Česká zemědělská univerzita Fakulta provozně ekonomická Veřejná správa a regionální rozvoj
Teze k diplomové práci
Kvalitativní analýza životního prostředí prostřednictvím výskytu vzácné ryby
Diplomant:
Bc. Pavel Maleček ©
Vedoucí diplomové práce: Doc. Ing. Jaroslav Švasta CSc
KVALITATIVNÍ ANALÝZA ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ PROSTŘEDNICTVÍM VÝSKYTU VZÁCNÉ RYBY
Souhrn: Předložení diplomové práce pod názvem „Kvalitativní analýza životního prostředí prostřednictvím výskytu vzácné ryby“ se zabývá klasifikací několika alternativních přístupů hodnocení čistoty povrchových vod ve zvoleném regionu ČR. Systémový přístup je založen na struktuře charakteristik přímých a nepřímých exaktních parametrických metod. Tyto
metody
obvykle
prezentují
tzv.
tvrdé
parametrické
metodologie analýzy. Těžiště práce je zaměřeno na tzv. měkké metody systémové analýzy, které využívají nepřímých kvalitativních indikátorů čistoty vod s vysokou mírou spolehlivosti. V práci jsou soustředěny aktuální poznatky v této systémové oblasti, jejichž význam bude perspektivně narůstat.
Klíčová slova: povrchové vody, čistota vody, parametrické metody analýzy, metody přímé a nepřímé,systém prediagnostických čidel, vzácná ryba
QUALITATIVE ANALYSIS OF THE ENVIRONMENT THROUGH THE OCCURRENCE OF A RARE FISH
Summary: The thesis focuses on the classification of several alternative approaches of surface water purity evaluation in a selected region in the Czech Republic. The system approach is based on the quality structure of the character of direct and indirect exact parameter methods. These methods usually present so-called hard parameter methodology of analysis. The core of the thesis is focused on the socalled gentle methods of the system analysis. In the methods, indirect qualitative indicators of purity of high reliability are used. The thesis also comprises the current parameters of this system area, the parameters, the importance of which will be rising perspectively.
Key words: surface waters, water purity, parameter analysis methods, indirect and direct methods, system of the pre-diagnostic sensor, rare fish.
Teze
Předložená diplomová práce pod názvem
Kvalitativní analýza
životního prostředí prostřednictvím výskytu vzácné ryby prezentuje pokus o implementaci velkých moderních nepřímých analýz stability ekologického systému. Naznačuje cestu možného přístupu k řešení jednoho z nejdůležitějších problémů současné civilizace a to ochraně životního
prostředí,
zabývá
se
oblastí
povrchových
vod
jako
primárního zdroje základní podmínky lidského života. Diplomová práce tudíž vychází pouze ze základních objemů jednotlivých operací, jejich rozsahové kvantifikace a časové orientace. Jsou naznačeny základní operace a jejich časové vazby. Těžiště práce bylo zaměřeno na kvalitu vody v jednotlivých třídách vodních toků. Je zřejmé, že všechna řešení studií enviromentálního typu v sobě
obsahují
velkou
řadu
závažných
kvalitativních
a
kvantitativních problémů. Moderní matematické
vývoj
ukázal,
algoritmy
že
narážejí
extrakční na
(tvrdé)
celou
ekonomicko-
řadu
konkrétních
interpretačních a implementačních problémů. Je zřejmé, že tyto klasické
typy
algoritmů
implementovatelné
jsou
(aplikovatelné)
ve
většině
zejména
případů v oblasti
úspěšně technicko-
technologických linek. V oblasti biologických procesů a zejména potom v oblasti životního prostředí včetně stability biologických soustav tyto tvrdé kvantitativní metody vykazují obvykle menší úspěšnost. Tento efekt je založen na principu dynamického fuzzy průniku proměnlivých faktorových množin, které bezprostředně ovlivňují vývoj přírodní ekologické soustavy ve zkoumaném regionu.
