V Ý Z K U M N Ý Ú S TAV V O D O H O S P O D Á Ř S K Ý T. G . M A S A R Y K A , VEŘEJNÁ VÝZKUMNÁ INSTITUCE
POBOČKA BRNO Brněnská pobočka vznikla roku 1949 jako samostatné pracoviště Státního ústavu hydrologického a hydrotechnického v Praze. Její činnost byla zaměřena především na sledování jakosti povrchových vod a na zdroje znečištění vod v povodí Moravy a Odry. Postupem času došlo k rozšíření působnosti pobočky o rozvojovou činnost ve vodním hospodářství, což umožnilo komplexní pohled na oblast ochrany vodních zdrojů a jejich rozvoj. V současné době se pobočka zaměřuje na výzkumné a rozvojové činnosti v oblasti ochrany vod a vodních ekosystémů – jak na regionální úrovni povodí Moravy, tak na celonárodní úrovni i v rámci mezinárodní spolupráce. Činnost pobočky je zajišťována v rámci jednotlivých oddělení:
Oddělení hospodaření s vodou — odborná podpora státní správy při vyhodnocování a zvládání povodňových rizik, — návrhy postupů a metodik v rámci procesu implementace směrnice o vyhodnocování a zvládání povodňových rizik (2007/60/ES), — hodnocení hydrologických a erozních jevů, vyvíjení metod jejich analýzy a modelování, včetně hydrodynamických výpočtů, — posuzování hospodaření s povrchovými a podzemními zdroji vody a následné zpracování a upřesňování koncepce jejich ochrany a využívání, — zpracování kvantitativních vodohospodářských bilancí, — výzkum metod sledování stavu vod, procesů znečišťování vod, vodních útvarů a ochrany vodních ekosystémů, — prostorové analýzy v prostředí geografických informačních systémů.
Oddělení ochrany jakosti vod — sledování bodových a plošných zdrojů znečištění, monitoring povrchových a odpadních vod, pitných vod a pramenů, — hodnocení a modelování jakosti povrchových vod, vývoj a aplikace nových postupů a nástrojů hodnocení, — metodiky a vývojové činnosti související s naplňováním směrnice 2000/60/ES (Rámcová směrnice o vodách) na úseku ochrany povrchových vod, — vývoj zařízení pro odběry vzorků vod, pevných matric a bioty, včetně jejich aplikace, — revitalizace a hydromorfologie vodních toků, minimální zůstatkové průtoky, — extenzivní technologie čištění odpadních vod, — ohrožení kulturního dědictví antropogenními a přírodními vlivy z pohledu kvalitativního ovlivnění, — řešení projektů zahrnujících hodnocení jakosti vod a identifikace vlivů a dopadů znečištění v širokých souvislostech.
Oddělení hydrochemie — chemické, fyzikálně-chemické a radiologické analýzy povrchových, podzemních, pitných a odpadních vod, plavenin, sedimentů a dalších složek hydrosféry, — rozvoj, prověřování a aplikace nových nebo převzatých analytických metod v oblasti sledování hydrosféry (normy ISO, EN), — základní i speciální analytický servis pro činnost v oblasti výzkumu životního prostředí, — vývoj a aplikace pasivních vzorkovačů včetně semipermeabilních membrán, — poradenská, konzultační a expertní činnost v oblasti kvality vod.
Oddělení hydrobiologie — hydrobiologická stanovení (chlorofyl-a, trofický potenciál, fytoplankton, fytobentos, makrozoobentos) a mikrobiologické rozbory (fekální a organické znečištění) vod – povrchových, pitných, odpadních, včetně výluhů z pevných matric – podle platné legislativy ČR, včetně odběru vzorků, — vývoj, testování a aplikace metod hodnocení ekologického stavu toků pomocí společenstev vodních organismů s důrazem na makrozoobentos, analýzy struktury společenstva makrozoobentosu a fytobentosu ve vztahu k antropogennímu ovlivnění, vysychání a klimatickým změnám, — odborná podpora Programů monitoringu vod podle požadavků směrnice 2000/60/ES, včetně zajištění účasti ČR v interkalibračních cvičeních EK, — vývoj a aplikace alternativních metod v oblasti mikrobiologie vody pro účely výzkumných projektů, — řešení projektů zahrnujících hodnocení jakosti vod a identifikace vlivů a dopadů znečištění v širokých souvislostech.
