Dopravní fakulta Jana Pernera Univerzita Pardubice
VLIV DOPRAVY NA ČISTOTU VOD
Daniel Cikán, II. ročník, DP-SV Prohlášení: Prohlašuji, že předložená práce je mým původním autorským dílem, které jsem vypracoval samostatně. Literaturu a další zdroje, z nichž jsem při zpracování čerpal, v práci řádně cituji.
ANOTACE Semestrální práce pojednává o vlivu dopravy na čistotu vod. Úvod popisuje celkový pohled na vodu jako látku, která je pro existenci člověka na tomto světě nepostradatelná a problémy, které dnes nejvíce poutají pozornost lidstva. Druhá kapitola se zaměřuje na druhy vod a jejich rozdělení. Třetí kapitola se zabývá definováním látek způsobujících znečištění povrchových i podzemních vod. Ve čtvrté kapitole je popsán vliv dopravy na životní prostředí. Pátá kapitola pojednává o haváriích, jejich dělení a příčinách, dále pak o typech závadných látek způsobujících znečištění, vlivu ropných látek na životní prostředí, je zde uveden i přehled dopravních havárií. Šestá kapitola se týká ochrany vod, dopravy a skladování ropných látek. Závěr shrnuje všechny poznatky a možnosti, jak co nejvíce zmírnit následky dopravy na čistotu vod na celé planetě. Klíčová slova: Znečištění, Voda, Ropné látky, Doprava, Havárie.
2
1.
ÚVOD DO PROBLEMATIKY
Exponenciální růst lidské populace a zatím neomezený hospodářský růst především zemí s rozvinutou ekonomikou, tzv. zemí bohatého Severu, má za následek porušení rovnováhy celé řady celoplanetárních systémů [2]. Lidská civilizace svou rozpínavostí a agresivitou ovlivňuje ovzduší, klima, půdu, vodu, koloběhy látek, ostatní živé organismy, a dokonce i sama sebe. Na povrchu naší planety jen stěží naleznete místo, které by nebylo zasaženo lidskou činností. I v hloubkách oceánů, v kosmickém prostoru okolo planety i v nedostupných polárních oblastech lze naleznout stopy cizorodých látek a produktů, které by se bez přičinění člověka na tato místa nikdy nedostaly [2]. Problémy poškození prostředí se díky lidské činnosti postupně stále více “globalizují“. Za globální problémy, které dnes nejvíce poutají pozornost lidstva, jsou pokládány: • globální oteplování (globální klimatická změna), • zeslabování ozónové vrstvy ve stratosféře, • kyselá atmosférická depozice (kyselé srážky), • ohrožení biologické diverzity. A ačkoli nejde o typicky globální problémy, vzhledem k jejich závažnosti se jako problémy s dalekosáhlými důsledky označují též: • degradace půdy, • kontaminace vod (oceán, řeky, podzemní zásoby vody), • produkce odpadů (kvantita, toxicita, radioaktivita). Nejzávažnějšími globálními problémy, z nichž se všechny výše uvedené přímo nebo nepřímo odvozují jsou: • růst lidské populace a • růst materiální spotřeby. Pro existenci člověka je voda nepostradatelná a nelze ji ničím nahradit [2]. Voda je nejrozšířenější látkou na Zemi, patří k základním složkám životního prostředí a je také podmínkou existence života na naší planetě [2]. Veškerá voda na Zemi a v atmosféře, bez rozdílu skupenství, se nazývá hydrosféra. Vlivem Slunce, jež je iniciátorem a regulátorem oběhu vody v přírodě, dochází k výparu vody z vodní hladiny, z půdy, povrchu rostlin atd.. Tak se dostává do atmosféry, ve které jsou vlivem proudění vzdušné hmoty, obsahující vláhu, odtransportovány na jiné místo a tam, za příznivých podmínek, může dojít ke kondenzaci a vypadnutí srážek na povrch Země. Zde voda vsakuje, obohacuje vláhou půdní profil, rozhojňuje zásoby podzemních vod, doplňuje objemy v jezerech, řekách a rybnících a opět se vypařuje do atmosféry [2]. Tomuto jevu říkáme oběh vody v přírodě. Oběh vody v přírodě rozdělujeme na dva okruhy: • velký oběh - oběh vláhy mezi pevninou a mořem a • malý oběh - oběh vláhy jen nad plochami moří.
3
2.
DRUHY VOD
Podle normy ČSN 736510 se vody dělí podle základního vodohospodářského názvosloví na: • povrchovou vodu - voda na zemském povrchu ve formě různých vodních útvarů, • podpovrchovou vodu - voda v zemské kůře ve všech skupenstvích, • podzemní vodu - podpovrchová voda v kapalném skupenství, • půdní vodu - je částí podpovrchové vody obsažené v půdě bez ohledu na skupenství, zpravidla nevytváří souvislou hladinu, • prostou vodu - voda s nízkým obsahem rozpuštěných látek, která nesplňuje žádné z kritérií pro minerální vodu, • zvláštní vody - přírodní léčivé vody, přirozeně se vyskytující minerální stolní vody a vody, které jsou podle horních předpisů vyhrazenými nerosty a důlními vodami, • důlní vody - všechny podzemní, podpovrchové a srážkové vody, které vnikly do důlních prostorů hlubinných nebo povrchových, a to až do jejich spojení s jinými stálými povrchovými nebo podzemními vodami, • minerální vodu - podzemní voda,která má specifické vlastnosti fyzikální a chemické a vyznačuje se zvýšeným obsahem biologicky aktivních složek, • přírodní stolní minerální vodu - voda z přírodního vodního zdroje, která svým chemickým složením, fyzikálními a smyslovými vlastnostmi je vhodná jako osvěžující nápoj a odpovídá ČSN 86 8000, • přírodní léčivou vodu - voda z přírodního vodního zdroje, která má vzhledem ke svému chemickému složení a fyzikálním vlastnostem vědecky prokázané a pro lidské zdraví užitečné účinky a odpovídá ČSN 86 8000, • pitnou vodu - zdravotně nezávadná voda, jejíž jakost odpovídá ČSN 83 0611, • užitkovou vodu - zdravotně nezávadná voda, která však není určena k pití a vaření, • provozní vodu - voda pro různé provozní účely (chlazení, mytí, hydraulická doprava apod.), jejíž jakost odpovídá příslušnému způsobu použití, • výrobní vodu - voda,která se při výrobním procesu stává součástí výrobku, • závlahovou vodu - voda odpovídající jakosti používaná pro zemědělské a lesnické závlahy, • drenážní vodu - voda zachycená a odváděná odvodňovacím zařízením do vodního recipientu, • hraniční vody - povrchové a podzemní vody v profilech, v nichž je protínají státní hranice. Povrchové a podzemní vody jsou jedním ze základních surovinových zdrojů, tvoří důležitou složku přírodního prostředí a slouží k zabezpečování hospodářských a ostatních celospolečenských potřeb. V této práci si vystačíme s rozdělením vod na povrchové, podzemní a srážkové. 2.1
Povrchové vody
Podle zákona č. 138/1973 Sb. jsou povrchovými vodami vody přirozeně se vyskytující na zemském povrchu. Za povrchové vody se nepovažují přírodní léčivé vody a přirozeně se vyskytující minerální stolní vody, ani vody, které jsou podle horních předpisů vyhrazenými nerosty a vodami důlními (dále jen „zvláštní vody“). Z hlediska čistoty vody u nás jsou důležité vodní toky trvale tekoucí buď přirozeným (případně upraveným) korytem jako bystřiny, potoky, řeky nebo v umělém korytě jako kanály a nádrže ap., nebo vody nacházející se ve slepých ramenech a rybníky.