V rámci této problematiky považuji za nezbytné konstatovat, že v uplynulých 50 letech byly podceněny hranice možností stability přírodních soustav. Přírodní soustavy, tj. komplexní vazby, struktury zemědělských půd,
lesů,
zahrad
atd.
spadajících
(příslušných)
do
povodí
jednotlivých říčních toků dokázaly absorbovat první fázi technické revoluce od druhé poloviny 19. století do první poloviny 20. století. Po
padesátých
letech
exponencionální
rozvoj
městských
aglomerací a velkokapacitních objektů průmyslové výroby způsobil, že přecenění krátkodobých ekonomických faktorů investičního typu zanedbalo efekt povinné ochrany životního prostředí. U těchto problémů obvykle dochází ke konfliktu poznatkové a znalostní báze ve vztahu k reálným disponibilním finančním zdrojům na řešení regionálních a meziregionálních problémů vztažených k ochraně životního prostředí, zejména potom čistoty povrchových vod. Havárie a systém nedbalostního přístupu k povrchovým vodám způsobil,
že
dosažené
průměrové
marginální
hodnoty
čistoty
povrchových vod v ČR, na úroveň z roku 1957, by vyžadovala přibližně 180 až 211 mld. Kč v patnáctiletém časovém horizontu. Předložená diplomová práce v relativně novém studijním oboru PEF ČZU se z hlediska komplexní systémové analýzy pokusí pouze naznačit některé moderní nepřímé parametrické přístupy k analýze
enviromentálního systému v oblasti vybraného regionu jako nepřímé kvantifikace čistoty povrchového zkoumaného povodí . Vlastní
metodologický
přístup
v sobě
zahrnuje
základní
schéma šesti interakčních kroků pro řešení daného cíle. Metodologie řešení je založena na měkkém přístupu komplexní analýzy systému. 1.) Definování výchozí znalostní a parametricky poznatkové báze jednotlivých aspektů čistoty povrchových vod . 2.) Druhou oblastí problémů je systémový aspekt vymezující okruh řešení jednotlivých
typů evokovaných operací, biologicko-
technologických zásahů, které je nezbytné v reálném časovém horizontu (v našem případě 3 až 5 let) realizovat, aby došlo k podstatnému zvýšení ekologicko-ekonomickém efektu zvýšení stability přírodní soustavy. 3.) Předmětem diplomové práce není pouze teoretická reserše kvantitativních parametrů dodržení cílů v okolí inflexního bodu kvantifikační funkce stability soustavy, ale též semistruktualizovaného
naznačení
systému jednotlivých operací . Tento
aspekt se jeví jako významný zejména po 1. květnu 2004, tj. po okamžiku vstupu do EU.
4.) Vlastní
projekt
se
ovšem
nezabývá
pouze
individuálními
podmínkami jednotlivých typů zásahů do stability soustavy, ale též
obecným
prostorem
podmínek
ovlivňujících
prostor
možných řešení analyzované problematiky. 5.) Cílem
předložené
studie
je
vymezení
vzorového
(metodologického) přístupu ke dvěma základním oblastem kvalitativní a kvantitativní analýzy. Definování základní struktury poznatkové a znalostní báze nepřímého kvalitativního parametru čistoty povrchových vod (pstruh, siven). Návrh
struktury
operativních
střednědobém časovém
enviromentálních
zásahů
ve
horizontu s cílem ekonomicky efektivní
perspektivní stabilizace čistoty povrchové
vody ve zkoumaném
mikroregionálním prostředí. Naplněním teoretických
tohoto
studií
cíle
v devíti
je
využití
základních
systému skupinách
konzultací operací
a
(viz
schéma). Jednotlivé operace jsou definovány s aspektem minimalizace faktorových nákladů
při
současném dosažení maximálně možného
enviromentálního efektu. Pro jednotlivé operace, které jsou v dané fázi pouze předmětem výchozích úvah
byly stanoveny následující časové a
kvantitativní parametry: a) definice operace a její vnitřní obsah
b) rozměr v rámci analyzovaného prostoru c) časový
průběh
a
časově
intervalová
náročnost d) nárok na jednotlivé typy inputových faktorů e) základní ekonomické, tj. nákladové vazby Základní
typy
kvantifikačních
a
exaktně
parametricky
měřitelných ukazatelů zahrnují : stupeň mechanického znečištění povrchových i spodních vod, stupeň chemického znečištění, ropné a jiné deriváty na bázi cyklických aromatických uhlovodíků v rámci různých poruch, změny v pH vlivem infiltrace různých kyselin, hydroxidů, atd. vyplývající z industrializace společnosti.
