VYHODNOCENÍ PŘÍPRAVKŮ PRO OMEZENÍ ROZVOJE SINIC V NÁDRŽI SKALKA

Evropská unie Evropský fond pro regionální rozvoj „Investice do Vaší budoucnosti.“

Dotační titul: Operační program přeshraniční spolupráce Cíl3 Česká republika – Svobodný stát Bavorsko 2007-2013 Název projektu: Problematika živin a sinic v nádrži Skalka. Číslo projektu : 002

VYHODNOCENÍ PŘÍPRAVKŮ PRO OMEZENÍ ROZVOJE SINIC V NÁDRŽI SKALKA

OBJEDNAVATEL: POVODÍ OHŘE CHOMUTOV, STÁTNÍ PODNIK BEZRUČOVA 4219, 430 03 CHOMUTOV ZHOTOVITEL: SDRUŽENÍ FLOS-AQUAE, Kunešova 6, 643 00 Brno

JMÉNA ZPRACOVATELŮ: Doc. Ing. Blahoslav Maršálek, CSc., Ing. Eliška Maršálková, Ph.D. MVDr. Přemysl Mikula, Ph.D. RNDr. Lenka Šejnohová Ph.D. Mgr. Daniel Jančula DATUM ZPRACOVÁNÍ: ŘÍJEN 2009

Dotační titul: OP přeshraniční spolupráce Česká republika – Svobodný stát Bavorsko 2007-2013 Název projektu: Problematika živin a sinic v nádrži Skalka. Číslo projektu : 002 Projekt je spolufinancován z prostředků Evropské unie Evropského fondu pro regionální rozvoj

Obsah 1. Cíle studie............................................................................................................................... 3 2. Hodnocení účinnosti aplikace chemických látek, přípravků a metod pro omezení masového rozvoje sinic ............................................................................................................................... 3 2.1 Aplikace přípravku DonauPAC Venezia ......................................................................... 4 firmy DONAUCHEM-URSETA s.r.o. .................................................................................. 4 2.2 Aplikace hliníku (PAX-18) firmou Kemwater ProChemie s.r.o..................................... 8 2.3 Aplikace přípravku Aquaclean firmou G-servis s.r.o. ................................................... 13 2.4 Aplikace přípravku „Čistič bio jezírek“ firmou PROXIM s.r.o..................................... 23 2.4 Aplikace ječné slámy ..................................................................................................... 28 3. Závěrečné shrnutí experimentů ............................................................................................ 33

2


1. Cíle studie Cílem následující studie je shrnout a interpretovat data, která byla získána v průběhu řešení realizace mezokosmových experimentů a aplikací přípravků na volné ploše, v rámci projektu „Problematika živin a sinic v nádrži Skalka“. Data (a metodiky, kterými byla data získána) uvedená níže v textu pocházejí především ze zprávy „Problematika živin a sinic v nádrži SKALKA – monitoring mezokosmových pokusů na VD SKALKA“ (Zadavatel: POVODÍ OHŘE CHOMUTOV, STÁTNÍ PODNIK, BEZRUČOVA 4219, 430 03 CHOMUTOV; Zhotovitel: HYGIENICKÉ A EKOLOGICKÉ LABORATOŘE CHEB, HRADEBNÍ 16, 350 02 CHEB) .

2. Hodnocení účinnosti aplikace chemických látek, přípravků a metod pro omezení masového rozvoje sinic Metody pro potlačení masového rozvoje sinic byly testovány ve třech nezávislých experimentech. První experiment probíhal v mezokosmech v období červen – červenec 2009 a druhý experiment v době od srpna do září 2009. Třetí nezávislý experiment probíhal na tzv. volných plochách – neohraničených a od okolní vody neoddělených místech VD Skalka. Všechny metody byly hodnoceny a porovnávány s kontrolními (referenčními) variantami, které nebyly ošetřeny žádným přípravkem a nacházely se v těsné blízkosti ošetřených míst (ať už v případě mezokosmů či pokusu na „volných plochách“). V experimentálních mezokosmech byly testovány následující přípravky a metody: 1) DonauPAC Venezia (Vysoce bazický polyaluminium chlorid) - Donauchem-Urseta s.r.o. 2) Aquaclean (biologický přípravek s obsahem nepatogenních mikroorganismů, inertním nosičem a podpůrnými látkami) - G-servis Praha spol. s. r.o.