4
Problém čistoty povrchových vod je velmi složitý, což podmiňuje skutečnost, že povrchové vody jsou současně vodním zdrojem i recipientem, tj. vodním útvarem, který přijímá vodu z určitého povodí nebo vodu odpadní. 2.2
Podzemní vody
Podle zákona č. 138/1973 Sb. jsou podzemními vodami vody v zemských dutinách a zvodnělých zemských vrstvách. Za podzemní vody se nepovažují, stejně jako u povrchových vod, výše definované zvláštní vody. Podzemní vody jsou součástí vodního fondu a jejich význam se neustále zvyšuje vlivem stoupajících nároků na zásobování obyvatelstva i průmyslu vodou. Podle zák. č. 138/1973 Sb. § 28 odst. 1 jsou podzemní vody přednostně vyhrazeny pro zásobování obyvatelstva pitnou vodou. Z hydrogeologického hlediska podzemní vody představují část povrchových vod, která je v kapalném stavu. (Nejen z hydrogeologického hlediska, ale také podle ČSN 736510.) Podle vodohospodářského plánu se podzemní vody dělí podle jakosti a využitelnosti na dvě základní skupiny: obyčejné vody a minerální a terminální vody. Z hlediska jakosti podzemních vod, především z hlediska ochrany před znečištěním, je třeba komplexně hodnotit prostředí pod zemským povrchem a neposuzovat pouze problematiku podzemní vody odděleně. Při řešení ochrany vod před znečištěním je nutné si uvědomit, že se podzemní voda nenachází jen v pórech hornin, ale také v puklinách a dutinách skalních hornin. Proto rozeznáváme tyto druhy podzemních vod: • voda v pórech, • puklinová voda, • krasová voda. 2.3
Srážkové vody
Z hlediska čistoty je důležitý déšť, mrholení a sníh. Jestliže chceme poznat jakost srážek, tj. jejich čistotu, je třeba si uvědomit, že srážky jsou komponentem atmosféry, která je energeticky a látkově otevřeným systémem [1]. Výměna látek mezi atmosférou a biosférou je nejdůležitější, protože je příčinou v podstatě stálého složení ovzduší. Toto ovzduší není čisté a obsahuje různé znečišťující látky, které můžeme rozdělit na přirozené a umělé. Podle rozsahu vlivu můžeme znečištění rozdělit do tří skupin: • lokální – znečištěné ovzduší měst a průmyslových oblastí, • regionální - znečištění ovzduší spodní vrstvy celých územních celků až částí kontinentů, • globální – znečištění volné atmosféry, které se projevuje ve změně jejího složení jako celku.
5
3.
LÁTKY ZPŮSOBUJÍCÍ ZNEČIŠTĚNÍ VODY
Škodlivé látky jsou látky, které při styku s vodou způsobují její kvalitativní znehodnocení, a tím i snížení její užitkové hodnoty [1]. Škodlivými látkami tedy rozumíme produkty, suroviny, odpady, přípravky, jejichž složky se mohou dostat do odpadních vod, ale tyto látky za určitých okolností mohou úplně samostatně a nezávisle na použití vody znečišťovat povrchové a podzemní vody [1]. Škodlivé látky, které se vyskytují samostatně nebo v odpadních vodách, je možno rozdělit podle různých hledisek. Nejčastější je rozdělení podle místa vzniku, zdroje znečištění, povahy látek, vlivu na jakost a zdravotní nezávadnost vod. 1. podle místa vzniku na látky produkované: a) obyvatelstvem, b) průmyslem, c) zemědělstvím, d) dopravou, e) jinými složkami, 2. podle zdroje znečištění: a) plošné, b) bodové. 3. podle povahy látek: a) fyzikální, b) chemické, c) biologické. Bodové zdroje znečištění Přímo produkují odpadní vody nebo škodlivé látky a můžeme je též označit jako zdroje se soustředěným odváděním škodlivých látek (výpust kanalizace, únik ropných látek ze skladu apod.) [1]. Plošné zdroje znečištění Přímo neodvádí škodlivé látky, ale přispívají ke zhoršení jakosti povrchových vod a podzemních vod. Můžeme je označit jako zdroje rozptýlené (eroze, splachy terénu, znečištění zemědělstvím a rekreací, skládky, srážky apod.) [1]. Znečišťující látky v ovzduší jsou příčinou znečištění srážkových vod. Znečištění ovzduší a také srážek představuje vážný mezinárodní problém, protože ohrožuje životní prostředí a z vodohospodářského hlediska ovlivňuje čistotu povrchových a podzemních vod. Látkami, které mohou ohrozit jakost nebo zdravotní nezávadnost povrchových a podzemní vod, se podle § 1 odst. 1 vyhlášky č. 6/1977 Sb. rozumí: a) ropné látky – uhlovodíky a jejich směsi, b) jedy a jiné látky škodlivé zdraví, c) žíraviny, radioaktivní zářiče a radioaktivní odpady, d) silážní šťávy, e) průmyslová a statková hnojiva a jejich tekuté složky, aerobně stabilizované komposty, f) přípravky na ochranu rostlin a k hubení škůdců a rostlin, g) pevné a tekuté odpady průmyslu výživy, pevné odpady spotřebního průmyslu a ve strojírenském průmyslu odpady: - z povrchových úprav kovů (chemikálie pro přípravu funkčních lázní, veškeré kontaminované lázně a pevné odpady z jejich čištění a regenerace), - z tepelného zušlechťování kovů (kalírenské soli a odpady po jejich použití), - z nekonvenčních technologií obrábění a tváření (elektronické a chemické obrábění), - ze zpracování kovů obsahujících zbytky olejů, h) koncentrované chromočinící lázně, 6
i) kaly nebo pevné znečištěné látky a odpady všeho druhu vzniklé: - při sběru a svozu odpadů z domácností, nemocnic apod., - při čištění skladovacích nádrží, přepravních prostředků, manipulačních ploch a vozovek znečištěných ropnými látkami, - při odstraňování strusky, popelovin apod., - při těžbě a úpravě nerostných surovin, j) jiné rozpustné volně skladované látky, zejména posypové soli. 3.1
Znečištění povrchových vod
Zhoršování jakosti povrchových vod je způsobené především postupnou koncentrací obyvatelstva v urbanistických strukturách a zvyšujícím se procentem obyvatel, bydlících v domech, napojených na veřejnou kanalizaci. Industrializace a růst průmyslové výroby a v poslední době intenzivní zemědělská výroba znamená další zatížení toků [1]. Jednou z příčin zhoršování jakosti povrchových vod je také eutrofizace [1]. Jedná se o soubor přírodních a uměle vyvolaných pochodů, kterými se v tekoucí nebo stojaté vodě zvyšuje obsah biogenních prvků (N, P, K atd.), což má za následek zvýšenou produkci biomasy [1]. Důsledkem těchto pochodů je zhoršení kvality vody. Stoupá zákal, vzniká zabarvení, pach a v krajních případech může být voda toxická [1]. Eutrofizace je velmi složitý proces a její odstranění vyžaduje specifická řešení se zřetelem na zájmy ochrany vody [1]. 3.2
Znečištění podzemních vod
Znečištění podzemních vod znamená každou změnu fyzikálních, chemických a bakteriologických vlastností v porovnání s přirozeným stavem. Podle rozsahu znečištění rozlišujeme dvě skupiny: • postupně narůstající znečištění, které nedosahuje maximální přípustné hodnoty, • znečištění, které přesahuje maximální přípustné hodnoty. Podzemní voda je oproti vodě povrchové, méně vystavena znečištění, to však většinou také znamená znečištění horninového prostředí, kde je jeho likvidace nesnadná [1]. Znečištění odpadních vod se projevuje většinou opožděně a zjistí se až při zamoření celého pásma nasycení. Znečištění podzemních vod závisí na znečištění horninového prostředí, tj. na půdě, horninách, povrchových vodách, atmosféře a srážkách. Mezi zdroje znečištění patří: • odpadní a některé zvláštní vody, • škodlivé látky (ropné látky, pesticidy, hnojiva atd.), • průsaky znečištěných vod ze skládek, odkališť a míst uložení materiálů, • znečištěné povrchové vody, • znečištěné srážkové vody. Znečišťování podzemních vod splachovými vodami z komunikací je jedním ze zdrojů znečišťování těchto vod. Obsahují znečišťující látky organického i anorganického původu, které jsou odnášeny dešťovou vodou (nebo vodou z mytí vozidel), buď v rozpuštěné formě, sorbované na suspendovaných látkách, nebo jako suspendované látky [1]. Část těchto látek se dostane do bezprostředního okolí komunikace rozstřikem, nebo je do okolí roznášena větrem. Jako specifické znečišťující látky ze silničního provozu byly zjištěny organické sloučeniny extrahovatelné petroléterem nebo chloridem uhličitým, některé tekuté alifatické a aromatické uhlovodíky, polycyklické aromatické uhlovodíky, fenoly, anionaktivní detergenty a kyanidy. Organické látky se nešíří tak daleko jako anorganické látky, protože se nejen ředí, sorbují a mechanicky filtrují, ale účinkem mikroorganismů se i rozkládají. Proto pro ochranu podzemních vod hraje důležitou roli množství mikroorganismů v půdě. 7
Z anorganických látek byly nalezeny v odtoku vozovek jednak rozpuštěné látky tvořené hlavně sodíkovými, vápníkovými, chloridovými, sulfátovými a hydrouhličitanovými ionty, přičemž koncentrace sodíku a chloru se značně mění - v zimě stoupá vlivem solení vozovek, v létě vlivem odparu vody, po velkých srážkách obsah chloridů klesá. Dále byly nalezeny nitráty, nitridy, amoniak, fluoridy, ze stopových prvků arzen, olovo, kadmium, měď, nikl, titan, zinek, chrom a rtuť. Nejvíce zatěžují podzemní vodu ionty sodíku a chloru, které se dostávají s proudem podzemní vody nejdále. Mohou proto sloužit jako ukazatele znečištění podzemní vody. Mezi hlavní způsoby znečištění patří: • úniky odpadních vod, • vypouštění odpadních a zvláštních vod do horninového prostředí (tento způsob je u nás ojedinělý), • provozní, havarijní a jiné úniky škodlivých látek (vznikají při přepravě, skladování, manipulaci a použití), • průsaky nedostatečně zabezpečených skládek komunálních a průmyslových odpadů, • úniky kapalných odpadů ze zemědělské výroby (silážní a senážní žlaby, nádrže na kejdu atd.), • splachy a průsaky ze zemědělsky ohospodařovaných ploch (hnojiva, pesticidy), • úniky roztoků používaných při těžbě, průzkumu a jiných činnostech, • vymývání látek z půdy, • infiltrace znečištěných srážek, • infiltrace znečištěných povrchových vod. 3.3
Odpadní vody
Podle zákona č. 138/1973 Sb. se za odpadní vody považují vody použité v sídlištích, obcích, domech, závodech, ve zdravotnických zařízeních a jiných objektech či zařízeních, pokud po použití mají změněnou jakost (složení nebo teplotu), jakož i jiné vody z nich odtékající, pokud mohou ohrozit jakost povrchových nebo podzemních vod. Podle původu znečištění rozlišujeme odpadní vody: • splaškové (odpadní vody z domácností, sociálních zařízení), • průmyslové (odpadní vody z výrobních procesů v průmyslu), • zemědělské (odpadní vody ze zemědělské výroby), • srážkové (vody, odváděné do kanalizačního systému z ulic, střech a veřejných prostranství, kde smyvem znečištěného povrchu se zhorší jejich jakost). Městské odpadní vody tvoří směs splaškových, průmyslových a srážkových vod. U velkých měst převládají vody splaškové, u malých měst závisí na charakteru města a podílu průmyslu v něm.
