I. Přikryl, ENKI, o.p.s., Třeboň
Vody vznikající v souvislosti s těžbou uhlí Abstrakt Práce hodnotí různé typy vod, které vznikají v souvislosti s těžbou uhlí, z hlediska jejich ekologické funkce i využitelnosti pro různé lidské aktivity. Upozorňuje na možnosti zlepšení jejich funkčnosti.
Úvod Vodní plochy a mokřady plní v krajině řadu funkcí. Jsou součástí pohybu vody v krajině, a to jak odtoku srážkových vod, tak i malého a velkého vodního cyklu prostřednictvím odparu vody a kondenzace vodních par. Jsou biotopem mnoha druhů a společenstev živých organismů a z tohoto hlediska bývají často chráněny. V různé míře slouží člověku s významem protipovodňové ochrany, zdroje vody pro různé účely, rekreačního využití (zejména sportovní rybolov), chovu ryb. Nezanedbatelná je jejich estetická funkce. Jednotlivé vodní plochy i v přirozených podmínkách vznikají z různých důvodů, postupně se mění a po čase zanikají. Člověk dynamiku existence vodních ploch a změny jejich vlastností významně ovlivňuje. Vodním plochám vznikajícím v souvislosti s povrchovou těžbou hnědého uhlí v Podkrušnohoří a funkci těchto vod v krajině byla věnována pozornost v projektu VaV MŽP ČR 640/3/00 „Obnova funkce krajiny narušené povrchovou těžbou“, jehož řešení probíhalo v letech 2000 – 2002. Akcentovány byly přirozeně ekologické funkce a význam pro ochranu přírody. Ve výstupech jsou zde prezentované přístupy zevrubně zpracovány a doloženy. V souvislosti s těžbou uhlí vznikají různé typy vod. Některé mají jen dočasný charakter: louže na dně lomů, odvodňovací příkopy přemísťované v průběhu těžby či sypání, jezírka vzniklá před povrchovou úpravou výsypek. I tyto vody plní určitou ekologickou funkci například jsou využívány pro rozmnožování ropuchy zelené či kuněk, vyskytují se v nich různé druhy hmyzu, hledají v nich potravu bahňáci apod. Další vody přetrvávají delší období v průběhu těžby a využívání uhlí (plaviště popílku, technologické nádrže) nebo mají perspektivu trvalejší existence i po skončení těžby (deprese na výsypkách související s technologií sypání, zbytkové jámy, poldry, jezírka na neurovnaném povrchu výsypek, nádrže v patě výsypek, propadliny po hlubinné těžbě, hydrické rekultivace na výsypkách). Tyto vodní plochy i voda v nich zadržovaná mají, přinejmenším v počátečním období, určité specifické vlastnosti. Těmto vlastnostem a případné možnosti zlepšení funkcí uvedených typů vodních ploch je věnována tato práce. Akcentovány jsou především podmínky pro vznik ekologicky hodnotných vod a vznik biotopů zajímavých z hlediska ochrany přírody z pohledu dlouhodobé udržitelnosti a v kombinaci s mnohostranným využíváním jednotlivých typů vod. Hodnoceny jsou pouze ty ukazatele kvality vody, které mohou způsobovat problémy s jejím dalším využitím a oživením.
Významné ukazatele kvality vody a kvality prostředí Reakce vody (pH) Pro povrchovou těžbu uhlí je typický výskyt kyselých důlních vod spojených s vysokými koncentracemi kovů, překračujícími mnohonásobně limity pro povrchové vody. U vod, které přetrvají po skončení těžby v oblasti Podkrušnohoří, je tato vlastnost spíše výjimkou. U takových vod je navíc silná tendence k nárůstu pH. Protože je na tyto vody vázán výskyt některých vzácných acidofilních organismů, považuji za vhodné takovéto vody spíše zachovat.
