„Dopady na mikroklima, kvalitu ovzduší, ekosystémy vody a půdy v rámci hydrické rekultivace hnědouhelných lomů“ aneb
„Jezero Most“
Zdroj fotografií: PKÚ, s.p.
1
Projekt č. TA01020592 je řešen s finanční podporou TA ČR
Znečištění ovzduší a zdraví, Špičák, 23.04. – 25.04.2014
2
Řešitelé projektu… odborníci z oblasti kvality ovzduší, meteorologie, geologie a životního prostředí: VÚHU a.s.
Výzkumný ústav pro hnědé uhlí a.s. Most http://www.vuhu.cz
ÚFA AV ČR Ústav fyziky atmosféry AV ČR, v.v.i. Praha http://www.ufa.cas.cz UJEP
Univerzita J. E. Purkyně v Ústí nad Labem http://www.ujep.cz 3
VÚHU a.s.
Univerzita Jana Evangelisty Purkyně - Fakulta životního prostředí
Ústav fyziky atmosféry AV ČR, v.v.i.
4
Co je posláním projektu… komplexní vyhodnocení vlivu hydrické rekultivace na mikroklima, ekosystém vody a půdy a na kvalitu ovzduší délka trvání projektu : od 01.01.2011 do 31.12.2014
5
Cíl projektu Vytvořit postupy pro hodnocení dopadu hydrické rekultivace povrchových lomů na : mikroklima ekosystémy vody a půdy kvalitu ovzduší. 6
Plánované výstupy… 1.
Software pro stanovení vlivu jezera na mikroklima
2.
Soubor specializovaných map s odborným obsahem
3.
Certifikovaná komplexní ekologických dopadů hnědouhelných lomů
metodika hydrické
kvantifikace rekultivace
7
Dílčí části řešení 1.
Stanovení vlivu jezera na změnu mikroklimatu - meteorologická část (ÚFA )
2.
Stanovení vlivu jezera na kvalitu ovzduší v jeho okolí (VÚHU a.s.)
3.
Pedologické hodnocení zemin oblasti jezera (VÚHU a.s.)
4.
Stanovení vlivu jezera na tvorbu ekosystému vody v jezeře (UJEP)
5.
Stanovení vlivu jezera na tvorbu ekosystému litorální zóny jezera a okolních ploch – flora, fauna (UJEP)
8
Výstup za VÚHU a.s. – specializované mapy prostorové rozložení imisních parametrů ovzduší ve vztahu k naplnění jezera a parametrům mikroklimatu pedologické mapy zájmového území břehové linie a blízkého okolí jezera
9
Potenciální uživatelé výsledků Město Most Severočeské doly a.s. Palivový kombinát Ústí s.p.
Potvrzeni zájmu o výsledky projektu při jeho podání 21.05.2010 10
Výchozí stav… postupné dotěžování hnědouhelných lomů a jejich následné uzavírání v severočeském regionu (Podkrušnohoří) rekultivace krajiny zasažené je aktuálním problémem regionu
těžbou
umělá jezera jsou plánovaným a realizovaným postupem rekultivace nejen v Podkrušnohoří 11
Německo… 24 jezer
Berzdorfer See zatopený hnědouhelný důl jedno z největších umělých jezer ve střední Evropě napouštění trvalo 10 let
12
Zdroj: http://www.berzdorfer-see.eu/
KRAJINA LUŽICKÝCH JEZER
největší uměle vytvořená vodní oblast Evropy 13 Zdroj: http://www.lomyatezba.cz/2013/2013-3/item/378-krajina-luzickych-jezer
Sokolovsko… Jezero Medard druhá největší vodní plocha v celém Karlovarském kraji
Proměna bývalého hnědouhelného lomu na rekreační oblast je historickou chvílí pro Sokolovsko. Napouštění zahájeno 06/2010, skončí zřejmě v zimě 2014/2015…
14
http://vary.idnes.cz/napousteni-jezera-medard-se-protahne-dsb-/vary-zpravy.aspx?c=A140322_2048238_vary-zpravy_ba
Zdroj: http://foto.mapy.cz
Ústecko … Jezero Chabařovice 15. 06. 2001 - zahájeno napouštění zbytkové jámy lomu Chabařovice => budoucího jezera Chabařovice 08. 08. 2010 - ukončeno napouštění Jezera Chabařovice dosažením plánované provozní hladiny na kótu 145,7 m n.m.