8
4.
DOPRAVA
4.1
Vliv dopravy na životní prostředí
Vliv dopravy na životní prostředí je určován zejména typem dopravních prostředků a dopravních cest. Základními činiteli jsou: • vedení trasy komunikace a její uspořádání (intravilán, extravilán, průtah, obchvat, segregace tras dopravních systémů, nadzemní či podzemní vedení apod.), • technický stav komunikací, • způsob pohonu vozidel, • způsob směrového vedení vozidla (kolejové, nekolejové), • technický stav vozidel, • způsob a technika řízení a organizace dopravy, • disciplína účastníků dopravního procesu. 4.2
Porovnání jednotlivých druhů dopravy ve vztahu k životnímu prostředí
4.2.1 Silniční doprava Při spotřebě 7 l na 100 km spálí ročně motor osobního automobilu kolem 700 litrů benzinu a z jeho výfuku unikne do ovzduší kolem 350 kg oxidu uhelnatého, 50 kg uhlovodíku, 15 kg oxidů dusíku, přes 0,5 kg olova a dalších asi 250 druhů škodlivin (jedná se o vozy bez katalyzátoru) [2]. Vesměs jde o látky, které již v miligramovém množství ohrožují zdraví člověka [2]. Rušné křižovatky měst vykazují vysokou intenzitu hluku 90 i více dB [2]. Ohromné rozlohy autostrád, parkovišť a odstavných ploch ohřívají v teplých dnech nadměrně vzduch, napomáhají vzniku inverzních jevů, srážkovou vodu odvádějí ihned do řek [2]. Jen mimoměstské komunikace u nás zabírají více než 100 tis. ha půdy [2]. Silniční doprava trvale „obohacuje“ naše vody a půdu ropnými produkty, saponáty apod.. 4.2.2 Letecká doprava Jediné tryskové letadlo (dopravní) spotřebuje při přeletu Atlantiku průměrně 35 tun kyslíku [2]. Složení emisí leteckých motorů je podobné emisím ze silniční dopravy [2]. I když dochází k lepšímu spalování, v přepočtu na jednu osobu nejsou výsledky nijak povzbudivé. Zplodiny reaktivních motorů nadzvukových letadel reagují ve vysokých vrstvách atmosféry s ozonem [2]. Částečky obsažené ve výfukových plynech jsou účinnými kondenzačními jádry. V místech s hustým leteckým provozem vzrostla oblačnost o více než 10 procent [2]. Letiště zabírají ohromné plochy zemědělské půdy. Na hlukových mapách jsou vyznačena nejtmavší místa barvou [2]. Mamutí nádrže pohonných hmot umístěné pod zemí jsou velkou potenciální hrozbou pro půdu a vody [2]. 4.2.3 Železniční doprava Vztah železniční dopravy k životnímu prostředí lze charakterizovat jako ekologicky a energeticky velmi vhodný druh dopravy. Podle evropských statistik činí poměr spotřeby energie ne železnici k silniční dopravě přibližně 1:6 a k letecké dopravě 1:17 [2]. Britové vypočítali, že na vybudování dálnice spotřebují 3 až 4krát více energie a materiálu než pro kapacitně odpovídající železnici [2]. Rakouští výzkumníci dospěli k závěru, že po běžně vybavené středoevropské dvojkolejné trati lze při běžných dnešních rychlostech přepravit nejméně 20 000 cestujících za hodinu, přičemž dálnice o stejné kapacitě by musela být 132 m široká [2]. Na druhé straně i železniční doprava svým provozem určité škody na životním prostředí stále způsobuje (jsou však 10 až 100krát nižší než škody, které by vznikly, kdyby současné přepravní výkony železnice převzala doprava silniční) [2].
9
4.2.4 Vodní doprava Vodní doprava patří mezi energeticky málo náročný druh dopravy. Podle německých údajů se však při provozu jedné motorové lodi nebo vlečného člunu dostane do vodního toku za jeden měsíc 100 až 200 litrů oleje [2]. Vodní ekosystémy jsou rovněž postihovány napřimováním a regulací toků (zrychlení toku, kumulace vln), hlukem, výfukovými plyny, činností lodního šroubu atd. [2]. Říční doprava je poměrně náročná na infrastrukturu, loděnice, překladiště, ostatně i některé přístavy zabírají značné plochy [2]. 4.3
Výsledek srovnání jednotlivých druhů dopravy ve vztahu k životnímu prostředí
Z dosud uvedených skutečností plyne, že nejproblematičtějším druhem dopravy z hlediska vlivu na životní prostředí je doprava silniční, kde rozhodujícím hnacím agregátem je spalovací motor. Přes rostoucí pokusy se zaváděním elektromobilů jako ekologicky bezproblémových vozidel do běžného, většinou městského provozu (hlavně v USA, Japonsku, Německu, Francii, Itálii, Švýcarsku), neustále roste počet používaných silničních vozidel vybavených spalovacími motory, a to jak zážehovými, tak i vznětovými. Zhruba 90% všech emisí přicházejících do přízemní vrstvy atmosféry pochází ve vyspělých zemích z výfuku spalovacích motorů automobilů. 4.4
Negativní účinky silniční dopravy na životní prostředí
Základní projevy negativního vlivu dopravy na životní prostředí lze shrnout na působení v oblasti: • hluku, • vibrací a otřesů, • exhalací a mikroklimatu, • prašnosti, • nehodovosti, • znečišťování vody, • záboru zemědělské a lesní půdy a plošných nároků v urbanizovaném území, • esteticky a psychických účinků, • dalšího narušování hmotného prostředí (snižování produkce zemědělských plodin vlivem exhalací a solení silnic, poškozování vozovek atd.).
10
5.
