný íl. Tento proces sa nazýva ukladanie (depozícia). Erózia: Nastane, ak má rieka veľa energie a narúša brehy a koryto. Erózia sa prejavuje tromi spôsobmi: Drobením: Štrk a kamene sú unášané prúdom rieky, navzájom do seba naráţajú, odierajú a drobia. Obrusovaním brehov a koryta materiálom unášaným riekou. (Podobnú činnosť robíme, keď čistiacim práškom odstraňujeme nečistotu z umývadla. V skutočnosti nečistíme, ale obrusujeme, erodujeme.) Vyplavovaním minerálnych látok v rýchlo tečúcich riekach, kde nastáva narušenie a rozplavovanie brehov vlastnou hmotnosťou vody. Všetky tri základné činnosti vodného toku – obrusovanie, unášanie a usadzovanie materiálu - závisia najmä od mnoţstva vody, odolnosti hornín a sklonu územia, v ktorom vodný tok preteká. Prebiehajú dlhodobo, celé tisícročia a smerujú k rovnováţnemu stavu, ktorý sa vyznačuje vyrovnaným pozdĺţnym rezom s nízkym obrusovaním i usadzovaním materiálu.
Strom života, Mlynské Nivy 41, 821 09 Bratislava, www.stromzivota.sk ,
[email protected]
Program Živá voda / Živá rieka
Pracovný kútik Spôsob triedenia materiálu si môţeme ukázať na jednoduchom pokuse. Vezmite niekoľko hrstí záhradnej zeminy a dajte ich do nádoby s vodou, ideálna je plastická fľaša od nápojov. Potraste fľašou, aby sa obsah dobre premiešal. Potom postavte fľašu na rovnú plochu, aby zemina mohla voľne klesať. Asi po hodine sa na fľašu pozrite. Väčšina zeminy klesla na dno. Všimnite si veľkosť častíc. Kde sú najväčšie a kde najjemnejšie? A ostatné? Čo vám to hovorí o vodnej suspenzii?
Znečistenie vody 5
Voda, ktorá prší priamo z mrakov, prináša so sebou iba tie látky, ktoré pohltí zo vzduchu. To znamená, ţe ak by bolo ovzdušie dostatočne čisté, mohla by byť čistá aj daţďová voda. Skutočnosť je však iná (viď text niţšie). Spadnutá daţďová voda bude ďalej zväčša putovať povrchovým, podpovrchovým a bazálnym tokom, kde sa obohacuje o ďalšie látky. Celý tento kolobeh vody určuje aj celkový charakter vody v rieke. Atmosférické nečistoty sa môţu v kvapkách dostať na povrch Zeme. Príkladom toho sú napr. kyslé daţde. Hlavnou príčinou kyslých daţďov sú plyny S02 a NO2, ktoré sa uvoľňujú do vzduchu z priemyselnej výroby a výfukových plynov automobilov. Plyny reagujú s daţďovou vodou (príp. so snehom alebo hmlou) a tvoria kyselinu, ktorá potom padá na zem ako kyslý dáţď. Vode, ktorá priteká do rieky podpovrchovým a bazálnym tokom, môţe trvať značne dlho, kým prenikne cez pôdu a horniny. To znamená, ţe môţe obsahovať rozpustné látky z nerastov a hornín, ktoré sa tak dostávajú do rieky. Povrchový odtok zmýva aj ďalší materiál. Môţu to byť voľné častice pôdy alebo organický materiál (napr. spodné odumreté listy, výkaly ţivočíchov a pod.). Ďalej voda, ktorá vteká po daţdi do mestskej kanalizácie, obsahuje aj špinu a prach z povrchu ulíc. Toto všetko spolu s minerálmi a ţivinami rozpustenými z pôdy a hornín, ktorými voda prechádza, skončí v riečnej vode. Spôsob, akým sa voda dostáva do rieky, ovplyvňuje teda jej čistotu! Keďţe čistá voda je bezfarebná číra tekutina bez chuti a zápachu, uţ na základe svojich zmyslov môţeme určiť zmeny jej vlastností (organoleptické vlastnosti vody): teplota, farba, zákal, pach, chuť. Pri prekročení optimálnej teploty a farby vody alebo zmenou koncentrácie niektorých látok vo vode, môţe dôjsť k jej znehodnoteniu. Pre kaţdý z týchto ukazovateľov sú stanovené normy, ktoré sú neustále kontrolované Slovenským hydrometeorologickým ústavom.