PARAMETRY JEZERA CHABAŘOVICE
Parametry:
Stav ke dni 08.08.2010
Plánovaný konečný stav
Plocha
252,2 ha
252,2 ha
Objem vody
35,601 mil. m3
35,601 mil. m3
Hladina
145,70 m n.m.
145,70 m n.m.
Max. hloubka
24,70 m
24,70 m
15 Zdroj: http://www.pku.cz
Mostecko … Jezero Most předpokládané ukončení napouštění => rok 2014?
24. 10. 2008 zahájeno napouštění zbytkové jámy lomu Most - Ležáky => budoucího Jezera Most
16 Zdroj: http://www.pku.cz
Komplexní vliv rekultivace původního hnědouhelného lomu na mikroklima, ekosystém a na kvalitu ovzduší dosud nebyl studován…
17
Jezero Most
Jezero Most
Milešovka
18
Město Most => Jezero Most
- kostel přesunut v roce 1975 o 841,1 m - k 31. srpnu 1999 ukončena těžba hnědého uhlí 19
Proč Jezero Most ? velká rozloha hladiny jezera (311 ha) blízkost stálé meteorologické stanice Kopisty, kde jsou klimatická měření prováděna od r. 1970 v širokém spektru veličin lokalita položena v centrální části severočeské hnědouhelné pánve kolem celého jezera je již vybudována zpevněná břehová linie a břehová obvodová komunikace v délce 9 815 m, na kterou se napojuje síť obslužných příjezdových komunikací unikátní příležitost monitorovat v průběhu jeho napouštění
vývoj
ekosystému
jezera
20
JEZERO MOST se napouští …
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
PARAMETRY JEZERA MOST ke dni 25.06.2012 Parametry: Plocha
Stav ke dni 25.06.2012 Plánovaný konečný stav 297,91 ha
311,0 ha
69,855 mil. m3
70,5 mil. m3
Obvod
8 875 m
9 815 m
Hladina
198,06 m n.m.
199,0 m n.m.
74,06 m
75,0 m
Objem vody
Max. hloubka
Ke dni 25. 06. 2012 bylo ukončeno napouštění jezera Most z důvodu naplnění smlouvy o dodávce vody (naplnění plánovaného objemu vody), sepsané mezi PF ČR a Povodím Ohře, s.p., hladina +198,06 m n. m. Tento stav bude trvat do doby dokončení úpravy, resp. opravy břehové komunikace a stabilizačních prvků břehové linie. Hladina bude udržována, bude prováděno jen dopouštění k eliminaci ztrát odparem a saturací. Po dokončení těchto úprav bude jezero dopuštěno na konečnou kótu +199 m n. m.
32
Zdroj: http://www.pku.cz
33
Mikroklima
CELIO
Kopisty
Jezero Most Milešovka
Stanice na jezeře
34 AK Most
Vliv jezera na změnu mikroklimatu Metodika •
Cíl - najít pomocí tvořeného umělého jezera matematický model kvantitativně popisující vliv velké vodní plochy na lokální srážky, teplotu, vlhkost a další meteorologické veličiny.
•
použita stávající měření atmosféry ze dvou profesionálních meteorologických stanic Kopisty a Milešovka, které provozuje ÚFA AVČR v.v.i. (stanice Kopisty a Milešovka)
•
zakoupeny, instalovány a zprovozněny 3 meteorologické stanice
•
mimo měření na těchto 3 stanicích – stanoviště Celio, AK Most a na hladině Jezera - probíhá měření půdy a atmosféry na 2 profesionálních meteorologických stanicích Kopisty a Milešovka.
•
zpracování historických dat meteorologických měření od počátku roku 2004 (tj. přibližně 5 let od začátku napouštění jezera) a jejich úprava do jednotného tvaru. Vzniklá databáze dat je využívána při statistickém zpracování naměřených dat.
Plošný vliv jezera na teplotu vzduchu
Letní období
Zimní období
Plošný vliv jezera na teplotu vzduchu Byl vyvinut model a software ALAKE, ALAKE který počítá vliv jezera na teplotu vzduchu ve 2 m.