3


3) PAX 18, Síran hlinitý - Kemwater ProChemie s.r.o. 4) Čistič bio jezírek (Bakterie a enzymy, doplněné o cukr) - PROXIM s.r.o. 5) Ječná sláma - Jaroslav Růžička - EnviKv

Na volných plochách byly testovány následující metody: 1) Aquaclean (biologický přípravek s obsahem nepatogenních mikroorganismů, inertním nosičem a podpůrnými látkami) - G-servis Praha spol. s. r.o. 2) Čistič bio jezírek (Bakterie a enzymy, doplněné o cukr) - PROXIM s.r.o. 3) Ječná sláma - Jaroslav Růžička - EnviKv

2.1 Aplikace přípravku DonauPAC Venezia firmy DONAUCHEM-URSETA s.r.o. Přípravek DonauPAC Venezia firmy DONAUCHEM-URSETA s.r.o. je charakterizován jako vysoce bazický polyaluminium chlorid. Deklarovaná dávka na jeden metr krychlový vody byla firmou byla max. 5g. Není však již uvedeno, zda se jedná o celkovou dávku přípravku, či dávku účinné látky – tj. hliník. Oproti původní dohodě, byl nakonec přípravek použit pouze v obou mezokosmových experimentech, kde měl být prokázán především účinek na fytoplantkonní společenstva, popřípadě fyzikálně-chemické parametry vody. 4


Mezokosmový experiment č. 1

DonauChem 1200

P o čet b u n ěk n a m l

1000

Conjugatophyceae Euglenophyceae

800

Chlorophyceae Cryptophyceae Bacillariophyceae

600 400

Dinophyceae Chrysophyceae

200

Cyanophyceae

0 8.6.

11.6.

16.6.

19.6.

23.6.

30.6.

10.7.

Graf č.1 – Vliv přípravku DonauPAC Venezia na vývoj fytoplanktonního společenstva (průměrné hodnoty ze tří opakování). K aplikaci přípravku došlo mezi prvním a druhým dnem znázorněným v grafu.

Kontrola

Počet buněk na ml

1200 Conjugatophyceae Euglenophyceae Chlorophyceae Cryptophyceae Bacillariophyceae Dinophyceae

1000 800 600 400

Chrysophyceae Cyanophyceae

200 0 8.6.

11.6.

16.6.

19.6.

23.6.

30.6.

10.7.

Graf č.2 – Vývoj fytoplanktonního společenstva na kontrolní lokalitě (průměrné hodnoty z pěti kontrolních lokalit).

5


Vliv aplikace na fytoplanktonní společenstva I když i v kontrolních variantách došlo ihned po aplikaci ke snížení celkového množství fytoplanktonu ve vodním sloupci, lze z grafů vyvodit dílčí závěry. Rozdíl mezi snížením počtu autotrofů (řas, sinic, rozsivek) v ošetřené a neošetřené lokalitě ihned po aplikaci (11.6.) (ve srovnání s počty před zásahem 8.6.) se lišil pouze minimálně (a to o 6 procent). Téměř na konci experimentu (30.6.), kdy byl zaznamenán nárůst biomasy, pak rozdíl mezi ošetřenou a neošetřenou lokalitou činil cca 30%; pokles u kontroly oproti prvnímu dni (8.6.) byl 22%, zatímco pokles u ošetřené lokality oproti prvnímu dni u téže lokality byl 60%. Absolutní koncentrace buněk na konci experimentu pak byla v obou variantách shodná.