Strom života, Mlynské Nivy 41, 821 09 Bratislava, www.stromzivota.sk ,
[email protected]
Program Živá voda / Živá rieka
Podľa slovenskej technickej normy STN 75 7221 sa hodnotia nasledovné ukazovatele kvality povrchových vôd: Skupina A B
Skupina ukazovateľov kvality vody Kyslíkový reţim Základné fyzikálnochemické ukazovatele
C
Nutrienty
D
Biologické ukazovatele
E
Mikrobiologické ukazovatele
F
Mikropolutanty
G
Toxicita
H
Rádioaktivita
Ukazovatele kvality vody Rozpustený kyslík, BSK5, ChSKMn, ChSKCr pH, teplota vody, rozpustené látky alebo merná vodivosť, chloridy, sírany Amoniakálny dusík, dusičnanový dusík, celkový fosfor Sapróbny index biosestónu, sapróbny index bentosu Koliformné baktérie, termotolerantné koliformné baktérie Ortuť, kadmium, arzén, olovo, meď, nepolárne extrahovateľné látky Akútna toxicita na vodné organizmy (kôrovce, riasy), klíčivosť semien Celková objemová aktivita alfa, celková objemová aktivita beta 6
Vodné toky, od tých najväčších aţ po tie najmenšie, sú znečisťované rôznym spôsobom. Horné časti toku sú zväčša znečisťované menej, preto sa na nich často stavajú vodné nádrţe na odber pitnej vody, ktorá je odtiaľ odvádzaná aj na veľké vzdialenosti. V ďalšej časti toku znečistenie narastá, pretoţe samočistiaca schopnosť vody uţ nestačí na likvidáciu stále pribúdajúcich nečistôt. (Samočistiaca schopnosť vody spočíva v prirodzených oxidačných pochodoch a v mikrobiálnom rozklade látok aţ na jednoduché chemické zlúčeniny a prvky beţné v prírode. Závisí od ţivota vo vode, rýchlosti toku, jeho prevzdušňovaní a teploty). Existujú dva hlavné typy znečistenia riek: Anorganické: Sú to spravidla častice kovov a solí. V malom mnoţstve sú neškodné, avšak zvýšený obsah alebo dlhodobá prítomnosť môţe zabíjať rastliny a ţivočíchy ţijúce v rieke. Organické: Spôsobujú ho nečistoty organického pôvodu, napr. kaly a niektoré hnojivá, pesticídy, zvyšky rastlín a tiel ţivočíchov. Ako znečistenie vzniká? Do vodných tokov sa vypúšťajú odpadové vody z priemyslu, z poľnohospodárskej výroby a z miest. Nečistotami sú napr. ropné produkty, saponáty, rôzne kaly, toxické látky, ale aj siláţne šťavy, močovka a ďalšie organické látky, ktoré často prinášajú infekciu a cudzopasníky. Taktieţ znečistenie zo zimného soľného posypu ciest, ktorý sa dostáva pri roztopení snehu do pôdy a riek, negatívne vplýva na vodné organizmy. Existuje tieţ tzv. tepelné znečisťovanie, ku ktorému dochádza vypúšťaním ohriatej vody z chladiacich veţí do vodných tokov.