Vstupní parametry modelu ALAKE: •délka jezera ve směru proudění větru (m) •T2m – teplota vzduchu ve 2 m (°C) •TML – teplota povrchové vrstvy vody (°C) •V10 – rychlost větru v 10 m (m/s) •R2m – relativní vlhkost vzduchu ve 2 m (%) •Ts – přízemní teplota (°C)
2 varianty softwaru: 1D – jednorozměrná verze výpočtu, 2D – dvourozměrná verze výpočtu – zadává se i směr větru
Vliv jezera na změnu mikroklimatu •
Výsledky ukazují, že zpracování dat zachycuje vliv velké vodní plochy jezera na charakteristiky přízemní atmosféry.
•
Dále byla provedena Analýza hlavních komponent (PCA) a Mann-Whitney -Wicoxonův test s cílem zjistit vliv jezera na srážkovou činnost. Podle výsledků lze konstatovat, že jezero nemá na srážkovou činnost významný vliv.
•
V rámci přípravy tzv. permanentních polí pro model COSMO byla potřebná pole, charakterizující zemský povrch, získána od Německé meteorologické služby a to s horizontálním rozlišením cca 500 m. Model COSMO byl přizpůsoben k aplikaci pro oblast zahrnující jezero Most.
OVZDUŠÍ
39
Ekosystém jezera 12
13
11 10
1
9
2 8
3
7
4 6
5
Vzorkovací místa mapující charakter vody jezera Most, č. 1 (0 m), č. 2 (1 000 m), č. 3 (1 300 m), č. 4 (1 600 m), č. 5 (2 000 40 m), č. 6 (2 700 m), č. 7 (3 200 m) cca 10 m od přítoku vody do nádrže, č. 8 (4 500 m), č. 9 (5 200 m), č. 10 (5 900 m), č. 11 (6 200 m), č. 12 (6 750 m), č. 13 (7 200 m).
Ekosystém jezera • Cíl - hodnocení ekologického stavu tvořeného jezera •
•
Pro popis biotopu a jeho specifikaci jsou v rámci projektu prováděny následující odběry a sledovány složky ekosystému jezera: –
zonační odběry vzorků vody (hydrobiologický rozbor, zjištění kvalitativního a kvantitativního zastoupení, koncentrace chlorofylu-a, in situ pH a konduktivita), z lodi je měřena průhlednost vodního sloupce a barva vody, zaznamenávána je informace o počasí (teplota vzduchu, povětrnostní podmínky);
–
odběry vzorků vody z litorální zóny a kvantitativního zastoupení, saprobní index).
(hydrobiologický
rozbor,
zjištění
kvalitativního
Ekologický stav je vyjádřením kvality struktury a funkce vodních ekosystémů spojených s povrchovými a podzemními vodami, klasifikovanými v souladu se Směrnicí 2000/60/EC.
41
Ekosystém jezera •
Četnost odběrů vzorků vody z břehové linie jezera probíhá 1 x za 14 dní během období březen-listopad kalendářního roku.
•
Odběry vzorků vody z břehové linie jezera měly původně probíhat na 5 určených místech, ale v průběhu řešení byl tento počet navýšen nejdříve na 8 a pak na 13 a to z důvodu vyššího stupně poznání charakteru vody v jezeře.
•
Četnost hlubinných odběrů vzorků vody je 1 x měsíčně v období do listopadu.
•
Hlubinné odběry jsou prováděny odběrákem z lodi (hloubky s cílem zachycení vertikální stratifikace nádrže: 0 m, 1 m, 2 m, 5 m, 7 m, 9 m, 10 m, 12 m, 15 m, 17 m, 20 m, 22 m, 25 m, 30 m, 35 m, 40 m, 45 m a 50 m)
Obr. 1. Bójka, od které se odebírají hlubinné vzorky.
od března
Ekosystém litorální zóny – botanický monitoring
3.6.2014
43 43
Ekosystém litorální zóny jezera
Botanika •
Cíl – monitorování vývoje: – přirozené sukcese – samovolného pronikání jednotlivých druhů na neobsazené plochy a následné změny ve vegetaci (se zaměřením na vodní a pobřežní rostliny) – rozdílů ve vegetaci na plochách různě (nebo s nestejnou intenzitou) využívaných k rekreaci a k dalším aktivitám – vlivu výsevů, výsadeb, technických či jiných úprav pozemků a jejich využívání na výskyt a šíření expanzních, invazních nebo naopak vzácných druhů rostlin.
•
Výsledkem bude seznam bylin a dřevin a jejich změny a specializovaná mapa výskytu botanických druhů.