Vliv aplikace na chemické a fyzikální vlastnosti vody: Koncentrace fosforečnanů byla ihned po aplikaci snížena přibližně na polovinu. V dalších dnech se však jejich koncentrace vrátila na původní hodnotu 0,5 – 0,6 mg/L. Aplikace hliníku bývají často spojovány s poklesem pH, v tomto případě však k žádnému razantnímu poklesu nedošlo (zřejmě vlivem dostatečné pufrační kapacity vody v nádrži Skalka). Koncentrace hliníku ve vodě byla ihned po aplikaci zvýšena – z hodnoty 0,02 mg/l přibližně na desetinásobek a poté se snižovala až na původní hodnotu před zásahem. Vliv na ostatní parametry vody (např. dusičnany, amoniak, vodivost, koncentrace rozpuštěného kyslíku…) nebyl prokázán a žádné další odchylky od kontrolní varianty nebyly v průběhu pokusu zaznamenány.

6


Mezokosmový experiment č. 2 DonauChem

počet buněk na ml

80000 70000

Euglenophyceae

60000

Conjugatophyceae Chlorophyceae

50000

Cryptophyceae

40000

Bacillariophyceae

30000

Dinophyceae

20000

Chrysophyceae

10000

Cyanophyceae

0 3.8.

6.8.

10.8.

13.8.

17.8.

24.8.

31.8.

23.9.

Graf č. 2 – Vliv přípravku DonauPAC Venezia na vývoj fytoplanktonního společenstva (průměrné hodnoty ze tří opakování). K aplikaci přípravku došlo mezi prvním a druhým dnem znázorněným v grafu.

Kontrola

počet buněk na ml

80000 70000

Euglenophyceae

60000


50000

Cryptophyceae

40000

Bacillariophyceae

30000

Dinophyceae

20000

Chrysophyceae

10000

Cyanophyceae

0 3.8.

6.8.

10.8.

13.8.

17.8.

24.8.

31.8.

23.9.

Graf č. 3 – Vývoj fytoplanktonního společenstva na kontrolní lokalitě (průměrné hodnoty z pěti kontrolních lokalit).

Vliv aplikace na fytoplanktonní společenstva: Účinek hliníku byl zaznamenán pouze po dobu jednoho týdne od aplikace. Dne 10.8. byl rozdíl mezi kontrolní a ošetřenou variantou největší – cca 50 procent. V dalších dnech již výsledky kopírovaly trend z kontrolní varianty, završené 23.9.2009 sezónním poklesem 7


fytoplanktonních organismů. Vliv aplikace na chemické a fyzikální vlastnosti vody: Obdobně jako u experimentu č. 1 byla aplikace doprovázena zvýšeným množstvím hliníku ve vodě, která časem opět vymizela. Hodnoty pH nenaznačily zásadní změnu v chemismu vody. Nebyly pozorovány ani změny koncentrace fosforečnanů, vzhledem k tomu, že mez detekce použité metody stanovení, uvedená v podkladech, byla 30 µg/L. ZÁVĚR: Výsledky sice nenaznačují, že by aplikací přípravku byly znatelně změněny chemické či fyzikální parametry vody, které by mohly mít negativní vliv na biotu nádrže Skalka, ale zároveň neprokázaly ani jasný a dlouhodobý účinek na koncentraci sinic v nádrži.

2.2 Aplikace hliníku (PAX-18) firmou Kemwater ProChemie s.r.o. Dávkování firma předpokládala před aplikaci na 5 - 20 mg Al /l (odpovídá cca 60 – 220 mg PAX-18 na litr vody) dle aktuálního stavu vody. Účinek proti sinicím obvykle spočívá v a) koagulaci sinic z vodního sloupce a tím omezení rozvoje sinic přímo, b) snížení množství živin ve vodním sloupci (toto využití je však účinné pouze pokud jsou redukovány vnější zdroje živin – např. z povodí nad nádrží, okolí nádrže apod.). V případě mezokosmových experimentů jde o uzavřený systém a tedy kombinovaný efekt.