Strom života, Mlynské Nivy 41, 821 09 Bratislava, www.stromzivota.sk ,
[email protected]
Program Živá voda / Živá rieka
Takisto v domácnostiach splašková voda z našich záchodov, kúpeľní a pračiek tečie do kanalizačného systému (ţiaľ nie v kaţdej obci je vybudovaná kanalizácia). V čističkách sa z nej odstraňujú kaly a škodlivé baktérie a „vyčistená“ voda sa potom vracia naspäť do riek a morí. Vodné toky sú ohrozované tieţ tzv. druhotným znečistením. Spôsobujú ho látky, ktoré sami vodu neznečisťujú, ale vedú k veľkému rozmnoţeniu organizmov. Sú to rôzne ţiviny, napr. sacharidy (cukry), obsiahnuté aj vo vyčistených odpadových vodách, splašky priemyselných hnojív atď. Vysoký obsah dusíka a fosforu vo vode vedie k eutrofizácii vody. Zvýšené mnoţstvo dusíkatých látok v podzemných vodách je tieţ nebezpečné z hľadiska získavania pitnej vody. Pitná voda s vyšším obsahom dusíkatých látok spôsobuje kojencom ţivených sušeným mliekom rozpusteným vo vode premenu červeného krvného farbiva (hemoglobínu) na bezcenný methemoglobín. Dôsledky pôsobiace na organizmus novorodenca môţu byť tragické! Podzemné vody sú znečisťované z prehnojenej pôdy, pri ropných haváriách aj vplyvom znečistených povrchových vodných tokov. Znečistenie podzemných vôd je obvykle dlhodobé, na desiatky, niekedy aj na stovky rokov.
Eutrofizácia vody 7
Mnohé organické látky pouţívané v poľnohospodárstve, najmä pesticídy a herbicídy sú jedovaté. Po presiaknutí alebo spláchnutí do rieky spôsobujú úhyn vodných rastlín a ţivočíchov. Iné látky sa dostávajú do vôd z hnojív. Ide najmä o nitráty a fosfáty, ktoré všetky suchozemské aj vodné rastliny potrebujú pre svoj rast. Problém vzniká vtedy, keď sa do vodného toku dostane priveľa týchto látok. Toto nadmerné obohacovanie tečúcich vôd ţivinami sa nazýva eutrofizácia, ktorá podnieťuje riasy k neúnosnému premnoţeniu. Tieto drobné rastlinky sa tak rýchlo rozmnoţia, ţe svojím zeleným povlakom pokryjú nielen skalné dno, ale aj vodnú hladinu, niekedy dokonca aj iné rastliny. Nazhromaţdí sa ich toľko, ţe zabránia priechodu slnečného ţiarenia do rieky v dôsledku čoho zahynú vyššie rastliny a pri dne ţijúce riasy. Uhynutú vegetáciu začnú rozkladať baktérie, pričom spotrebujú všetok kyslík obsiahnutý vo vode. Odumreté rastliny klesajú na dno kde stúpa podiel hnilobných (anaeróbnych) procesov, uvoľňuje sa amoniak, sírovodík a pod. Voda sa mení na mŕtvu, páchnucu a nepouţiteľnú stoku. Nedostatok kyslíka následne spôsobuje smrť rýb a ďalších ţivočíchov. Niektorí poľnohospodári nepouţívajú na zvyšovanie úrod chemikálie - umelé hnojivá a pesticídy. Na hnojenie pouţívajú len prírodný - zvierací alebo rastlinný hnoj. Takto dopestovaná úroda je zvyčajne niţšia, pretoţe rastliny nie sú umelo podporované v raste. Produkty, dopestované prírodným spôsobom, sa označujú za biopotraviny. Ľudia, ktorí takéto potraviny nakupujú, veria, ţe je to lepšie pre ich zdravie ako aj pre ţivotné prostredie.