Koncentrace solí Pravidlem jsou zvýšené koncentrace solí ve vodě, která je v kontaktu s výsypkovými zeminami. V Severočeské pánvi je toto zvýšení mírně, jen několikanásobně překračující úroveň v jiných oblastech ČR a příliš se neliší od přirozeného pozadí v této oblasti. V Sokolovské pánvi jsou koncentrace solí ve vodě zhruba řádově překračující obvyklou úroveň. V takové vodě je jen mírně omezeno druhové spektrum vodních organismů a nevznikají problémy s jejím využitím, pokud nejde o nádrže s odběrem vody. Navíc v dlouhodobé perspektivě lze očekávat postupné snižování koncentrace solí. Určitým problémem může být srážení uhličitanů spojené se zanášením vodotečí. V takovém případě je vhodné docílit jejich maximálního zadržení ještě v prostoru výsypek. Při srážení uhličitanů vznikají pěnovcové mokřady, na něž je vázána řada vzácných vodních organismů. Zjištěné mírné zasolení neomezuje výskyt naprosté většiny vodních organismů. Při vhodném vodním režimu (převažující odpar) však již tato koncentrace solí umožňuje vznik slanisek. Průzkum ukázal, že nezáměrně takové podmínky vznikají v suchých poldrech a širokých kanálech s malým spádem, které je propojují. Slanomilné nebo alespoň zasolení tolerující druhy tato místa již skutečně osídlují, přestože jde o biotopy velmi mladé. Místy je v Sokolovské pánvi možno nalézt i plochy extrémně zasolené, kde koncentrace solí přesahuje až 50 % koncentrace v mořské vodě. Tato koncentrace již silně omezuje druhové spektrum vodních organismů a například již neumožňuje výskyt našich druhů ryb. Takových ploch je však velmi málo a je vhodné využít je k založení extrémních biotopů – vodních ploch a slanisek nevyžadujících speciální péči pro jejich trvalé udržení.
Trofie Typická pro většinu vod vznikajících v souvislosti s povrchovou těžbou uhlí v ČR je nízká výchozí úživnost na úrovni mezotrofie nebo dokonce oligotrofie. To je na pozadí eutrofizovaných vod na ostatním území republiky cenná vlastnost, která by i v následujícím období měla zpravidla zůstat zachována. Mimo jiné umožňuje vysokou druhovou diverzitu vodních a mokřadních organismů. S jejich stárnutím bude docházet k hromadění živin a určité eutrofizaci. Výraznější bude u vod rybářsky využívaných. Určitá vyšší trofie je žádoucí u vod, kde je zájem podporovat výskyt vodního ptactva, protože je podmínkou dostatečné potravní nabídky. V tomto případě je účelná i záměrná eutrofizace. Naopak u velkých zbytkových jam je potřebná co nejnižší trofie, aby byla zachována co nejlepší kvalita vody.
Kovy Ve vodách tekoucích z důlních území je v místě výstupu na povrch pravidlem vysoká koncentrace kovů. To je ještě zvýrazněno u vod kyselých. U tekoucích vod je pak velkým problémem srážení kovů, především železa, jehož sloučeniny zanášejí koryta toků rezavými sraženinami. Zpravidla je však možné docílit vysrážení železa v malé vzdálenosti od vývěru vytvořením podmínek pro dobré prokysličení vody a pro rychlou sedimentaci sraženin. Optimální je využití mělkých mokřadů zarostlých souvisle vegetací, kde úplné vysrážení proběhne na vzdálenosti nepřesahující 100 m. V případě silně kyselých vod s pH pod 3 může být nutné pro iniciaci srážení kovů zabezpečit míchání s vodami s vyšším pH.