8


Mezokosmový experiment č. 1 Kemwater ProChemie 1200 Conjugatophyceae

Počet buněk na ml

1000

Euglenophyceae 800

Chlorophyceae

600

Cryptophyceae Bacillariophyceae

400

Chrysophyceae Dinophyceae

200

Cyanophyceae

0 8.6.

11.6.

16.6.

19.6.

23.6.

30.6.

10.7.

Graf č.4 – Vliv přípravku aplikace hliníku na vývoj fytoplanktonního společenstva (průměrné hodnoty ze tří opakování). K aplikaci přípravku došlo mezi prvním a druhým dnem znázorněným v grafu.

Kontrola

Počet buněk na ml

1200 Conjugatophyceae Euglenophyceae

1000 800

Chlorophyceae Cryptophyceae

600

Bacillariophyceae Dinophyceae Chrysophyceae

400 200

Cyanophyceae

0 8.6.

11.6.

16.6.

19.6.

23.6.

30.6.

10.7.

Graf č.6 – Vývoj fytoplanktonního společenstva na kontrolní lokalitě (průměrné hodnoty z pěti kontrolních lokalit). Vliv aplikace na fytoplanktonní společenstva: Aplikace hliníku firmou Kemwater Prochemie s.r.o. byla účinnější než aplikace firmy DonauChem. Rozdíl může být dát buď použitým přípravkem, ale zřejmě jinou (vyšší) dávkou hliníku. Ihned po aplikaci došlo k dramatickému snížení fytoplanktonu ve vodním sloupci. Snížení fytoplanktonu bylo větší než 95% oproti stejnému dni v kontrolní variantě. Stav 9


vydržel přibližně dva týdny, kdy 23.6.2009 byl vodní sloupec osídlen organismy již jen z 50% oproti kontrole. Dne 30.6.2009 byly počty autotrofů v mezokosmech již na stejné hodnotě jako v kontrole a o deset dní později bylo dokonce více fytoplanktonních organismů v ošetřené variantě. Vliv aplikace na chemické a fyzikální vlastnosti vody: Z hodnot zbytkového hliníku po aplikaci lze vyčíst že koncentrace byla dvojnásobná oproti, aplikace firmy DonauChem, a tudíž zřejmě i aplikovaná dávka byla vyšší. Není se proto čemu divit, že i vliv na fytoplankton v mezokosmech byl razantnější. Vliv na snížení fosforečnanů z vodního sloupce nemůžeme posoudit, poněvadž koncentrace fosforečnanů před samotnou aplikací byla na hodnotě blížící se detekčnímu limitu (pod 30 ug/L). Celkový fosfor byl snížen. Na tomto místě je třeba upozornit že fosforečnany ve výsledcích z laboratoře vykazují vyšší hodnoty než celkový fosfor ve vodě, což není dost dobře možné. Zřejmě se jedná o nedostatečné popisy dat, kde celkový fosfor ze zřejmě brán jako celkové množství atomu fosforu (P) zatímco fosforečnany jsou uváděny zřejmě jako molekuly (PO43-). Pro další interpretaci dat by bylo vhodné sjednotit popis.

pH 10 9 8 7 pH

6 5 4 3 2 1 0 8.6.

11.6.

16.6.

19.6.

23.6.

30.6.

10.7.