Strom života, Mlynské Nivy 41, 821 09 Bratislava, www.stromzivota.sk ,
[email protected]
Program Živá voda / Živá rieka
Podmienky pre život v rieke 8
O tom, ktoré organizmy môţete v rieke nájsť, rozhodujú nevyhnutné podmienky pre ţivot. Sú to najmä: množstvo kyslíka rozpusteného vo vode, priaznivá teplota, rýchlosť toku, zloženie riečneho dna, priehľadnosť a chemické zloženie vody. Ţivot vo vode má veľa výhod. Nemusíte sa starať o to, odkiaľ dostanete svoj nápoj - je všade okolo vás! Suchozemské ţivočíchy a rastliny môţu občas pre nedostatok vody veľmi trpieť. Organizmy sú na nedostatok vody rôzne citlivé. Najväčšiu spotrebu vody majú vlhkomilné rastliny a veľké druhy rastlín (niektoré rastliny spotrebujú na vytvorenie 1 g sušiny aţ 2000g vody; veľký dub môţe za 1 deň odpariť viac ako 500 l vody). Voda zároveň poskytuje organizmom oporu. Znamená to, ţe rastliny ţijúce vo vode si nemusia budovať také pevné stonky ako suchozemské, aby zostali vzpriamené. Množstvo kyslíka Takmer všetky ţivé organizmy na Zemi potrebujú pre svoj ţivot kyslík a ani rastliny a ţivočíchy ţijúce vo vode nie sú výnimkou. Kyslík sa vo vode rozpúšťa. Jeho koncentrácia je ale oveľa niţšia ako vo vzduchu. Najlepšie sa rozpúšťa v studenej, rýchlo tečúcej rozčerenej vode, ktorá je dobre premiešavaná so vzduchom. Mnoho ţivočíchov prijíma kyslík cez svoje telo priamo z vody. Platí pravidlo, ţe čím je telo ţivočícha väčšie, tým viac kyslíka môţe pohlcovať. Plochu povrchu tela ţivočíchom často zväčšujú ešte aj ţiabre. Sú to veľmi jemné lupienky dobre zásobované krvou, okolo ktorých prúdi voda. Ţiabre majú okrem rýb aj mnohé druhy hmyzu ţijúce vo vode, napr. larvy podenky. Plocha povrchu ţiabier pstruha dúhového s hmotnosťou 450g (dlhého asi 40 cm) má viac ako 700 cm2. Rastliny zväčšujú plochu svojho povrchu jemným delením listov. To im pomáha nielen prijímať kyslík, ale aj oxid uhličitý, ktorý potrebujú na fotosyntézu. Zvlnený tvar listov tieţ zniţuje odpor voči vode, takţe rastliny nie sú natoľko zmietané prúdom. Organizmy v pomalšie tečúcich riekach a stojatých vodách môţu v teplejších ročných obdobiach pociťovať nedostatok kyslíka. Niektoré sa preto pribliţujú k hladine a vdychujú kyslík zo vzduchu. Ţivočíchy, ako potápniky, sa rýchlym spôsobom dostanú k hladine, ukoristia vzduchovú bublinu a potom ju nesú naspäť pod vodu. Pripomína to potápača, ktorý pouţíva kyslíkový prístroj. Iné druhy hmyzu (ihlica vodná, splošťuľa bahenná) vyuţívajú na dýchanie dýchaciu trubicu – podobne ako my šnorchel pri potápaní. Niektoré druhy chrobákov vyuţívajú kyslík nachádzajúci sa v pletivách rastlín. S prijímaním kyslíka môţu mať problémy aj rastliny. Napríklad korene tŕstia sú pod vodou. Často bývajú ponorené v riedkom bahne a bez prísunu kyslíka by zahynuli. Preto listy tŕstia rastú nad povrchom vody a kyslík do rastliny preniká malými otvormi (prieduchmi) na povrchu listov presne tak isto ako u suchozemských rastlín. Cez zvláštne kanáliky, vedúce z listov do koreňov, potom vedie kyslík do spodných častí rastliny.