DRUHY ZNEČIŠTĚNÍ (HAVÁRIÍ)
5.1
Co je to havárie
Vyhláška č. 6/1977 Sb. ze dne 18. ledna 1977 o ochraně jakosti povrchových a podzemních vod definuje havarijní zhoršení jakosti vod (dále jen „havárie“) jako mimořádné závažné zhoršení, popřípadě mimořádné závažné ohrožení jakosti vod. Mimořádné závažné zhoršení jakosti vod je zpravidla náhlé, nepředvídané a projevuje se zejména závadným zabarvením, zápachem, vytvořením usazenin, tukovým povlakem nebo pěnou, popřípadě mimořádným hynutím ryb. Za mimořádné závažné ohrožení jakosti vod se považuje ohrožení vzniklé neovladatelným vniknutím závadných látek, popřípadě odpadních vod v jakosti nebo množství, které může způsobit havárii, do prostředí souvisejícího s povrchovou nebo podzemní vodou. Dále se za mimořádné závažné ohrožení jakosti vod považují případy technických poruch a závad, které takovému vniknutí předcházejí, a případy úniku ropných látek ze zařízení k jejich zachycování, skladování, dopravě a odkládání. Je důležité si uvědomit, že havárie (v právním smyslu) může začít ještě dříve, než se závadná látka dostane do vody, např. dostane-li se prostoru, z něhož může proniknout do podzemní či povrchové vody. Je nutno si také uvědomit odlišný charakter havárie u povrchových a podzemních vod. U povrchových vod je takřka vždy havárie krátkodobá a přechodná a odeznívá odtokem závadných látek nebo jejich přirozenou likvidací. U vod podzemních jsou obvykle havárie dlouhodobé, což je dáno jak malou rychlostí proudění podzemní vody, tak pomalostí samočisticích pochodů v podzemní vodě. 5.2
Dělení havárií
Havárie lze rozlišovat podle řady hledisek. Mezi základní charakteristiky, podle kterých je možné havárie rozlišovat, například patří: • prostředí postižené havárií, • typ závadné látky a její škodlivost a rezistence, • příčina vzniku. 5.2.1 Dělení havárií podle postiženého prostředí Podle charakteristiky prostředí, které je havárií postiženo, rozlišujeme: • havárie na povrchových vodách, • havárie na podzemních vodách. Statisticky častěji dochází k haváriím na povrchových vodách. Tento typ havárií je vizuálně velmi dobře postřehnutelný (zakalení, zbarvení, zápach, úhyn ryb a vodních organizmů, poškození vegetace) [3]. U havárií způsobených znečišťující látkou lze rozpoznat některé typické projevy, které jsou pro danou látku charakteristické. Současně však záleží na různých vnějších vlivech [3]. Průběh havárie je vždy ovlivněně momentálními klimatickými podmínkami, zejména teplotou a okamžitým průtokem vody [3]. Havárie na podzemních vodách mají zcela odlišný charakter, a to v důsledku odlišného režimu pohybu podzemní vody [3]. Častou komplikací bývá složitě prokazatelný původ znečištění [3]. Navíc se ve většině případů jedná o dlouhodobé působení znečišťujících látek s tendencí pomalého růstu až k nepřijatelné úrovni. Nejčastějším primárním zdrojem znečišťování podzemních vod bývají nedostatečně zabezpečené prostory skladování, dopravy a jiné manipulace s ropou, ropnými látkami, pesticidy, silážními šťávami a močůvkou, různými chemikáliemi apod.. Zvláštní postavení mezi kontaminanty pak mají chlorované uhlovodíky [3]. Jejich závažnost je dána především v důsledku vysoké biochemické stability (persistence) [3]. Tyto látky nepodléhají významnému záchytu v horninovém prostředí, ani biodegradaci
11
[3]. Riziko úniku kontaminantů do podzemní vody je podstatně zvýšeno u objektů umístěných pod úrovní terénu, nezřídka založených až pod hladinou podzemní vody. Znečištění podzemních vod je častým důsledkem znečištění nadložních zemin [3]. Kontaminanty za určitých podmínek, např. v důsledku vymývání srážkovou vodu, mohou prostoupit (migrovat) až do podzemní vody a jejím prostřednictvím se pak šíří ve směru proudění podzemní vody okolí. Přitom dochází k diferenciaci jednotlivých nebezpečných látek na základě jejich hmotnosti, viskositě, rozpustnosti ve vodě a schopnosti zachycovat se na horninovém prostředí [3]. 5.2.2 Dělení havárií podle typu závadné látky Havárie můžeme dělit podle druhu uniklé závadné látky a skupiny látek: • ropa a ropné látky, • toxické látky, • organické hnilobné látky (způsobující deficit kyslíku), • kyseliny a louhy, • látky měnící senzorické vlastnosti vody, • nerozpuštěné látky, • radioaktivní látky, • nadměrně teplé odpadní vody, • ostatní látky. Podle statistiky nejčastěji unikají při haváriích ropa a ropné látky, přičemž k haváriím dochází jak při výrobě a zpracování těchto produktů, tak i při jejich přepravě, skladování a použití [3]. Mezi ropné látky patří produkty zpracování ropy, jako jsou benziny, petrolej, motorová nafta a minerální oleje. Ropné uhlovodíky se mohou vyskytovat ve vodách jako rozpuštěné nebo nerozpuštěné (volné, emulgované) [3]. Přítomnost ropných uhlovodíků ve vodách je často patrná podle skvrn nebo olejového filmu na hladině [3]. Tento film se začíná tvořit při koncentraci volných olejů nad 0,1 až 0,2 mg.l-1 [3]. V závislosti na tloušťce olejové vrstvy se zpomaluje přestup kyslíku z atmosféry do vody, čímž je nepříznivě ovlivněn průběh samočištění. Cca 50 l oleje stačí pokrýt 1 km2 vodní plochy souvislou vrstvou o tloušťce cca 0,05 µm [3]. Jasné barevné pruhy, způsobené interferencí, se tvoří na hladině při množství cca 300 l oleje na 1 km2 vodní plochy při tloušťce cca 0,3 µm [3]. Další významnou negativní vlastností ropy a ropných látek je jejich velmi malá biodegradovatelnost [3]. To znamená, že přirozený samočisticí proces, zvláště v podzemních vodách, probíhá velmi pomalu. Hodnocení vlastností ropných látek ve vodě je značně složité, protože se obvykle jedná o směsi sloučenin s různou chemickou strukturou, a tedy i s různými chemickými, fyzikálně chemickými a biologickými vlastnostmi. S tím souvisí i problematika jejich sumárního, analytického stanovení ve vodách. Jejich škodlivost a nebezpečí pro vodu je dána jak toxicitou, přesněji ekotoxicitou, tak především tím, že významně ovlivňují její senzorické vlastnosti chuť a zápach. Tyto vlastnosti mohou být ovlivněny již při koncentracích od 0,01 mg.l-1. V koncentracích asi 0,1 mg.l-1 může být voda již zcela senzoricky znehodnocena, což odpovídá např. 1 kg benzinu v 10 000 m3 vody. Prahová koncentrace pachu závisí na chemickém složení ropné látky. Zvlášť senzoricky účinné jsou isoalkany a aromatické uhlovodíky. Toxické látky jsou často definovány jako látky, jejichž nadbytečné množství v těle organismů působící chemicky, jsou škodlivé pro stav žijících tvorů nebo rostliny, nepříznivě ovlivňují samostatné fyziologické procesy neb o jejich souhrn anebo mají za následek přechodné nebo trvalé poškození živého organismu nebo dokonce jejich smrt [3]. 12
Nejobvyklejším projevem toxických účinků látek ve vodě je bezesporu úhyn ryb [3]. Toxicky působí ve vodách různé látky, mezi nejvýznamnější patří především kyanidy a některé sloučeniny kovů (chromu, mědi) [3]. Organické látky s biologickou spotřebou kyslíku (hnilobné), které mají vysoké nároky na spotřebu kyslíku, způsobí při nárazovém a nadměrném vypouštění nedostatek kyslíku ve vodě [3]. Nejčastěji to bývají splaškové vody, odpadní vody převážně z potravinářského průmyslu nebo odpadní látky ze zemědělství (silážní šťávy, močůvka, kejda apod.) [3]. Kyseliny a louhy mohou unikat do prostředí v místě výroby, spotřeby a při dopravě, především v prostředí chemického průmyslu, povrchových úprav apod. [3]. Výrazným vychýlením hodnoty pH vody trpí především vodní organismy [3]. Látky měnící senzorické vlastnosti vody. Tyto vlastnosti nejvíce ovlivňují především fenoly [3]. Tyto látky způsobují především pachuť a zápach vody [3]. Obsah fenolů má především význam při úpravě surové vody na vodu pitnou, protože při hygienickém zabezpečování vody chlorací se z fenolů tvoří páchnoucí chlorfenoly, přičemž prahová koncentrace pachu značně závisí na druhu chlorovaného fenolu [3]. Nerozpuštěné látky způsobují havárie především lokálního významu, neboť tyto látky se ve většině případů usadí na dne toků [3]. Způsobit však mohou rozsáhlý úhyn ryb v důsledku zalepení žáber nebo ucpání jejich tělních průduchů [3]. Radioaktivní látky. Měřítkem havárie v důsledku úniku radioaktivních látek je zvýšená radioaktivita vody, kterou je možné zjistit jen speciální technikou [3]. Její nebezpečí nespočívá v okamžitém úhynu či poškození organismů [3]. Tímto nebezpečím je trvalá zvýšená zátěž těchto organismů [3]. Zvýšená teplota vody způsobená buď klimatickými poměry nebo vypouštěním horkých vod může být rovněž příčinou poklesu obsahu kyslíku ve vodě [3]. 5.2.3 Dělení havárií podle její příčiny Dělení havárií podle příčin vzniku, průběhu a následku má svůj význam především z pohledu preventivních opatření v místě vzniku havárie. Mezi základní příčiny vzniku havárie například patří: • vsakování závadných látek do terénu a do podzemní vody, • spláchnutí závadných látek do vody, • vypouštění nadměrně znečištěných odpadních vod při selhání funkce čistírny vod, • vypouštění jiných látek, než jsou odpadní vody, prostřednictvím veřejných nebo průmyslových kanalizací apod. Mezi havárie uvedené v prvních dvou bodech je možné především zařadit dopravní nehody vozidel přepravující závadné látky. Technická závada jako bezprostřední příčina havárie je v častých případech provázena selháním lidského faktoru, kterým je nedbalost, neznalost předpisů a také možných následků těchto nehod. 5.3
Ropné látky
Z technického hlediska lze ropné uhlovodíky rozdělit do 4 skupin: 1. benzíny (směs uhlovodíků C4 až C12), 2. petroleje (směs uhlovodíků C12 až C18), 3. plynové oleje (směs uhlovodíků C16 až C24), 4. mazací oleje (směs uhlovodíků C24 až C40).