Prediagnostická
analýza
ovšem
nemůže v žádném
případě
nahrazovat exaktní laboratorní testování vzorků.. Umožňuje ovšem rychlou orientaci
ve strukturální podstatě
vody
několika
v průběhu
sekund.
okamžité kvality jakosti
Obvykle
v kombinaci
základních parametrů: P1 -okamžitá teplota vodního toku.,P2 -
5-ti pH
index ,P3- okamžitá konduktivita jako reciproká hodnota odporu ,P4indikovaná míra mechanického znečištění ,P5- lakmusový papírek jako hrubá orientace na kyselost. Výsledky získané průnikem těchto pěti faktorových množin invikují průnik relativně spolehlivě hodnotící kvalitu zkoumaného vodního toku bez nároku na základní a složitá laboratorní vyšetření. Jsou stanoveny experimentální funkce, které tabulkovou formou dokáží realizovat okamžitou prediagnostiku kvalitu vody.
Pod
pojmem
specializovaných matematických
systémová expertů
vzorců,
analýza
obvykle
řada
představuje
tabulek,
statistických , ekometrických a
si
ekonomicko
dalších exaktních
oborově soustavy
matematických, matematicko
kvantifikačních výpočtů analýzy. Ústředním
motivem cíle diplomové práce
bylo naznačení
možností jakým způsobem využít odbornou znalostní bázi chování vodní fauny v tocích k nepřímé identifikaci jakosti povrchové vody. I zde je zřejmé , že rozsah této problematiky je rozsáhlý jak vyplývá z celkového obsahu textu předložené diplomové práce. Těžiště práce bylo v podstatě zaměřeno dvěma směry: a)
Syntéza gnozeologických poznatků ve zkoumané oblasti. b)
Využití
kvantitativních
a
kvalitativních
parametrů
vlastní
znalostní báze. Metodika vyžadovala základní kvantifikační parametry vývoje situace dle soustavy tabulek uvedených v přílohách . Diplomová metodologických
práce
obsahuje
přístupů
i
stručný
přímých
přehled
nových
parametrických
metod
prediagnostiky čistoty . V rámci zobecnění závěru
lze konstatovat , že obecná kvalita
povrchových vod v České republice
po roce 1995 doznala jistého
zlepšení. Tento proces je ovšem
dlouhodobým
a jeho řešení je
funkcí konkrétní finanční situace státu a systému jeho podpory. Na řešení
zkoumané problematiky včetně
finančních a materiálně
faktorových zdrojů. Práce obecným způsobem naznačuje jednu z variant možných přístupů k řešení dané problematiky.
Použitá literatura ADÁMEK,Z. A KOL. : Rybářství ve volných vodách , Victoria publishing, Praha, 1995 BARUŠ,V., OLIVA, O. : Fauna ČR a SR. Mihulovci a ryby (1). Academia, Praha, 1995 BULÍČEK, J. :Povrchové vody v Československu a jejich ochrana. Praha, Academia, 1972 DUB, O.: Hydrológia. Bratislava, SVTL, 1957 DUB, O. a kol.: Hydrologie. Praha, SNTL, 1969 DYK,V. : Naše ryby. Promberger, Olomouc, 1946 HANEL, L.:Vážky (Odonata) jako bioindikátory tekoucích vod. Sborník ze semináře „Ochrana biodiverzity malých vodních toků “, ZO ČSOP Vlašim, 1994 HOLČÍK,J. : The freshwater fishes of Europe. Vol. 1, Part II, General introdiction to fishes, Acipenseriformes. Aula – Verlag, Wiesbaden, 1989 HOLČÍK,J. : Výskum zmien druhového zloženia a kvantitatívnych pomerov rybích společenstiev v ramenných systémov Dunaja. Záver. správa Lab. rybárstva a hydrobiol., Bratislava, 1980 HOLČÍK,J., HENSEL,K. : Ichtyologická příručka. Bratislava, Obzor, 1972 JÚVA, K. a kol. : Malé vodní toky. Praha, SZN, 1984 KALOUS, L.: Revitalizace vodních toků jako nutná podmínka rybí produkce. Semestrální práce z předmětu Agroekologie na ČZU, nepubl., 1997 KENNEDY, M.: Spawning and early development of the dace Leuciscus. J. Fish. Biol., 1969, č.1 KRUPAUER, V., JIRÁSEK, J., KÁLAL, L.: Cvičení z rybářství a ochrany vod. Praha, VŠZ, 1984 KUBÁT, J., RIEDER, M., LEONTOVIČOVÁ, D., JUNOVÁ, D., KOPECKÁ, E.: Jakost vody v tocích. Díl I povodí Labe, Vltavy a Ohře. Praha, Český hydrometeorologický ústav. Oddělení jakosti vod, 1997