Strom života, Mlynské Nivy 41, 821 09 Bratislava, www.stromzivota.sk ,
[email protected]
Program Živá voda / Živá rieka
9
Teplota Ryby nepotrebujú kabát v zime, ani šortky v lete – sú pikilotermné. Znamená to, ţe teplotu svojho tela plynule prispôsobujú danému prostrediu, v ktorom ţijú. Kaţdá ryba zároveň preferuje inú teploty vody. Optimum pre chov kaprovitých rýb je napríklad 18 – 28 ºC, pre pstruhy len 8 – 18 °C. Nebezpečné sú náhle zmeny teploty! Ryby v hĺbkach prezimujú aj pri 4ºC! Teplota vody je oveľa stálejšia ako teplota vzduchu a teplotné výkyvy sa prejavujú plynulejšie, nie nárazovo. Rýchlosť prúdu a zloženie riečneho dna Veľkým problémom pre riečne organizmy je zostať na mieste a nebyť strhnutý prúdom rieky. Obzvlášť náročné je to pre organizmy na hornom toku rieky, kde tečie voda rýchlejšie a je rozvírenejšia. Preto rastliny aj ţivočíchy ţijúce na hornom toku rieky musia byť dobre adaptované, aby sa ubránili uneseniu prúdom ďalej po rieke. Pokiaľ budete odoberať vzorky v takejto oblasti, prezrite si starostlivo ulovené ţivočíchy a zistíte, ako sú pre ţivot v prúde prispôsobené. Premýšľajte, prečo majú larvy niektorých druhov vodného hmyzu plochý tvar tela. Smerom k dolnému toku rieky kyslíka vo vode ubúda a zvyšuje sa aj celková teplota vody v toku. K týmto podmienkam sa prispôsobili aj organizmy ţijúce v jednotlivých pásmach, ktoré sa nazvali podľa typických druhov rýb, ktoré tam ţijú. Najvyššie je pstruhové pásmo, potom lipňové, mrenové a nakoniec pleskáčové pásmo. Priehľadnosť vody Cez zakalenú alebo menej číru vodu preniká svetlo k rastlinám veľmi ťaţko a rastliny môţu v takejto vode zle rásť. Zákal vody môţe vzniknúť z dôvodu usádzania častíc, ktoré boli spláchnuté z priľahlej pôdy, najmä pri výdatných zráţkach. Obsah chemických látok Chemické látky ako dusičnany a fosfáty sú pre rast rastlín nevyhnutné. Pokiaľ sa vyskytujú len v malých mnoţstvách, môţu obmedziť rast rastlín. Na druhej strane, pokiaľ je týchto chemických látok vo vode priveľa, môţu spôsobiť nadmerný rastlín. V takomto prípade rastliny zarastú vodný tok a obmedzia prietok vody. Tento stav môţe spôsobiť aţ eutrofizáciu vody.
Fotosyntéza 10
Rieky sú zaujímavé ekosystémy. Ţijú v nich skupiny organizmov - rastlín a ţivočíchov, ktoré potrebujú pre ţivot rieku a zároveň ovplyvňujú ţivot jeden druhého navzájom. Takúto skupinu organizmov nazývame spoločenstvo a v jeho vnútri má kaţdý jednotlivý druh svoje miesto. Všetky ţivé organizmy potrebujú k svojmu ţivotu energiu - tú získavajú z potravy. Živočíchy, získavajú svoju potravu rôznymi spôsobmi - niektoré sa ţivia inými ţivočíchmi, niektoré rastlinami. Najpozoruhodnejší spôsob získavania potravy majú rastliny. Rastlina prijíma cez svoje korienky a listy oxid uhličitý a vodu. Vďaka slnečnej energii, ktorú rastlina vyuţíva ako palivo, sa v rastline štiepia molekuly vody a oxidu uhličitého, pričom vzniká cukor a kyslík. Tento proces sa nazýva fotosyntéza.
Strom života, Mlynské Nivy 41, 821 09 Bratislava, www.stromzivota.sk ,
[email protected]
Program Živá voda / Živá rieka
Fotosyntéza: slnečná energia oxid uhličitý + voda -------------------------> cukor + kyslík Fotosyntézu rastlín umoţňuje zelené farbivo - chlorofyl. Nájdeme ho v bunkách listu v útvaroch, ktorým hovoríme chloroplasty. Fotosyntéza je veľmi dôleţitý proces, pretoţe bez neho by ţivot na Zemi nemohol existovať v takej podobe, ako ho poznáme. Rastliny totiţ vyrábajú kyslík pre organizmy, ktoré zelené farbivo neobsahujú. Bez kyslíka vo vzduchu, by sme nemali čo dýchať a udusili by sme sa.