13
Mohou se vyskytovat: • rozpustné, • nerozpuštěné – volné, • emulgované, • adsorbované v organických látkách (na jílovitých částečkách, planktonu, dnových sedimentech). Čím je délka řetězce větší, tím je horší rozpustnost ropných uhlovodíků [1]. Olejový film na hladině se začíná vytvářet při koncentraci větší než 0,1 až 0,2 mg.l-1; 50 litrů oleje stačí pokrýt 1 km2 vodní plochy o tloušťce vrstvy 0,05 mm [1]. Ropné uhlovodíky ovlivňují pach a mají schopnost kumulovat se ve vodních organizmech a dnových sedimentech [1]. Olejový film na hladině zpomaluje přístup kyslíku do vody a ovlivňuje tak biochemický rozklad ve vodách probíhající [1]. Ropné látky (RL) patří do skupiny nepolárních uhlovodíků (NU) analyzovaných jako nepolární extrahované látky (NEL) [1]. V odpadních vodách tvoří ropné látky podstatnou část NEL [1]. 5.4
Vliv ropných látek na životní prostředí
Vypouštění většího množství ropných látek do vodního toku obvykle provází tvorba olejovitých filmů na vodní hladině. Vodní hladina pokrytá souvislou, dostatečně silnou vrstvou ropných látek může omezit přístup vzdušného kyslíku ke hladině vody, což pak ovlivňuje biocenózu vodního toku či nádrže a působí na průběh biologických samočisticích procesů [1]. Plovoucí vrstvy ropných látek mohou mít smrtící důsledky pro vodní ptactvo. Jakmile se totiž peří těchto ptáků pokryje vrstvou plovoucích ropných látek, pták se neudrží na hladině a utopí se [1]. Je zajímavé, že vodní ptáci se nevyhýbají ropným vrstvám na hladině vody. Dokonce je vyhledávají, neboť plovoucí olejová vrstva tlumí vlnění vody a vytváří dojem klidné vodní hladiny [1]. Po rozpadu plovoucích ropných filmů v důsledku rozpouštění ropných látek zůstanou u hladiny jen málo rozpustné těžší ropné uhlovodíky [1]. Ty pak ulpívají na březích říčního koryta či vodní nádrže, především na stvolech pobřežních rostlin. Škodlivými vlivy těchto asfaltových látek je postihována fauna i flora. 5.5
Ropa a moře
Znečišťování moří ropou nabývá stále větších rozměrů a místy dostává formu lokálních katastrof. Ropa byla sice známa už od středověku, například v babylónské říši, ale tehdy se využívala nanejvýš k léčebným účelům nebo ke kouzlům. Teprve v tomto století se stala významným zdrojem energie. Hlavní zdroje ropy leží většinou mimo těžiště průmyslové výroby a proto se dopravuje buď potrubím nebo cisternovými loděmi. Až do 50.let nebyly cisternové lodě či tankery velkých rozměrů, a tak jejich ztroskotání příliš neohrožovalo mořské organismy [8]. Ani množství ropy, které se dostávalo do moře při jejich vymývání, nepřesahovalo hranici, kdy mohlo být zneškodněno přirozenou bakteriální cestou. Ke zvlášť rychlému nárůstu počtu obřích tankerů došlo v roce 1967 tedy v době, kdy byl za války s Izraelem vyřazen z provozu Suezský průplav [8]. Ten byl vybudován v letech 18581869, je dlouhý 161 km a průjezd jím trvá pouze 15 hodin. Aby se majitelům tankerů vyplatila dlouhá cesta, kterou museli podniknout kolem jihu Afriky, nabývaly tankery stále větších rozměrů. Za dobu své existence napáchaly obrovské škody na mořských organismech a živočiších. Podle odhadů odborníků uniká při normálním provozu těchto lodí a při čištění jejich nádrží do moře asi 33 tisíc tun ročně [8]. To je už ovšem množství, které je pro mořské organismy obrovskou zátěží. 14
Daleko horší jsou poměrně časté havárie cisternových lodí a moderních supertankerů. Tyto havárie jsou způsobeny několika okolnostmi. Supertankery jsou příliš těžkopádné, mají velmi dlouhou brzdnou dráhu a tak ztroskotávají snadněji než menší lodě. Kromě toho se koncerny průmyslových zemí, které tankery vlastní, snaží vyhnout zdanění a přísným bezpečnostním předpisům svých zemí a proto si opatřují registraci v některých rozvojových zemích. V důsledku toho vlastní například Libérie největší flotilu obchodních lodí na světě [8]. Protože kontrola bezpečnostních opatření bývá v těchto zemích velmi povrchní, bývají mnohdy v provozu již vysloužilá plavidla, jejichž ztroskotání je při vysokém pojištění pro majitele spíše ziskem než ztrátou. Málokoho pak zajímá dopad takovéto havárie pro daný úsek moře a pobřeží. Jednu z největších ekologických katastrof způsobila havárie cisternové lodi Amoco Cadiz v březnu 1978, plující právě pod liberijskou vlajkou [8]. Tehdy se do moře vylilo 60 tisíc tun ropy. Na počátku bylo znečištěno 72 km pobřeží , ale počátkem dubna se otočil vítr a hnal ropnou skvrnu opačným směrem a koncem dubna, tedy měsíc a půl po havárii, bylo zasaženo již 300 km pobřeží [8]. Pohroma, valící se v důsledku této havárie na mořské živočichy, byla ohromná. Někteří sice mohli utéct ze znečištěné zóny, horší to bylo s těmi, kteří byli zasaženi nenadále, nebo kteří jsou nepohybliví, jako například ústřice. Z ústřičných líhní muselo být zničeno 6 tisíc tun ústřic pro nepoživatelnost. Žalostný pohled byl na vodní ptactvo, zvláště alky. Ropný povlak zbavil jejich peří tuku, což vedlo buď k jejich utopení, nebo v důsledku ztráty tepelné izolace zmrzli. Mnozí z nich se přímo otrávily ropou. Vyčištění pobřeží od ropy stálo francouzskou vládu 700 mil.franků [8]. V posledních dvaceti letech se začalo s vrty na naftu v pobřežním šelfu mnoha zemí. To je pro čistotu mořské vody velké riziko. Ropa uniká do moře už při samotných těžebních pracích. Havárie vrtných plošin nejsou žádnou vzácností, protože věže jsou vystaveny silným bouřím, kterým se nemohou vyhnout a někdy dojde i k výbuchu. Například v šelfu zátoky Campeche začala 10. Prosince 1978 vrtat společnost Petroleos Mexikanos, 3.června 1979 vybuchl průzkumný vrt a požár a výlev ropy byly zastaveny až 23. března 1980, tedy po 290 dnech [8]. Výbuch zničil celé zařízení, takže se ropa mísila s vodou hned u dna. Na pobřeží se dostalo asi 120 tisíc tun ropy, a zahynulo při tom na 4 tis. mořských ptáků. Vážné nebezpečí spočívá i ve válečných konfliktech v blízkosti ropných polí. Počátkem března 1983 při bojových operacích mezi Iránem a Irákem byla zasažena jedna z vrtných plošin ropného pole Navrúzu. Došlo tak k jedné z největších ekologických katastrof [8]. Koncem dubna už pokrýval „ropný koberec“ přes 20 tisíc km2 Perského zálivu. Denně zde unikalo asi šest tisíc barelů ropy (1 barel je 159 l). Za války v Perském zálivu, v roce 1991, Irácká vojska Saddáma Husajna vypustila do moře milióny barelů ropy, a škody které takto napáchala nelze ani řádně odhadnout [8]. Ve srovnání se splašky, které se dostávají do moří z průmyslových závodů a měst, je sice znečištění ropou plošně omezené, ale škody jím způsobené jsou značné. Před věkem rozumu a před nástupem moderní vědy připisovali naši předkové vždy svým řekám, jezerům, oceánům a mořím zvláštní duchovní nebo posvátný význam. Za znesvěcení se považovalo poškození čistého pramene nebo krásné řeky, protože to byly zdroje především přírodního, Bohem daného bohatství, na němž závisí náš život. Současné znečišťování je možno klasifikovat právě jako takový soudobý znesvěcující proces.