Morfologie nádrží a toků, charakter jejich bezprostředního okolí Vedle kvality vody je významná i morfologie vzniklých vodních ploch, zejména jejich břehové části a také charakter jejich bezprostředního okolí. Jde především o vytvoření příbřežních mělčin, členitější břehové linie a plynulého přechodu do okolí. Zejména u malých nádrží jsou žádoucí břehy nezarostlé souvisle stromy, protože pak dochází k jejich silnému zastínění, ochlazení vody a zanášení organickým opadem. Tyto nezalesněné plochy bývají cenným doplňujícím biotopem. U velkých zbytkových jam je potřebné v zájmu zachování dobré kvality vody kombinovat tyto požadavky na břehovou část s co největší hloubkou v jejich centrální části.
Zarybnění Problémem většiny sledovaných vod je jejich zarybnění. Ryby účinně vyžírají bezobratlé živočichy a tak zhoršují podmínky pro vodní ptáky. Totéž se týká obojživelníků, kde ryby navíc požírají i jejich vývojová stádia nebo i dospělce. Zarybněním jsou tak znehodnoceny i nádrže, které v prvním období po vybudování hostily bohaté druhové spektrum obojživelníků nebo do nichž dokonce byly provedeny záchranné přenosy obojživelníků. K nepříliš žádoucí eutrofizaci zarybněných vod přispívá i rybáři pravidelně používané intenzívní vnadění. Tyto skutečnosti by měly být respektovány v projektech rekultivací a měly by být budovány pravidelně i nádrže, neumožňující trvalé přežívání ryb, protože jejich vysazení se nedá účinně zabránit. Další účinnou možností ochrany nádrží před silným tlakem sportovních rybářů je absence příjezdových komunikací. Nejvýznamnějším opatřením, které může ekologickou hodnotu těchto i dalších nádrží, jež v budoucnu vzniknou, je tak vytvoření podmínek pro omezení přítomnosti ryb. To přirozeně není míněno absolutně. Využití řady těchto vod pro sportovní rybářství je velmi účelné. Ještě jinak řečeno, na sledovaných nádržích může být v případě potřeby úspěšně uplatněna i manipulace jejich ekosystému prostřednictvím rybí obsádky, jak je to odzkoušeno na rybnících.
Typy vod související s těžbou a využitím uhlí a jejich ekologický význam Propadliny Propadliny jsou typické nádrže vznikající jako důsledek hlubinné těžby. Většina z nich již byla povrchově přetěžena nebo zahlazena rekultivací. Část z nich však zůstane zachována
a zpravidla si zaslouží ochranu. Větší z nich jsou automaticky využívány pro sportovní rybolov, který je dnes nejvýznamnějším ohrožením jejich ekosystému. Do stran vyznívající pokles často vyváří velmi plynulý přechod do okolního nezaplaveného terénu, který je při budování umělých nádrží takřka nenapodobitelný. Díky relativně „přirozenému“ vzniku propadlin, tzn. dlouhému procesu jejich formování, který je provázen pozvolnou změnou živých společenstev a jejich rozrůznění ve směru od souše do vody, mají propadliny pravidelně vysokou biodiverzitu. To je dále zvýrazněno u propadlin závislých na vodě z vlastního povodí, kde nedochází k nadměrnému přísunu živin z okolí, takže vznikne mezotrofní až slabě eutrofní vodní plocha. Tento stav je spjat s maximálním druhovým bohatstvím vodních a bažinných organismů a za vhodných okolností může dlouhodobě přetrvávat bez nároků na údržbu. Příznivá morfologie je základem pro vznik širokého litorálu se zonací rostlinných společenstev v závislosti na hloubce vody a na ně vázaného společenstva dalších organismů. Tato společenstva u umělých nádrží zpravidla chybí, protože mívají břehy se strmým sklonem a s bezprostředním přechodem do převýšeného suchého terénu a v rybnících i kvůli příliš hustým obsádkám ryb. Nespornou výhodou zatopených poklesových kotlin ve srovnání s nádržemi vybudovanými v rámci hydrických rekultivací a plnícími obdobné ekologické funkce jsou i prakticky nulové náklady spojené se vznikem nádrží v propadlinách a mizivé náklady potřebné na jejich údržbu.