Potravové reťazce 11
Rastliny tvoria základ spoločenstva, pretoţe prijímajú základné anorganické látky a premieňajú ich na prvotnú potravu, ktorú pre svoj ţivot nevyhnutne potrebujú ďalší členovia spoločenstva. Rastliny preto ich nazývame primárnymi producentmi. Pozrime sa na tento proces bliţšie: Cukor, ktorý rastlina vytvára pomocou fotosyntézy, je iba prvým stavebným kameňom ďalšej potravy. Cukry sa môţu spájať s ostatnými látkami a vytvárajú sa ešte ďalšie dôleţité látky bielkoviny a tuky. K tomu rastlina musí zo svojho okolia prijímať niektoré nerastné látky a ţiviny. Z týchto látok sú najdôleţitejšie dusičnany a fosfáty. Bez nich by rastlina nemohla vytvárať bielkoviny, ktoré sú nenahraditeľnou súčasťou jej buniek, inými slovami môţeme povedať, ţe bez nich by zahynula. Ako náhle rastlina „vyrobí,, potravu, stáva sa sama potravou pre ţivočíchy. Tie takto získavajú bielkoviny, tuky a cukry, ktoré rastlina obsahuje. Ţivočíchy, ktoré sa ţivia rastlinami, sa nazývajú primárni konzumenti. Niektoré ţivočíchy sa neţivia rastlinami - ulovia si iného ţivočícha a vyuţívajú látky, ktoré sú obsiahnuté v jeho tele. Ţivočíchy, ktoré sa ţivia inými ţivočíchmi, sa nazývajú sekundárni konzumenti. Existuje ešte ďalšia skupina organizmov, ktorá sa ţiví uhynutými časťami rastlín a ţivočíchov. Táto skupina sa nazýva rozkladači a je veľmi dôleţitou súčasťou kaţdého spoločenstva. Ich úlohou je vytvárať nové ţiviny pre zelené rastliny a kolobeh výmeny látok môţe pokračovať. Pod pojmom rozkladači si obvykle predstavujeme baktérie a huby. Vo vodnom prostredí k nim však patrí aj veľa bezstavovcov. Rozkladajúcimi sa zvyškami organizmov sa ţivia napr. ploštice, lastúrniky a zo sladkovodných kôrovcov napríklad roztoče. Všetky rastliny aj ţivočíchy z riečneho spoločenstva môţeme zaradiť do niektorej z vyššie uvedenej potravinovej skupiny. Ak pospájame zaradené organizmy myslenými šípkami, ktoré predstavujú vzájomné potravinové vzťahy, vytvoríme potravový reťazec.
Strom života, Mlynské Nivy 41, 821 09 Bratislava, www.stromzivota.sk ,
[email protected]
Program Živá voda / Živá rieka
Príklad zjednodušeného potravového reťazca v rieke:
Ako vidíte, celý systém je vzájomne veľmi silne prepojený. Organizmy sú vzájomne závislé, preto udrţovanie rovnováhy v spoločenstve a tým aj v celej rieke, je mimoriadne dôleţité. Predstavte si, ţe niektorý z organizmov vyhynie. Koľko ďalších to môţe ovplyvniť...? Strom života, Mlynské Nivy 41, 821 09 Bratislava, www.stromzivota.sk ,
[email protected]
Program Živá voda / Živá rieka
Využitie riek v minulosti 12
Na Slovensku ľudia vyuţívali rieku oddávna, uţ od prehistorických dôb. Spočiatku išlo o malé sídla pri najväčších riekach, ktoré obklopovali lesy. Nástupom remesiel a poľnohospodárstva v prvých storočiach nášho letopočtu začal človek lesy klčovať a ťaţiť z nich drevo a iné suroviny. Intenzívnejšia ťaţba sa sústredila práve do okolia riek, pretoţe rieky slúţili aj na splavovanie dreva alebo na vodný obchod. Na pltiach sa z nášho územia odváţali napríklad drevené výrobky, koţušiny a kovy. Na brehoch riek a potokov, ktoré sa pri záplavách rozlievali do okolia, rástli vlhkomilné vŕby, jelše a jasene. Rozvojom poľnohospodárstva v 11. storočí začalo obdobie ich rozsiahleho klčovania, vypaľovania a premeny na úrodnú pôdu a pastviská. Do dnešných dní boli vyklčované takmer dve tretiny pôvodných slovenských lesov. Z tých, čo zostali, si len malá časť zachovala pôvodný