LEA, E. : On the method used in the herring investigations. Publ. de Circ. Concs. Perman. Internat. Expl. de la Mer, 53, 1910 LEE, R.M. : A revision of the methods of age and growth determination in fishes by means of scales. Ministery of Agriculture and Fisheries, Fish. Invest., London, ser. II, IV LELLÁK,J. , KUBÍČEK,F. : Hydrobiologie. Univerzita Karlova, Vydavatelství Karolinum, Praha 1992 LOHNISKÝ, K.: Beitrag zur Kenntnis des Wachstum des Grundlings (Gobio gobio L., 1758) In Bohmen. Věst. Čs. Spol. zool., 25, 1961, č. 3 LOHNISKÝ, K.: Bemerkungen zum Wachstum des Flussbarsches (Perca fluviatilis L., 1758). Acta Univ. Carol. – Biol. 1960, č.3 LUSK, S. : Rybářství a úpravy vodních toků. Brno, Hydroprojekt, 1990 LUSK,S., HALAČKA,K. : Biodiversity of fishes in the Czech republic. Sb. ÚEK – AVČR Brno, 1996 LUSK, S., HALAČKA,K. : Odběry vody – významný devastační faktor malých vodních toků. Sborník referátů : Ochrana biodiverzity malých vodních toků. Vlašim, 27 - 29. října 1995 MÜLLER, K. : Die Drift in fliessenden Gewässeren. Arch. Hydrobiol. 49, 4, 1954 NEUMANN, E. : Limnologische Terminologie. , 1931 OLIVA, O.: Note on age and growth of the bleak, Albrunus albrunus (Pisces: Cyprinidae). Věst. Čs. Spol. zool., 43, 1979, č. 2 PAVLOV, D. S.: Biologičeskije osnovy upravlenija povedenijem ryb v potoke vody. Izd. Nauka, Moskva, 1979 PEŇÁZ, M. : Kritický příspěvek k metodice hodnocení vztahu tělo – šupina při studiu růstu ryb. Zool. listy 11, č. 1, 1962 PITTER, P. : Hydrochemie. Praha, SNTL, 1981 PIVNIČKA,K. : Ekologie ryb. SPNP, Praha, 1981
POKORNÝ, J., DVOŘÁK, J., ŠRÁMEK, V. : Umělý chov ryb. Učebnice Střední rybářské školy – Vodňany. Praha, 1992 SVOBODOVÁ, Z. a kol. : Toxikologie vodních živočichů. Praha, MzaV ČSR a ČRS, 1987 ŠTĚRBA, O. : Teorie říčního dna. Sborník semináře : Říční dno, jeho funkce, oživení a ochrana se zvláštním zřetelem na podpovrchovou část dna. Olomouc, 1. a 2. října 1986 VANNOTE, R. L., MINSHALL, G. W., CUMMIS, K.W., SEDEL, J. R., CUSHING, C. E: The river continuum concept. Can. J. Fish. Aquat. Sci., 37 ŠVASTA,J. : Systémová disketa předmětu SAVV PEF ČZU,Praha,2000 ZÍSKAL,J., HAVLÍČEK,J.: Ekonomicko matematické metody I.,PEF ČZU,skripta, Praha 2000 ŠVASTA,J. : Soubor prostředků diagnostiky, KOSA PEF ČZU Praha ANDRESKA,J.: Rybářství a jeho tradice, SZN Praha 1987 HANZAL,J. : Umělý chov ryb lososovitých, Jednota rybářů,Praha 1955 ŠIMEK, Z. : Malé sportovní rybářství, Atria, Praha 1971 MIHÁLIK, J., REISER, F. : Naše ryby, SZN, Praha 1988 Rybářská mapa ČR, Měřítko 1 : 200 000, Praha, 2001 Autoatlas ČR a SR, Měřítko 1 : 200 000, Kartografie Praha , 1993 Zákon č. 254/2001 Sb. o vodách a o změně některých zákonů Nařízení vlády č. 61/2003 Sb. o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění povrchových a odpadních vod