Oddělení informatiky a provozu — — — — —
ekonomicko-provozní agenda pobočky, ekonomicko-administrativní podpora výzkumných projektů, knihovnické a informační služby, rozvoj využití výpočetní techniky a automatizace prací pro činnost pobočky, provoz lokální počítačové sítě včetně napojení na ústavní a vnější informační systémy.
Významné projekty řešené Pobočkou Brno KOMPLEXNĚ ZAMĚŘENÉ PROJEKTY Strategie ochrany před negativními dopady povodní a erozními jevy přírodě blízkými opatřeními v České republice Jedná se o komplexní projekt infrastrukturní povahy pro univerzální dlouhodobé využití, který umožní zásadním způsobem vyhodnotit pro celé území státu celospolečenskou prospěšnost a finanční a věcné parametry projektů předkládaných do dotačních programů. Výstupy projektu budou vytvářet ucelenou strategii MŽP k řešení problematiky protipovodňové ochrany, plošného znečištění, vodní eroze a obnovy vodního režimu. Cílem projektu jsou návrhy soustav přírodě blízkých protipovodňových a protierozních opatření v povodích, kde je nejnaléhavější potřeba řešení těchto problémů. Výsledky budou zpřístupněny na mapovém portálu cílovým skupinám uživatelů. Za účelem adaptace na možné dopady klimatických změn budou systémy protipovodňové ochrany území doplňovány o prvky lokální ochrany a efektivní opatření protierozní ochrany půdy. V průběhu řešení projektu budou vytvářeny podklady pro doplnění existujících plánovacích agend v extravilánu zejména pro plány dílčích povodí, projekty komplexních pozemkových úprav, územní systémy ekologické stability, oblastní plány rozvoje lesa a evidenci užívání zemědělské půdy. Vysychání toků v období klimatické změny: predikce rizika a biologická indikace epizod vyschnutí jako nové metody pro management vodního hospodářství a údržby krajiny – projekt TA ČR má za cíl vytvořit (i) mapu zranitelnosti toků vysycháním na základě modelu vycházejícího z abiotických dat a (ii) retrospektivní metodu bioindikace epizod vyschnutí na základě analýz taxonomického a funkčního složení makrozoobentosu, která bude zahrnovat metriky kvantifikující četnost a rozsah vysychání. Výstupy umožní identifikovat nejrizikovější oblasti a směřovat efektivně ochranná opatření (www.sucho.eu). Zatopené kulturní a přírodní dědictví jižní Moravy – projekt Ministerstva kultury má za cíl zhodnotit historickou, sociálněkulturní a ekologickou kontinuitu území, která byla zcela pozměněna vodohospodářskými úpravami a porovnat stav společnosti, kultury, krajiny, vodních toků, vodních ploch a jejich využívání, biotopů a dalších složek utvářejících kulturní a přírodní
dědictví jižní Moravy před a po zatopení velkých území při výstavbě vodních nádrží. Zájmovými oblastmi řešenými v projektu jsou nejvýznamnější jihomoravské vodohospodářské lokality: soustava vodních nádrží Nové Mlýny, VN Vranov a Brněnská přehrada (www.zatopene-dedictvi.eu). Identifikace významných území s kulturně historickými hodnotami ohrožených přírodními a antropogenními vlivy – projekt Ministerstva kultury má za cíl vyhodnotit míru potenciálního ohrožení vybraných kategorií památek (národní kulturní památky a památky světového kulturního dědictví) a chráněných území (městské památkové rezervace, vesnické památkové rezervace, archeologické památkové rezervace a ostatní památkové rezervace) významnými přírodními, průmyslovými a zemědělskými riziky, a to jednotným postupem pro celé území ČR. Odběr vzorků v rámci vyhodnocení potenciálního ohrožení vybraných katagorií památek Hodnocení území na bývalých rybničních soustavách (vodních plochách) s cílem posílení udržitelného hospodaření s vodními a půdními zdroji v ČR – cílem řešení projektu NAZV je mapování ploch historických rybníků se zaměřením na analýzu stavu v průběhu 19. století, inventarizace ploch po zaniklých rybnících a bývalých rybničních soustavách (vodních plochách), hodnocení