15
5.6
Přehled závažnějších dopravních havárií v letech 1975 – 2001 na území ČR
1975: 11.2.1975 došlo k úniku 12 400 l motorové nafty z železniční cisterny mobilního skladu ČSD v Táboře do rybníka Jordán. Skladování motorové nafty bylo v rozporu s vodohospodářskými předpisy a nebylo ani povoleno. Díky včasné realizaci sanačních prací nebyl dlouhodobě ohrožen odběr pitné vody z Jordánu [7]. 20.3.1975 došlo k havárii autocisterny n. p. Benzina u obce Lukavec (3. pásmo PHO VD Švihov) v povodí Martinického potoka, levostranný přítok Želivky. Cisterna se převrhla (nedošlo k jejímu poškození), ale odvzdušňovacím ventilem uniklo 12 400 l nafty do terénu a následně do meliorační strouhy a Martinického potoka. Sanační práce trvaly do listopadu, k bezprostřednímu havarijnímu ohrožení vodárenské nádrže díky včasnému a intenzivnímu sanačnímu zásahu nedošlo [7]. 13.5.1975 došlo v Podhájí (okres Zlín) k úniku kapalného hnojiva do toku Lutonínka. Při přečerpávání z mísící nádrže do nádrže fekálního vozu (ručně obsluhované čerpadlo) se obsluha vzdálila a došlo k přeplnění nádrže fekálního vozu a úniku do pstruhového potoka Lutonínka. Došlo k úhynu ryb v délce toku 3 km. vodárenský odběr pro Vizovice (7 km pod místem havárie) byl na 8 hodin odstaven [7]. 1979: 18.3.1979 došlo k úniku 33,5 t leteckého petroleje u Ústí u Vsetína ze dvou převržených železničních cisteren do potoka Senice a dále do Vsetínské Bečvy (zhruba 4 km nad prameništěm Vsetín Ohrada). Byly zastaveny vodárenské odběry Vsetín, Jablůnka, Valašské Meziříčí a krátkodobě i Hranice a Přerov. Sanace prameniště Vsetín byla provedena vypouštěním závlahových rybníků a příkopů a proplachem čistou vodou z nezasaženého přítoku Bečvy. Vysoká postupová rychlost znemožnila jakýkoliv účinný záchyt (v Senici byl v době havárie průtok 15 m3/s) plovoucích ropných látek, vyšší průtok způsobil dostatečné naředění. Příčinou úniku (cisterny byly nepoškozeny) byla netěsná uzavírací víka v horní části cisteren, která nebyla po naplnění řádně uzavřena [7]. 1980: V noci z 3.11. na 4.11. 1980 došlo k dosud největší ropné havárii z ropovodu na území ČR. Na úseku ropovodu u obce Bartoušov vznikla netěsnost ve spirálově svařovaném potrubí o velikosti cca 30 cm x 1 až 3 cm. Vzniklá netěsnost nebyla včas dispečerem dálkovodu identifikována (na signalizovaný pokles tlaku v potrubí obsluha uvedla do provozu druhé čerpadlo), celý úsek byl pod tlakem minimálně 6 hodin. Celkový únik byl později vyčíslen na 6 000 t ropy. Z terénu unikala ropa do mokřadu a následně do Šlapanky a Sázavy. Na likvidaci této havárie bylo nasazeno značné množství pracovníků - cca 300 a techniky, byla postavena řada norných stěn na Šlapance i na Sázavě, na norné stěně u ústí Šlapanky do Sázavy byla vrstva ropných látek až 60 cm. Byly přerušeny odběry ze Sázavy. Sanační práce probíhaly do roku 1982 [7]. 1982: 19.3.1982 došlo k vážné dopravní nehodě autocisterny vojenského útvaru Líně a linkového autobusu ČSAD mezi obcemi Holoubkov a Svojkovice. okres Rokycany. Při nehodě uniklo cca 26 m3 leteckého petroleje na vozovku, okolí a přímo do Chejlavy (přítok Holoubkovského potoka), dále došlo ke znečištění Boreckého rybníka a Holoubkovského potoka pod rybníkem. Asi na jeden týden byl odstaven vodárenský odběr pro Rokycany z potoka, sanační práce trvaly zhruba 5 měsíců [7]. 20.4.1982 bylo zjištěno intenzívní znečištění Čertovky (Vltava, Praha) ropnými látkami. Příčinou byla netěsnost v podzemní nádrži na LTO (koroze) v uložišti francouzského
16
velvyslanectví na Velkopřevorském náměstí. Únik trval delší dobu, odhad uniklého množství byl 5 000 - 10 000 l. 1985: 11.12.1985 došlo k železniční nehodě u Bíliny na trati Bílina - České Zlatníky (km 37,175). Příčinou železniční nehody bylo hrubé porušení drážních předpisů (nerespektování návěstidla v poloze Stůj). Při srážce dvou vlaků došlo mimo jiné i k vykolejení a poškození dvou železničních cisteren s topným mazutem. Mazut pak z cisteren vytékal do kolejiště, po náspu na obslužnou komunikace, do propustku pod tratí a dále až do řeky Bíliny. Celkem uniklo 51 t mazutu, několik tun se dostalo až do Bíliny. Ze strany ČSD byla činnost při zneškodňování uniklého mazutu zcela nedostatečná, několikrát byly sanační práce přerušeny, proto byla z podnětu ČVI vyžádána spolupráce s Povodím Ohře Chomutov [7]. 1988: 23.7.1988 došlo k úniku motorové nafty (63 m3) ze skladu Benziny v Jabloneckých Pasekách. Příčinou úniku bylo hrubé porušení provozních předpisů obsluhou při stáčení železničních cisteren. Pracovníci po ukončení směny nezabezpečili 3 cisterny proti pohybu a ani neuzavřeli vypouštěcí ventily. Při samovolném posunutí cisteren došlo k utržení stáčecích hadic a úniku nafty [7]. 1992: 12.12. a 16.12.1992 došlo k úniku motorové nafty ze skladu FMV v Domašíně, okres Benešov. Příčinou úniku bylo přeplnění nádrže při stáčení z železničních cisteren (nádrže nebyly vybaveny signalizací maximální hladiny ani jinak zabezpečeny proti přeplnění), kdy se obsluha při obsluze vzdálila. Nafta se dostala do splaškové kanalizace, na ČOV a následně do místního potoka a do řeky Blanice (Vlašimské). Ve druhém případě únik nafty byl způsoben chybnou manipulací na lapolu a nafta přetekla do splaškové kanalizace. Uložiště bylo vybudováno v roce 1926 a v době havárie nemělo být již provozováno (původně VÚ Domašín, který měl provoz časově omezen udělením výjimky) [7]. 1998: 6.7.1998 došlo k úniku ropných látek z plavidla Lucký 1, ze kterého se v důsledku proražení dna odčerpávaly vody ze strojovny tak, aby nedošlo k potopení lodi. V profilu Hřensko byla postavena norná stěna, sanační práce probíhaly i v Děčínském přístavu [7]. 2000: 11.9.2000 došlo k dopravní nehodě autocisterny převážející naftu v Turnově, okres Semily na silnici Turnov – Jičín. Ve dvou komorách pětikomorové cisterny bylo 18 m3 nafty. Při vyhýbání autocisterny v zatáčce s jiným vozidlem došlo k utržení krajnice vozovky a následnému převržení AC na bok. Při převrácení došlo k proražení dvou otvorů první komory, Nafta tekla po krajnici vozovky a z větší části natekla do uliční vpusti jednotné kanalizace, která se nacházela přímo pod převrácenou AC. Kanalizací nafta odtekla na MěČOV Turnov, kde byla zachycena v nové usazovací nádrži, která nebyla ještě v provozu. Nafta na krajnici silnice byla zachycována na pevný sorbent. Povodí Labe pod zaústěním MěČOV Turnov instalovalo preventivně nornou stěnu, ke znečištění Jizery nedošlo [7]. 2001: 15.2.2001 došlo v poledních hodinách k dopravní nehodě autocisterny na silnici z Chomutova směrem na Karlovy Vary (cisterna jela na trase ze Spolany Neratovice do SRN) před obcí Boč, okres Karlovy Vary. Autocisterna vezla 22 t kaprolaktamu v kapalném stavu, který byl horký. Řidič jel vysokou rychlostí a nezvládl řízení v zatáčce. Cisterna se převrátila mimo vozovku a zůstala převrácená na boku na břehu Ohře. Z porušené cisterny vyteklo asi 50 l kaprolaktamu, který na vzduchu po zchladnutí ztuhl na podvozku a zemině, do řeky Ohře nevnikl. Na místo se dostavila zásahová jednotka hasičů ze Spolany Neratovice. Ti nezahájili 17
přečerpávání kaprolaktamu, protože při přečerpávání mohlo dojít k ochlazení látky a k jejímu ztuhnutí, následně k ucpání potrubí. Bylo rozhodnuto, že se nechá látka zchladit a ztuhnout v autocisterně a následně byla provedena likvidace havárie. Při havárii nedošlo ke znečištění Ohře [7]. 28.5.2001 dopoledne došlo k úniku benzinu ze společnosti ČEPRO, a. s., sklad Cerekvice nad Bystřicí. Z areálu stáčiště železničních cisteren sjely 4 cisterny (80 m3), které vykolejily na vlečce u železniční stanice Hněvčeves (příčinou havárie bylo selhání lidského faktoru). Při vykolejení došlo k proražení jedné cisterny, ze které do okolí unikl benzín. Na místě zasahoval HZS a smluvní sanační organizace ČEPRA – Vodní zdroje a Dekonta, dále Policie ČR. Pracovníci HZS provedli základní zabezpečení, cisternu opěnovali z důvodu prevence požáru a výbuchu a zajišťovali přečerpání zbytku. Ke znečištění řeky Bystřice nedošlo, část produktu se podařilo přečerpat, část zachytit v kolejišti, uniklo cca 30 m3 [7]. 5.7
Aktuálně: Tanker se potopil, hrozí ekologická katastrofa
Dne 19.11.2002 došlo k potopení tankeru (viz. obrázek č. 2) [6]. Nejhorší obavy ochránců přírody se vyplnily. Poškozený tanker Prestige, který měl na palubě přes 70 tisíc tun ropy, se rozlomil na dvě části a klesl pod hladinu. Tanker se před tím ale podařilo odvléci asi 250 kilometrů od galicijských břehů. Tanker se zlomil ve chvíli, kdy ho táhla čínská vlečná loď, kterou si pronajala nizozemská společnost SMIT specializující se na pomoc při podobných haváriích. Galicijské úřady oznámily, že se tak stalo v portugalských vodách. Zatím není jasné, kolik ropy uniklo do moře [6].