Přeložky toků Likvidace původních koryt toků a jejich svedení do přeložek je charakteristický důsledek velkoplošné povrchové těžby. Jejich řešení je často stroze technické a ekologicky naprosto nevyhovující. Tento stav nelze trvale akceptovat po skončení těžby. Nabízí se zpravidla zaústění původních toků do zbytkových jam, někde bude realizovatelná i obnova koryt v trase blízké původní do větších řek. Obnovená koryta by měla mít přirozený charakter, tzn. přirozené vedení toku odpovídající okolnímu terénu, nikoli dlouhé rovné úseky, a určitý prostor pro samovolný vývoj koryta. Dno by mělo mít silnou vrstvu štěrku umožňující vznik hyporeálu, který je pro život v tocích velmi významný. V zájmu obnovy malého vodního cyklu v pánvích a jisté ochrany proti vysychání krajiny při očekávaném globálním oteplení jsou široké nivy provázející nové toky a umožňující intenzívní odpar vody i její kondenzaci při ochlazení. Takto pojatá obnova toků však bude velmi nákladná a není ani vyzkoušeno její technické řešení. Její realizace bude probíhat dlouhé období a je proto důležité, aby nebyla znemožněna jinými stavbami v prostoru budoucí trasy koryta.
Dočasná jezírka a louže na výsypkách a v lomech Samovolně vznikající drobné vody na výsypkách a v lomech jsou zpravidla během těžby i následně při rekultivaci likvidována. Mají dost proměnlivé vlastnosti jak v kvalitě vody, tak v morfologii. Mohou být i pravidelně vysychající. S nárůstem vegetace v okolí se jejich ekologický charakter postupně mění. Hostí specifické druhy organismů. Bývají dobře začleněna do okolí a větší mohou mít časem hodnotný litorál. Cennou vlastností je často absence ryb a nemožnost trvalého přežívání rybí obsádky. Mohou hrát významnou roli i v malém vodním cyklu. Jejich vybudování nic nestálo. Je velmi žádoucí, aby byly podle možností při rekultivacích zachovávány a vhodně začleněny do okolních ploch. Jejich ekologickou hodnotu zpravidla podpoří omezení dřevin na březích. Důvodem pro to je i skutečnost, že v době rekultivace už pravidelně hostí řadu chráněných organismů.
Odvodňovací příkopy, toky na výsypkách Jde o původně účelové stavby pro rychlé odvodnění výsypky. Během její stavby jsou opakovaně přemísťovány. Mívají strmé vysoké břehy, silně kolísavý průtok, rychlý tok vody a bývají vystaveny velké erozi. Často jsou zanášeny sraženinami železa, někdy i pěnovci. Jako biotop vodních organismů bývají nevyhovující. Během rekultivací se stávají trvalými toky, zčásti bývá odvodňovací soustava nově budována. Je žádoucí v přiměřeném rozsahu uplatnit stejné požadavky, jako při obnově tras přeložených toků. Důležité je především vytvářet plynulý sklon pozvolna se snižující k patě výsypky nebo k recipientu, aby se omezily erozní jevy. Jejich trasování by mělo odpovídat tomu, jak by se při dané morfologii výsypky vytvořily toky samovolně.
Jezírka a mokřady v patě výsypek Vznikají relativně přirozeným způsobem, bývají dobře začleněna do okolí. Často mají kvalitní litorál, někdy i druhově bohaté společenstvo vodních organismů. Existují regionální rozdíly v kvalitě vody, často jsou významně zasolená. Charakteristickou vlastností je trvalý malý průtok, který však u menších jezírek a mokřadů významně ovlivňuje kvalitu vody. U větších jezírek může být problémem jejich rybářské využití. V rámci rekultivací je vhodné stabilizovat hladinu vody.