současného využití krajiny v těchto plochách a návrhy pro případnou změnu využití nebo obnovu vodních ploch směrem k posílení udržitelného hospodaření s vodními a půdními zdroji (http://heis.vuv.cz/data/webmap/datovesady/ projekty/HistorickeRybniky/default.asp). Monitoring dlouhodobých změn biologické diverzity tekoucích vod v období klimatické změny: návrh, realizace a implementace do veřejného informačního systému ARROW – projekt je řešen ve spolupráci s Masarykovou univerzitou a firmou Hydrosoft Veleslavín, s.r.o., a je ideově vázán k tematice výzkumu biodiverzity v období klimatické změny a k hodnocení ekologického stavu tekoucích vod, na které je navázán metodicky i datovými vstupy. Cílem je vyhodnotit míru a charakter změn, které nastaly v biotě (fytobentos, makrofyta, makrozoobentos, ryby) i v abiotických podmínkách na celkem 82 lokalitách sledovaných v období 2007–2008, resp. i v 90. letech v případě makrozoobentosu (projekt PERLA) a v některých případech i starších, a položit tak základ pro dlouhodobé sledování stavu v definované síti lokalit. Výstupy projektu budou zveřejněny v hodnoticím a prezentačním modulu navazujícím na informační systém ARROW (ČHMÚ). Projekt je podpořen grantem z Islandu, Lichtenštejnska a Norska (www.riverchange.cz).
PROJEKTY ZAMĚŘENÉ NA POVODŇOVOU PROBLEMATIKU A EROZNÍ JEVY Odborná podpora při vyhodnocování a zvládání povodňových rizik Zmírnění nepříznivých účinků povodní v České republice je aktuální celospolečenský požadavek, který je také obsažen ve směrnici Evropského parlamentu a Rady o vyhodnocování a zvládání povodňových rizik (2007/60/ES), tzv. „povodňové směrnici“. Pracovníci brněnské pobočky se dlouhodobě podílejí na procesu implementace Povodňové směrnice do právního prostředí České republiky. V rámci několika projektů vznikly metodiky uplatňované v jednotlivých implementačních fázích: — Metodika předběžného vyhodnocení povodňových rizik (2009), — Metodika tvorby map povodňového nebezpečí a povodňových rizik (2010), — Metodika identifikace kritických bodů a ploch rozhodujících z hlediska tvorby soustředěného povrchového odtoku z přívalových srážek s nepříznivými účinky pro zastavěné části obcí (2009). Podle těchto metodik byly v roce 2011 vymezeny ve spolupráci se správci povodí oblasti s významným povodňovým rizikem. Jednalo se celkem o 2 965 km vodních toků. Pro tyto vodní toky byly v roce 2013 zhotoveny mapy povodňového nebezpečí a povodňových rizik. Na brněnské pobočce byly zpracovány mapy pro oblasti s významným povodňovým rizikem Ukázka mapy povodňového ohrožení v délce cca 75 km na toku Moravy a některých přítocích.
Posledním požadavkem povodňové směrnice bylo, aby členské státy EU do konce roku 2015 vypracovaly a zveřejnily plány pro zvládání povodňových rizik. V rámci odborné podpory byly sestaveny osnovy a definována náplň jednotlivých kapitol dokumentací oblastí s významným povodňovým rizikem i vlastních plánů pro zvládání povodňových rizik. Zkušenosti získané v prvním plánovacím cyklu povodňové směrnice budou promítnuty do právních předpisů, pro jejichž aktualizaci připravují pracovníci brněnské pobočky podklady. Vyhodnocení dopadů povodňových událostí Práce na projektech zaměřených na hodnocení především dopadů významných povodňových událostí mají na brněnském pracovišti dlouholetou tradici. Jeho pracovníci se podíleli především na řešení následujících témat: — hodnocení činnosti povodňové služby a jednotek Integrovaného záchranného systému, — ekonomické a sociální dopady povodní, — mapování povodňových rizik z přívalových povodní, — dopady povodní na životní prostředí, — posouzení vlivu vodních děl na průběh povodní. Tyto projekty jsou často řešeny ve spolupráci s Českým hydrometeorologickým ústavem jako koordinátorem. Jednotlivé zprávy vyhodnocení povodňových událostí jsou dostupné na www.vuv.cz, popř. www.chmi.cz.