Obr. č. 1 – havárie ropného tankeru před potopením [6] Rozlomení tankeru by mohlo podle ekologů znamenat dvakrát větší katastrofu než aljašská nehoda tankeru Exxon Valdez v roce 1989 [6].
18
Obr. č. 2 – potopení ropného tankeru [6] 5.7.1 Ropa tekla do moře celou dobu Ropa z tankeru unikala již od středy 13.11.2002, kdy došlo k havárii (viz. obrázek č. 1) [6]. Příčinou úniku ropy byly trhliny v nádržích tankeru. Znečištěno bylo asi 200 kilometrů španělského pobřeží a ropa unikala již během transportu na volném moři [6]. 5.7.2 Co nejdále od pobřeží Tanker se snažili záchranáři odtáhnout co nejdále od španělského pobřeží, ale bouře nedovolila z poškozeného tankeru odčerpat zbylou ropu. Záchranáři bojovali s postupující skvrnou natažením osmnácti kilometrů plovoucích bariér a nasadili také desítky pump k odsávání ropy. Ta byla přesto cítit i vidět po celém pobřeží. Galijci ho přezdívají „pobřeží smrti“, neboť u něj často havarují námořní lodě. Zamoření pobřeží děsí i mnoho místních obyvatel, pro které je rybolov hlavní obživou. Španělské úřady včera pozastavily výlov v širokém pásu pobřežních vod a vláda slíbila rybářům kompenzaci ušlých zisků. Znečištění se obává i Francie, která vyslala k tankeru loď specializovanou na bojh proti znečištění. Z tankeru Prestige vyteklo od středy 3000 tun ropy.Tanker, který plul z Lotyšska do Gibraltaru pod bahamskou vlajkou, přepravoval 77 tisíc tun ropy. Tanker směřoval z lotyšského přístavu Riga do Singapuru. Minulý týden ve středu se u španělských břehů dostal za silné bouře do problémů a začal nabírat vodu. O den později ho vlečné čluny začaly odtahovat na širé moře, aby se tak zabránilo vážnému znečištění galicijského pobřeží [6].
19
6.
OCHRANA VOD
Existující opatření ke zmírnění antropogenních vlivů na vody jsou rozsáhlé a komplexní [4]. Jinou otázkou je, do jaké míry jsou respektována [4]. V obecné rovině je lze rozdělit na preventivní a následné. Za preventivní opatření je především třeba pokládat zákony, nařízení, normy a vyhlášky stanovující pravidla o nakládání s vodami a jejich ochrany, o úplatách, ukazatelích přípustného znečištění apod. Stejně tak preventivně působí nejrůznější technická zařízení zamezující pronikání nežádoucích kontaminantů do povrchových i podzemních vod. Největší nebezpečí pro hydrosféru však spočívá ve vypouštění znečištění odpadních vod, jejichž vzniku se dosud nelze vyhnout [4]. Je proto třeba je co nejdokonaleji čistit a pokud je to možné, recyklovat je [4]. Čištění odpadních vod se provádí mnoha různými způsoby, které lze rozdělit podle jejich podstaty do tří základních skupin: fyzikální, chemické, biologické postupy [4]. Téměř nikdy nestačí k vyčištění jen jeden způsob či způsoby z jedné skupiny, nýbrž je jich třeba kombinovat více k dosažení žádaného efektu [4]. Vlivem velké rozmanitosti složení odpadních vod z různých odvětví průmyslu, kdy i odpadní vody z jednotlivých provozů téhož odvětví se svým složením liší, nelze udat jednotný předpis pro sestavu čistírny vod [4]. Je nezbytně nutné řešit čistírny případ od případu vždy s přihlédnutím ke specifice každého odvětví [4]. 6.1
Ochrana vod před ropnými látkami (přímou kontaminací)
Masové používání ropných látek a jejich negativní vlastnosti ve vztahu k vodě vedou k řadě konfliktních situací [4]. Pro ohrožení nebo znečištění vod nejsou důležité jen ty operace, kde ropné látky přecházejí do odpadních vod, ale i všechny ostatní manipulace s ropnými látkami a jejich používání. Při nárazovém znečišťování vod je podíl těchto manipulací na vzniku havárií podstatně vyšší než vliv vypouštění odpadních vod s obsahem ropných uhlovodíků. Proto soubor preventivních technických opatření proti únikům ropných látek nebo omezujících jejich škodlivé působení na nejnižší možnou míru je nezbytnou součástí všech zařízení, která slouží k jakékoli manipulaci s ropnými látkami. Objektem ochrany je jak povrchová, tak podzemní voda [4]. 6.2
Doprava ropných látek
Ropné látky, tj. ropa i výrobky z ní, se dopravují po železnici, automobilními cisternami, loďmi a dálkovými ropovody [4]. Při dopravě železničními cisternami se nepožadují zvláštní preventivní opatření proti únikům; dodržování železničního přepravního řádu je dostatečné preventivní opatření [4]. Cisterny musí být v dobrém technickém stavu, to se týká především uzavíracích armatur a topného systému (u vyhřívaných cisteren). Přepravce také musí kontrolovat stav vozů i jejich naplnění. Silniční doprava v autocisternách je velmi obvyklým způsobem přepravy ropných látek, zvláště mezi distribučními sklady a místy spotřeby (hlavně čerpacími stanicemi). Ropné látky se převážejí v zařízeních různého typu a tonáže a při převozu vyšších objemů se zároveň zvyšuje riziko přepravy. To se netýká jen většího množství přepravované látky, ale i zvětšení hmotnosti celé jednotky a obtížnější manipulace na užších a méně únosných silnicích. Lodní doprava ropných látek má v našich podmínkách jen velmi omezený význam. Zvláštní preventivní opatření proti únikům ropných látek z nádrží zde nejsou požadována [4]. Ve vnitrozemí se největší množství ropných látek dopravuje dálkovým potrubím (dálkovými ropovody), jejichž síť spojuje naftová pole s přístavy a rafinériemi, sklady a hlavními místy spotřeby [4]. Vzhledem k značnému dopravovanému množství je tento způsob dopravy nejbezpečnější. Aby byl provoz dálkovodu skutečně bezpečný, je třeba dodržet řadu opatření. 20
Rozhodující význam má volba trasy dálkovodu. Ta se musí vyhnout I. a II. ochrannému pásmu zdrojů povrchové pitné vody a I. a II. pásmu podzemních zdrojů. Pokud musí být dálkovod veden dalšími ochrannými pásmy či povodím vodárenského toku, popř. jinou vodohospodářsky významnou oblastí, je nutno volit bezpečnější provedení potrubí, nebo dálkovod vybavit zabezpečujícím i signalizačním doprovodným zařízením [4]. 6.3
Skladování ropných látek
Při skladování dochází ponejvíce k manipulaci s ropnými látkami v případě, kdy se stáčejí a dále dopravují rozvody přímo v budově nebo v závodě. Vlastní skladování Při rozhodováním o umístění skladu se musí vzít v úvahu vodohospodářská exponovanost daného území [4]. Především ve vnitřních pásmech hygienické ochrany zdrojů pitné vody nelze v žádném případě sklad zřídit ani provozovat. Při jakékoliv poruše vzniká nebezpečí bezprostředního ohrožení zdroje pitné vody. Každopádně je třeba dát v těchto oblastech přednost nadzemnímu skladování před podzemními nádržemi. V obou případech musí být skladovací jednotky vybaveny optimální zabezpečovací technikou proti únikům skladovaného media. Aby se zabránilo vzniku kontaminovaných vod (hl. srážkových), požaduje se zastřešení manipulačních ploch. Rozeznáváme skladování v nádržích podzemních, nadzemních a v drobných obalech [4]. Dále lze hovořit o skladech stabilních, mobilních a o skladování v pohotovostních nádržích. Podzemní skladování Tento běžně používaný termín není zcela přesný [4]. Proto se zavádí název „nádrže, jejichž povrch není vizuálně kontrolovatelný“. Prakticky jde o nádrže uložené v zemině, a to i např. nad povrchem terénu, ale zasypané nebo obsypané [4]. Tedy nádrže jejichž povrch je zcela nebo z větší části nepřístupný a nekontrolovatelný. Zařízení, která poskytují ochranu proti únikům skladovaných látek, jsou především dvoustěnné (dvouplášťové) nádrže. Skladovaná kapalina je umístěna ve vnitřní nádrži, meziprostor mezi vnitřní a vnější stěnou slouží k indikaci netěsnosti. Může být vyplněn testovací kapalinou (u níž indikuje netěsnost pohyb hladiny) nebo vakuován (indikace zvýšením tlaku) [4]. Oba dva principy indikace lze snadno automatizovat [4]. Nádrže mohou být ocelové, (tj. obě stěny) nebo kombinované – vnější nádrž ocelová, vnitřní z plastu. Nadzemní skladování Přes všechna bezpečnostní a zajišťovací zařízení, která se používají u podzemního skladování, se nadzemní skladování považuje za bezpečnější. Kde je to možné, dává se mu přednost. Za nadzemní nádrže se považují nádrže s povrchem, který je vizuálně kontrolovatelný, pochopitelně kromě té části, na které nádrž stojí [4]. Skladování v drobných obalech Sklady sudů s obsahem ropných látek, i sklady použitých prázdných sudů se musí umisťovat na zpevněných, nepropustných plochách. Srážkové vody z těchto ploch musejí být sváděny k čištění; není to třeba, je-li skladovací prostor zastřešen [4].