charakter. Človekom nedotknuté lesy a čiastočne zmenené prírodné lesy sa zachovali najmä v ťaţko prístupných horách. V minulosti sa na našich riekach stavali vodné mlyny, ktoré vyuţívali energiu tečúcej – padajúcej vody na pohon mlynského kolesa. Vodné mlyny mleli múku alebo poháňali gáter – pílu na drevo. Okolie slovenských riek teda človek v rôznom rozsahu v minulosti zmenil a mení ho aj v súčasnosti. Novým podmienkam sa tak neustále musí prispôsobiť mnoho rastlín a ţivočíchov. Dosahovanie rovnováţneho vzťahu riečneho spoločenstva však môţe trvať dlhší čas. Pokiaľ človek bude okolie riek meniť príliš rýchlo, rovnováţny vzťah riečneho spoločenstva ani nemusí nastať. Rieka tak postupne zomiera.
Využitie riek v priemysle a poľnohospodárstve 13
Využitie riek v priemysle Najväčšiu spotrebu vody z riek na svete majú mnohé priemyselné odvetvia. Pouţíva sa v ťažobnom a papierenskom priemysle, ale aj na pohon a chladenie v elektrárňach. Veľká elektráreň spotrebuje na chladenie aţ 4,5 miliónov litrov vody kaţdú minútu. Vo vodných elektrárňach upravujú prietok vôd pomocou priehradnej steny a nádrţe. Voda je v nádrţi umelo zadrţiavaná a keď je potrebné viac elektriny, otvorí sa výpust a voda sa vypustí von. Prúd vody poháňa generátory, ktoré pre nás vyrábajú elektrinu. Nevýhodou je, ţe v dôsledku trenia sa voda prietokom cez elektráreň otepľuje (tepelné znečistenie). Zároveň priehrada bráni migrácii rýb a človek mení aj prietok rieky podľa potreby vody na výrobu energie.
Strom života, Mlynské Nivy 41, 821 09 Bratislava, www.stromzivota.sk ,
[email protected]
Program Živá voda / Živá rieka
Využitie riek v poľnohospodárstve Najväčšia spotreba vody v poľnohospodárstve pripadá na zavlažovanie plodín. Voda sa ďalej pouţíva na napájanie hospodárskych zvierat, umývanie dvorov a stajní. Niektorí poľnohospodári pouţívajú rieku aj na odstránenie odpadu. Na niektorých miestach sa namiesto zavlaţovania voda z územia odvádza preč. Ide najmä o podmáčané územia, či baţiny, ktoré sa človek rozhodol poľnohospodársky vyuţiť. Poľnohospodári ukladajú do pôdy drenáţe, vysušujú ju a odvádzajú "prebytočnú" vodu do rieky.
Využitie riek na rekreáciu, stavebné úpravy riek a ich okolia 14
Využitie riek na rekreáciu Je príjemné občas si oddýchnuť pri vode. Záujem o rekreačné vyuţitie našich riek a vodných plôch stúpa. Rieky boli sprístupnené komerčným aj rekreačným účelom. Rybárčenie je jedna z najobľúbenejších odpočinkových činností. Veľa ľudí trávi nedeľné popoludnie pri rieke alebo počas dovoleniek stanujú v autokempingoch. Iní majú radi prechádzky popri riečnom brehu, brodia sa vo vode, plávajú alebo splavujú rieky na člnoch. Stavebné úpravy riek a ich okolia Z dôvodu budovania veľkých zastavaných plôch vstupuje spadnutá daţďová voda do riek oveľa rýchlejšie ako predtým (voda spadne napríklad na cestu a kanálom je odvedená rýchlo do rieky). To obmedzuje vsakovanie vody do pôdy a naopak zvyšuje nebezpečenstvo riečnych záplav a pravdepodobnosť poškodenia budov. Človek preto začal stavať protipovodňové hrádze alebo korytá riek rozšíril a prehĺbil. V niektorých prípadoch dokonca kľukatý tok rieky narovnal alebo presťahoval, aby urobil miesto pre nové budovy, cestu alebo polia. Všetky tieto činnosti označujeme ako regulácia koryta rieky. Regulácia sa vykonáva aj z dôvodu vyuţívania riek pre lodnú dopravu. Nevýhodou regulácie koryta rieky je zníţenie biologickej hodnoty ţivota v rieke ako aj v okolitej krajine.