PROJEKTY ZAMĚŘENÉ NA KVALITU VODY A TECHNOLOGIE ČIŠTĚNÍ VOD Pracovníci brněnské pobočky se od začátku devadesátých let 20. století věnují dlouhodobě problematice čištění odpadních a povrchových vod se zaměřením na přírodní (extenzivní) technologie, v období let 2005–2011 v rámci výzkumného záměru MZP0002071101 (http://www.vuv.cz/vyzkum-a-ochrana-hydrosfery), od roku 2012 byly na pobočce řešeny projekty Technologické agentury ČR: Anaerobní separátor nerozpuštěných látek a nutrientů – cílem projektu bylo vyvinout a ověřit zařízení ekonomicky dostupné, schopné na principu kombinace mechanického a biologického anaerobního čištění i dalších zcela nových fyzikálně-chemických postupů zabezpečit splnění zvýšených požadavků na odstranění nutrientů (N a P) a nerozpuštěných látek z odpadních vod z objektů s velkými rozdíly v sezonní produkci odpadních vod a podpořit jeho zavedení do praxe. Výzkum možností optimalizace provozu a zvýšení účinnosti čištění odpadních vod z malých obcí pomocí extenzivních technologií – projekt je zaměřen na výzkum možností zvýšení účinnosti čištění odpadních vod z jednotlivých stavení nebo malých obcí v zemních filtrech, kořenových čistírnách a biologických nádržích (tzv. extenzivních technologiích čištění odpadních vod). Hlavním cílem projektu je přinést nové technologické prvky pro zvýšení účinnosti čištění extenzivních technologií. Dalším cílem je vývoj vhodných bakteriálních preparátů určených pro podporu čisticích procesů výše zmíněných technologií a především pro regeneraci zakolmatovaných filtračních náplní kořenových čistíren a zemních filtrů. Jakost povrchových smyvů z komunikací a dalších zpevněných ploch a jejich dočišťování V období 2005–2009 se ve dvou navazujících výzkumných projektech Ministerstva dopravy pracovníci pobočky zabývali vysoce aktuální problematikou znečištění povrchových smyvů z dálničního systému. V rámci výzkumu byly identifikovány nejvýznamnější polutanty (kovy, aromatické uhlovodíky), které znečišťují vodu, jsou vázány na sedimenty a odnášeny dále do povodí. Řešeny byly také možnosti dočišťování těchto povrchových smyvů zasakováním. Od roku 2013 navázali řešením vývoje technologií pro čištění povrchových smyvů z komunikací, odstavných a jiných zpevněných ploch, včetně střešních konstrukcí průmyslových a obchodních areálů. Radioaktivní znečištění vodních ekosystémů Prvním okruhem řešení je Program sledování vlivu JE Dukovany na jakost vody v řece Jihlavě. Je zaměřen na provádění kontrolního dlouhodobého monitoringu jakosti vody na stěžejních lokalitách řeky Jihlavy a nádrží Mohelno a Dalešice za účelem určení vlivu vypouštění odpadních vod z jaderné elektrárny na jakost povrchových vod. Práce probíhají od roku 2003 na základě objednávky ČEZ, a.s., a navazují na předcházející dlouhodobý monitoring.
Poloprovozní zařízení u štěrbinové nádrže na KČOV Dražovice
Druhým okruhem byl monitoring zatížení vodních ekosystémů radionuklidy v oblasti bývalé i pokračující těžby uranu ve střední části povodí Svratky, v jehož rámci byl získán cenný materiál pro dlouhodobé hodnocení stavu životního prostředí v souvislosti s vlivy uranového průmyslu.