•
Dle tohoto seznamu bude možné určit vývoj ekosystému za sledované období a stanovit jeho ekologickou hodnotu.
Ekosystém litorální zóny jezera Cíl – zjistit a monitorovat:
Zoologie
– výskyt a ekologické nároky druhů ptáků a vybraných skupin bezobratlých živočichů, hlavně pavouků (Araneae), střevlíků (Carabidae), měkkýšů (Mollusca) – výskyt druhů ostatních skupin živočichů (obojživelníci, plazi, savci)
•
Výsledkem bude seznam ptáků, bezobratlých živočichů a druhů ostatních skupin živočichů a změny jejich výskytu v průběhu trvání projektu, specializovaná mapa výskytu zoologických druhů
•
Dle tohoto seznamu bude možné určit vývoj ekosystému za sledované období a stanovit jeho ekologickou hodnotu.
45
46
Pedologické hodnocení zemin oblasti jezera •
Na základě mapování a odběru vzorků byla oblast břehů jezera Most rozčleněna na 3 hlavní oblasti: – První oblast (cca 80 % břehu) tvoří rekultivačně vhodné kaoliniticko illitické hnědé jíly. Zde se místně objevují velmi malé oblasti bez vegetace (jejich výskyt byl zmapován). Příčinou je zpravidla výskyt fytotoxických kyselých zemin uhelné sloje, méně často pak výskyt tvrdých, sideritem nabohacených zemin. – Druhou oblast (cca 5 % břehu) tvoří bývalá těžebna kameniva (fonolitu). Je tvořena různě zvětralými bělavými fonolity, od prakticky pevného štěrku po kaolinicky zvětralou zeminu. Rekultivačně jsou tyto zeminy zcela nevhodné, z hlediska krajiny tvoří bývalý lom zajímavý fenomén, který je doporučeno ponechat přirozené sukcesi. – Třetí oblast (cca 15 % břehu) tvoří strmý svah Pařidelského laloku. Zeminy jsou zde podobně jako v případě oblasti 1 tvořeny rekultivačně vhodnými kaolinitickoillitickými jíly. Vzhledem k nebezpečí eroze a sesuvů však zde byly v minulosti v rámci technické rekultivace aplikovány organické hmoty z bývalé papírny Štětí (kůra z odkornění a celulózové kaly).
Pedologické hodnocení zemin oblasti jezera •
V rámci pedologického mapování byla v roce 2011 vybrána optimální místa pro vyhloubení 9 půdních sond pro dlouhodobý odběr vzorků (pět sond v oblasti 1, dvě sondy v oblasti 2 a dvě sondy v oblasti 3), S1 – S9.
•
Odběr půdních vzorků (pravidelné čtvrtletní odběry) je prováděn z obnažené stěny půdní sondy a to pouze z horizontů, které se makroskopicky odlišovaly (zrnitostně, barevně). Místa odběru byla zaznamenávána do pracovní mapy s fotodokumentací.
•
U vzorků jsou hodnoceny vlastnosti mineralogické, fyzikálně-mechanické, chemické a pedologické. Zvláště velký důraz byl kladen na zjištění případných škodlivin vzniklých větráním uhelné hmoty.
•
Dalších 15 vzorků hodnocených na obsah rizikových stopových prvků bylo odebráno při detailním mapování zájmových ploch na potenciálních drobných fytotoxických plochách
•
Po ukončení první etapy (rok 2011) pedologického a botanického mapování proběhla konzultace řešitelů a bylo vybráno 11 botanicky zajímavých stanovišť s výjimečným zastoupením flóry, v nichž byly vykopány půdní sondy a odebrány vzorky pro pedologické rozbory
Webové stránky projektu
Více informací o projektu, výsledcích, publikacích výsledků, fotodokumentace… www.mosteckejezero.cz
49
50
Poděkování Projekt číslo TA01020592 s názvem „Dopady na mikroklima, kvalitu ovzduší, ekosystémy vody a půdy v rámci hydrické rekultivace hnědouhelných lomů“ je řešen s finanční podporou
Technologické agentury České republiky. 51
Poděkování
Palivovému kombinátu Ústí, s.p. za umožnění přístupu do lokality Jezera Most a tím i provádění výzkumu a řešení projektu č. TA01020592.
52
Děkuji Vám za pozornost Ing. Milena Vágnerová Ing. Jan Brejcha
[email protected] [email protected]
53