21
7.
ZÁVĚR
Doprava má značný vliv na životní prostředí. Nejvíce postiženými oblastmi je ovzduší a voda. Obojí je znečišťováno jak emisemi ve výfukových plynech, tak i samotnými pohonnými látkami nebo jinými látkami, které jsou pro činnost dopravních prostředků potřebné. Z porovnání vlivů jednotlivých druhů dopravy na životní prostředí v kapitole 4 vyplývá, že největší vliv na životní prostředí má silniční doprava, ale vliv ostatních druhů dopravy také není zanedbatelný. Škodlivé látky se do povrchových i podzemních vod dostávají nejenom přímo (při haváriích), ale i nepřímo pomocí exhalací, které pak spolu s odpařenou vodou vytvářejí tzv. „kyselé deště“ a tím se ve srážkových vodách dostávají do povrchových i podzemních vod. Kvalitu vod mohou do značné míry ovlivnit i splachové vody, proto je nutné již při projektování nových komunikací nebo rekonstrukcí stávajících komunikací navrhnou způsob likvidace splachových vod. Tento problém je aktuální snad na celém světě, zvláště pak tam, kde je silniční síť značně rozvětvená a často vede v bezprostřední blízkosti vodohospodářsky využívaných zdrojů podzemní vody. Zhoršování čistoty vody na Zemi je součástí antropogenního tlaku na životní prostředí. Proto se tento problém čistoty vody stal problémem mezinárodním. Lidstvo si stále více uvědomuje, že existuje horní hranice znečištění, kterou nemůže překročit, aby nebyla porušena ekologická rovnováha se všemi katastrofálními důsledky. Mnohé typy znečištění vod mají regionální, až globální charakter a mohou být úspěšně řešeny pouze ve spolupráci všech států světa. Proto by se měli všichni lidé zamyslet především sami u sebe. Závěrem bych jako dobrou radu uvedl jeden citát: „ Rány, které jsme způsobili Zemi, můžeme vyléčit. Ale nemá-li být pozdě, musíme to udělat hned.“ ( Jonathan Porritt )
22
Seznam použitých informačních zdrojů [1] [2] [3] [4] [5] [6]
SYNÁČKOVÁ, M. Čistota vod. 1. vydání. ČVUT Praha, 1994. 208 s. DIRNER, V., a kol. Ochrana životního prostředí. Praha: Ministerstvo životního prostředí, 1997. ISBN: 80-7078-490-3 KVARČÁK, M., VAVREČKOVÁ, J., ŽEMLIČKA, Z. Likvidace ropných havárií. 1. vydání. Ostrava, 2000, ISBN: 80-86111-61-X DVOŘÁK, J., ERLEBACH, J., PTÁČEK, M., a kol. Čištění odpadních vod s obsahem ropných látek. STNL Praha, 1982. 368 s. SOUKUP, J. Exhalace a jiné negativní účinky silniční dopravy na životní prostředí. 1. vydání. Praha: Výzkumný ústav výstavby a architektury, 1985. 94 s. ČESKÁ TISKOVÁ KANCELÁŘ. Tanker se potopil, hrozí ekologická katastrofa [online]. Praha: Lidové noviny, c2002 [cit. 2002-11-19]. Dostupné z:
.
[7]
ČESKÁ INSPEKCE ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ. Příklady evidovaných vodohospodářských Havárií [online]. Praha: ČIŽP, poslední revize 21. 6. 2002 [cit. 2002-11-19]. Dostupné z: .
[8]
VOKOUNOVÁ, Jaroslava. Oceány a moře – dědictví pro budoucnost [online]. c2001 [cit. 2002-11-19]. Dostupné z: .
23
OBSAH: ANOTACE ................................................................................................................................. 2 1.
ÚVOD DO PROBLEMATIKY.......................................................................................... 3
2.
DRUHY VOD .................................................................................................................... 4
3.
4.
2.1
Povrchové vody .................................................................................................................... 4
2.2
Podzemní vody ..................................................................................................................... 5
2.3
Srážkové vody....................................................................................................................... 5
LÁTKY ZPŮSOBUJÍCÍ ZNEČIŠTĚNÍ VODY ............................................................... 6 3.1
Znečištění povrchových vod................................................................................................ 7
3.2
Znečištění podzemních vod ................................................................................................. 7
3.3
Odpadní vody ....................................................................................................................... 8
DOPRAVA ......................................................................................................................... 9 4.1
Vliv dopravy na životní prostředí....................................................................................... 9
4.2
Porovnání jednotlivých druhů dopravy ve vztahu k životnímu prostředí...................... 9
4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4
5.
4.3
Výsledek srovnání jednotlivých druhů dopravy ve vztahu k životnímu prostředí ...... 10
4.4
Negativní účinky silniční dopravy na životní prostředí.................................................. 10
DRUHY ZNEČIŠTĚNÍ (HAVÁRIÍ) .............................................................................. 11 5.1
Co je to havárie .................................................................................................................. 11
5.2
Dělení havárií ..................................................................................................................... 11
5.2.1 5.2.2 5.2.3
7.
Dělení havárií podle postiženého prostředí ................................................................................... 11 Dělení havárií podle typu závadné látky ....................................................................................... 12 Dělení havárií podle její příčiny.................................................................................................... 13
5.3
Ropné látky......................................................................................................................... 13
5.4
Vliv ropných látek na životní prostředí ........................................................................... 14
5.5
Ropa a moře........................................................................................................................ 14
5.6
Přehled závažnějších dopravních havárií v letech 1975 – 2001 na území ČR .............. 16
5.7
Aktuálně: Tanker se potopil, hrozí ekologická katastrofa ............................................. 18
5.7.1 5.7.2
6.
Silniční doprava .............................................................................................................................. 9 Letecká doprava .............................................................................................................................. 9 Železniční doprava .......................................................................................................................... 9 Vodní doprava............................................................................................................................... 10
Ropa tekla do moře celou dobu..................................................................................................... 19 Co nejdále od pobřeží.................................................................................................................... 19
OCHRANA VOD............................................................................................................. 20 6.1
Ochrana vod před ropnými látkami (přímou kontaminací) .......................................... 20
6.2
Doprava ropných látek ...................................................................................................... 20
6.3
Skladování ropných látek.................................................................................................. 21
ZÁVĚR............................................................................................................................. 22
Seznam použitých informačních zdrojů ................................................................................. 23
24