Terénní měření a kontrola poloprovozu na biologické dočišťovací nádrži na KČOV Hostětín
PROJEKTY ZAMĚŘENÉ NA PLÁNOVÁNÍ V OBLASTI VOD Pracovníci pobočky se od roku 2004 podíleli na přípravě dílčích podkladů pro zpracování první etapy Plánů oblasti povodí Dyje a oblasti povodí Moravy, které od roku 2010 nahrazují Směrný vodohospodářský plán ČR, a následně i plánů povodí. Od roku 2005 se spolupodílejí na tvorbě metodik sledování a hodnocení ekologického stavu a definování referenčních podmínek. Laboratoře pobočky zajišťovaly programy situačního monitoringu a monitoringu referenčních podmínek biologických složek a v chemických ukazatelích stavu vodních útvarů. V poslední době se aktivity pracoviště zaměřují zejména na metodickou podporu procesu plánování. Příkladem je Metodika hodnocení biologické složky bentičtí bezobratlí pro velké nebroditelné řeky – cílem projektu SFŽP bylo sestavení metodiky odběru a hodnocení ekologického stavu biologické složky bentičtí bezobratlí pro velké nebroditelné řeky, která bude respektovat požadavky směrnice 2000/60/ES. Výsledný metodický postup byl použit při hodnocení podkladových datových souborů pro přípravu plánů povodí pro druhé plánovací období. Předpokládá se jeho využití i v následných plánovacích obdobích. V rámci projektů podporovaných TA ČR programem Omega byly na pobočce řešeny dva koncepční projekty s vazbou na problematiku plánování v oblasti vod: Analýzy a hodnocení sociálně-ekonomických dopadů na rozvoj společnosti v územích chráněných pro akumulaci povrchových vod – cílem projektu je vytvořit vhodné nástroje, které poskytnou odborné a objektivní podklady pro územní rozhodování s důrazem na různé aspekty, kladné i negativní dopady další ochrany území či přímo výstavby plánovaných objektů. Technické nástroje k identifikaci znečištění – projekt je zaměřen na vytvoření metodických a mapových podkladů využitelných pro rozhodování veřejné a státní správy na úseku nápravných opatření při omezování zátěže vod nutrienty v povodích, s testovacím využitím vhodných modelových nástrojů (Moneris), a to na příkladu povodí vodárenské nádrže Mostiště.
MEZINÁRODNÍ SPOLUPRÁCE V oblasti nadnárodních aktivit náleží k trvalým činnostem pobočky úkol odborná podpora účasti České republiky v Mezinárodní komisi pro ochranu dunaje. Cílem je zajištění aktivit na podporu činností jednotlivých expertních skupin komise. Především se jedná o zpracování odborných komentářů a připomínek ke strategickým dokumentům předkládaných komisí jednotlivým zúčastněným státům, dále pak zajištění podkladů a stanovisek pro jednání vedoucích delegací a pro plenární zasedání MKOD. Dále jsou v rámci činností pobočky zajišťovány úkoly vyplývající z požadavků Česko-rakouské a Česko-slovenské komise pro hraniční vody. Tyto aktivity jsou zaměřeny především na sledování a hodnocení jakosti vod hraničních toků, na řešení problémů souvisejících s přinášením znečištění hraničními toky do sousedních států, na plnění mezinárodních požadavků vyplývajících z Rámcové směrnice EU a společná šetření jakosti hraničních vod. Významným bodem spolupráce na úseku Česko-rakouské komise je řešení dlouhodobé problematiky silného znečišťování Dyje rakouskou Pulkavou. Spolupráce se slovenskou stranou byla v posledním období doplněna o hodnocení kvality podzemních vod ve společném vodním útvaru. Dalším příkladem česko-rakouské spolupráce (spolufinancové z programů EU) jsou bilaterální projekt Dyje-Thaya a ProFor řešené v letech 2006–2008, popř. 2009–2011. Projekt Dyje-Thaya se soustřeďoval zejména na metodické postupy a společné hodnocení ekologického stavu hraniční části řeky Dyje při naplňování Rámcové směrnice o vodách EU (2000/60/ES). Cílem projektu ProFor je nalézt efektivní opatření pro zlepšení ekologického stavu či potenciálu drobných zemědělských toků v souladu s touto směrnicí. Je zaměřen na vztahy mezi morfologií koryta toku, antropogenními vlivy a samočištěním. Součástí projektu je i modelování vztahů mezi povodím a tokem i sledování dynamiky procesů vázaných na přísun nutrientů do toků (www.project-dyje-thaya.info a www.profor.eu.com). Přeshraničním vyhodnocováním a zvládáním povodňových rizik na vybraných úsecích toků Dunaje, Dyje, Moravy a Lajty se zabývá projekt CEFRAME. Hlavním přínosem projektu bude zlepšení zvládání povodňového rizika prostřednictvím společných nástrojů spolupracujících zemí – Rakouska, České republiky, Slovenska a Maďarska. Projekt je spolufinancován z prostředků EU (http://www.ceframe.eu).