Umělé nádrže na výsypkách Jsou velmi cenné z řady hledisek. Jejich budování je však poměrně nákladné. Zpravidla mívají poměrně strmé břehy a horší podmínky pro rozvoj litorálu. Zpravidla umožňují dobré přežívání rybí obsádky, která pak výrazně ovlivňuje kvalitu vody i složení společenstva vodních organismů. Je vhodné, aby byly vypustitelné a uzpůsobené pro chov ryb, v jeho rámci mohou být trvale udržovány v dobrém technickém stavu. Existují však i příklady nádrží s rozsáhlým litorálem, které jsou vynikající lokalitou pro vodní ptactvo.
Suché poldry Na některých výsypkách byly vybudovány suché poldry. Ty se stávají rychle velmi cennými lokalitami pro obojživelníky i některé druhy vodních ptáků. Snad nejvýznamnější je však přirozený vznik slanisek v poldrech a v menším rozsahu i v odvodňovacích kanálech vedených ve směru vrstevnic. Podstatné je zamezení náletu dřevin a porostů bylin s větším vzrůstem. To umožňuje dlouhodobou existenci slanisek bez nároku na financování specifického managementu.
Zbytkové jámy Nejvýznamnějšími vodami, které vznikají v souvislosti s povrchovou těžbou uhlí, jsou nesporně jezera v zatopených zbytkových jamách. Menší zbytkové jámy se obvykle zatopily samovolně. Postupně se vylepšila kvalita vody a hladina nastoupala do úrovně přelivu. Tím se přirozeněji začlenily do okolí a poměrně dobře imitují přirozená jezera. Nedostatkem bývají strmé břehy vystavené silné erozi a často i výrazné zastínění. Litorál obvykle nebývá vyvinutý.
U velkých zbytkových jam, které jsou v současnosti již zatápěné nebo teprve budou cíleně zatopené je možno řadu jejich vlastností ovlivnit tak, aby měly co nejlepší kvalitu vody a byly mnohostranně využitelné. Tato možnost je bohužel významně omezena u jam zatápěných již v současnosti nebo v nejbližších letech. Ve všech byla totiž těžba zastavena velmi rychle a nemohly být využity báňské technologie pro optimální tvarování morfologie břehových částí, které podstatně rozhodují o využitelnosti jezer. Pro dosažení dobré kvality vody je důležitá maximální průměrná hloubka a minimální průtok vody. V zájmu rekreace i rybářského využití je žádoucí dostatečný podíl mělčin s rozvinutým litorálem, které jsou produktivnější a umožní přirozenou reprodukci ryb. U některých jam je příležitost vytvořit i rozsáhlé plochy litorálu s optimálními podmínkami pro výskyt vodního ptactva. Každá jáma musí být individuálně řešena v řadě studií z různých aspektů a zpřesňována podle skutečného průběhu těžby.
Plaviště popílku a další technologické nádrže pro potřeby využití uhlí, retenční nádrže V souvislosti s těžbou a zpracováním uhlí vzniká i řada technologických nádrží, které by měly být po skončení funkce rekultivovány a často zbaveny volné vodní hladiny. Přitom řada z nich v době provozu je cennou lokalitou zejména vodních ptáků a obojživelníků. Stojí za posouzení, zda některé z nich nelze zachovat.
Závěr Význam vodních ploch v nově se utvářející krajině po ukončení povrchové těžby uhlí je mnohostranný a nesporně velmi významný. Vedle usměrnění pohybu vody, dalších látek a energie v krajině má dostatek vodních ploch v podkrušnohorských pánvích velký význam i pro obnovu malého vodního cyklu a udržování příznivého klimatu. Jsou také významnými biotopy pro vodní a mokřadní společenstva, zejména též pro vodní ptactvo, které využívá Podkrušnohoří jako významnou tahovou trasu. Nové vodní plochy se stávají součástí kostry ekologické stability. Řada nádrží je záhy využívána pro rekreaci a sportovní rybolov. Z hlediska využití pro lidi budou nejvýznamnější velké zatopené jámy s předpokladem vynikající kvality vody. V následujícím období může ještě vzniknout mnoho hodnotných vodních ploch.