Strom života, Mlynské Nivy 41, 821 09 Bratislava, www.stromzivota.sk ,
[email protected]
Program Živá voda / Živá rieka
Ochrana riek 15
Rieky sú domovom zaujímavých druhov rastlín a ţivočíchov. Nadmerné znečistenie vodných tokov je jedným z váţnych problémov ţivotného prostredia a to nielen lokálnym, ale aj medzinárodným. Čistota vôd, ktoré opúšťajú naše územie totiţ tvorí chúlostivú oblasť vzťahov so susednými európskymi štátmi. Medzinárodná spolupráca je však na šťastie uţ vo svete samozrejmosťou. Trvalým problémom ochrany vôd sú staré zdroje znečistenia, ktoré je nutné odstraňovať predovšetkým výstavbou čističiek odpadových vôd, príp. realizáciou potrebných opatrení v priemysle. V súčasnosti je ochrana vôd v Slovenskej republike zabezpečená zákonom NR SR č. 364/2004 Z.z. o vodách (vodný zákon), do ktorého sa plne premietli všetky poţiadavky Európskej únie na starostlivosť o vodu. Tieto poţiadavky sú súčasťou Rámcovej smernice o vodách č. 2000/60/ES, ktorú prijal Európsky parlament a Rada Európy 23. októbra 2000. Cieľom tejto smernice je riešiť problematiku zvyšujúcich sa poţiadaviek na vyuţívanie vody v poţadovanom mnoţstve a vo vyhovujúcej kvalite a jej zabezpečenie aj pre budúce generácie. Kto sa stará o rieky? My všetci! Teda, mali by sme sa. Bohuţiaľ, nie je to vţdy tak. Za ochranu a zlepšenie kvality vody je zodpovedné Ministerstvo životného prostredia SR za pomoci Správy povodí SR. Ako kontrolný orgán pre naše rieky pôsobí Slovenská vodohospodárska inšpekcia. Najvýznamnejšie rieky na Slovensku v abecednom poradí: Bebrava, Bodrog, Bodva, Cirocha, Čierna voda, Dudváh, Dunaj, Dunajec, Hnilec, Hornád, Hron, Ipeľ, Krupinica, Kysuca, Laborec, Latorica, Malý Dunaj, Myjava, Nitra, Ondava, Orava, Poprad, Rimava, Slaná, Slatina, Tisa, Topľa, Torysa, Turiec, Váh, Uh a Ţitava.
Autor: Mgr. Vladimír Dobiaš, Ing. Jozef Kahan Strom ţivota, Bratislava 2010 Pouţitá literatúra: KRAVČÍK, M., et al. 2000: Voda pre tretie tisícročie, Občianske zdruţenie Ľudia a voda, Košice 2000, ISBN 80-968031-3-1 MATĽÁK, B., FLEISCHER P. 1996: Ţivá voda 2. a 3. časť, STROM ŢIVOTA, Bratislava 1996, ISBN 80-88688-12-4 REICHHOLF, J. 1998: Mokrade, IKAR, Bratislava 1998, ISBN 80-7118-505-1 RENČO, M., NOGOVÁ E. 1994: Ţivá voda 1. časť, STROM ŢIVOTA, KLUB KAŠTIEĽ, Spišský Štiavnik 1994
Strom života, Mlynské Nivy 41, 821 09 Bratislava, www.stromzivota.sk ,
[email protected]