PROJEKTY ZAMĚŘENÉ NA VZDĚLÁVÁNÍ Projekty Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost v gesci Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy ČR jsou zaměřeny na rozvoj a inovace vzdělávání a jeho propojení s výzkumnou a vývojovou činností za účelem posílení konkurenceschopnosti ČR. Brněnská pobočka je zapojena do následujících projektů: — Informační platforma pro kulturní krajinu (www.krajinnasit.cz), — Perspektivy krajinného managementu – inovace krajinářských disciplín, — Protipovodňové vzdělávací a výzkumné centrum (www.pvvc.cz). Projekty jsou zaměřeny především na předávání poznatků z odborné praxe studentům spolupracujících vysokých škol a pracovníkům partnerských institucí. Mezi další cíle je možné zahrnout inovaci výuky a navázání, popř. prohloubení komunikace a spolupráce mezi partnery projektů.
CO MŮŽE ODBOR NABÍDNOUT — — — — —
—
—
— — — —
práce spojené s vyjádřením povodňového nebezpečí a rizika, přípravu plánů pro zvládání povodňových rizik, stanovení povodňových rozlivů včetně grafické interpretace, řešení úprav a regulace odtokových poměrů, posouzení retenční kapacity MVN, rybníků a mokřadů, přípravu podkladů pro oblast plánování a konzultační činnost zaměřenou na prosazení záměrů plánů oblastí povodí a vytváření odborných předpokladů pro právní a technické předpisy a ekonomická hodnocení, poradenství v oblasti sledování, kontroly a ochrany jakosti vod a technologií ovlivňujících jakost vod, včetně konzultace a spolupráce při navrhování, provozu, kontrole, monitoringu a intenzifikaci čistíren odpadních vod využívajících extenzivních technologií, např. vegetačního čištění, základní chemické a fyzikálně-chemické rozbory, speciální anorganické analýzy (toxické kovy), speciální organické analýzy (metody GC, GC-MS, HPLC) ve vodách povrchových, podzemních, odpadních, pitných, srážkových aj. a v pevných matricích (sedimenty, plaveniny, kaly, biota), mikrobiologické rozbory povrchových, pitných a odpadních vod, ekotoxikologické a hydrobiologické testy (stanovení akutní toxicity, stanovení chlorofylu-a a trofického potenciálu) a nadstandardní mikrobiologická stanovení (detekce hygienicky významných mikroorganismů a skupin mikroorganismů, vývoj metod), komplexní hydrobiologické analýzy, stanovení ekologického stavu povrchových vod pro biologické složky fytoplankton, fytobentos a makrozoobentos v broditelných a nebroditelných tocích, včetně statistického zpracování dat, konzultační a posudková činnost pro státní správu i odbornou veřejnost, návrhy a posuzování metodik, metodických pokynů a norem, vzdělávací činnosti – pořádání přednášek a kurzů pro odbornou veřejnost, zajištění stáží pro zahraniční odborníky, poradenství v oblasti revitalizací říční sítě a přírodě blízkých úprav vodních toků.
KONTAKTY — Vedoucí Pobočky Brno Ing. Karel Drbal, Ph.D., tel.: 541 126 300, e-mail:
[email protected] — Oddělení hospodaření s vodou Mgr. Pavla Štěpánková, Ph.D., tel.: 541 126 312, e-mail:
[email protected] — Oddělení ochrany jakosti vod Ing. Miloš Rozkošný, Ph.D., tel.: 541 126 318, e-mail:
[email protected] — Oddělení hydrochemie Ing. Karel Drbal, Ph.D., tel.: 541 126 300, e-mail:
[email protected] — Zadávání laboratorních analýz Ing. Radek Novotný, tel.: 541 126 325, e-mail:
[email protected] — Oddělení hydrobiologie RNDr. Denisa Němejcová, tel.: 541 126 331, e-mail:
[email protected] — Oddělení informatiky a provozu Ing. Jan Kupec, tel.: 541 126 350, e-mail:
[email protected] Pobočka Brno, Mojmírovo náměstí 16, 612 00 Brno-Královo Pole