Graf č. 7 – vývoj hodnot pH po aplikaci hliníku – mezokosmový experiment č. 1

10


V souvislosti s aplikací firmou Kemwater je nutno poznamenat, že hodnota pH byla aplikací znatelně snížena. Průměrná hodnota pH dosáhla přibližně hodnoty 5,8, což je hodnota blížící se hranici, kdy roste riziko spojené s toxicitou pro vodní obratlovce. V dalších dnech se hodnota pH přibližovala původním hodnotám a měsíc o aplikaci byla hodnota pH mezi 7 a 8 (podle konkrétního mezokosmu). Mezokosmový experiment č. 2 Kemwater ProChemie

počet buněk na ml

80000 70000

Euglenophyceae

60000


50000

Cryptophyceae

40000

Bacillariophyceae

30000

Dinophyceae

20000

Chrysophyceae

10000

Cyanophyceae

0 3.8.

6.8.

10.8.

13.8.

17.8.

24.8.

31.8.

23.9.

Graf č.8 – Vliv přípravku aplikace hliníku na vývoj fytoplanktonního společenstva (průměrné hodnoty ze tří opakování). K aplikaci přípravku došlo mezi prvním a druhým dnem znázorněným v grafu.

11


Kontrola

počet buněk na ml

80000 70000

Euglenophyceae

60000


50000

Cryptophyceae

40000

Bacillariophyceae

30000

Dinophyceae

20000

Chrysophyceae

10000

Cyanophyceae

0 3.8.

6.8.

10.8.

13.8.

17.8.

24.8.

31.8.

23.9.

Graf č.9 – Vývoj fytoplanktonního společenstva na kontrolní lokalitě (průměrné hodnoty z pěti kontrolních lokalit). Vliv aplikace na fytoplanktonní společenstva: Jak je vidět, během srpna dominovaly ve vodním sloupci po celou dobu experimentů sinice. Stejně jako v mezokosmových experimentech z června a července, i zde vykázala aplikace hliníku razantní účinek proti fytoplanktonu. Účinek tohoto opatření vydržel v porovnání s prvním experimentem téměř jeden měsíc – 31.8.2009 bylo v šetřené variantě stále pouze 20 % sinic ve srovnání s referenční lokalitou. Rozdíl byl smazán až 23.9., kdy nastal sezónní ústup fytoplanktonu z vodního sloupce. Vliv aplikace na chemické a fyzikální vlastnosti vody: Podobně jako v předchozí části, i v druhém experimentu došlo k razantnímu poklesu pH po aplikaci hliníku do vody. Tentokrát však dosahovala dne 6.8.2009 hodnota pH 5.1, respektive 5.2. Tento stav se dá pojmenovat (mírně řečeno) jako problematický. Pokud by pH dosahovalo těchto hodnot během celoplošné aplikaci na VD Skalka, a pufrační kapacita nádrže by nestačila na vyrovnání takového snížení pH, mohlo by se nízké pH projevit i toxicitou na některé obratlovce nádrže (včetně ryb). Je zde sice možné diskutovat odlišnost podmínek ve volné vodě a v mezokosmu, dávkování však musí být kontrolovatelné.

12


pH 10 9 8 7 pH

6 5 4 3 2 1 0 3.8.

6.8.

10.8.

13.8.

17.8.

24.8.

31.8.

23.9.

Graf č. 10 – vývoj hodnot pH po aplikaci hliníku – mezokosmový experiment č. 2

ZÁVĚR: Zřejmě díky vyšší dávce hliníku byl účinek aplikace větší než v případě firmy DonauChem. Především v druhém experimentu se projevil silný účinek hliníku v koagulaci fytoplanktonu z vodního sloupce, který trval minimálně jeden měsíc. Při aplikaci takovéto dávky do celého objemu nádrže skalka by však v nejhorším případě mohla aplikace v takové dávce skončit i toxickými projevy u vodních obratlovců. Z preventivního hlediska by při aplikacích podobných látek do nádrží nemělo pH klesnout pod hodnotu 5,5.

2.3 Aplikace přípravku Aquaclean firmou G-servis s.r.o. Složení

přípravku

Aquaclean

je

charakterizováno

jako:

saprofytické

nepatogenní

mikroorganizmy (Acetobacter, Azotobacter, Bacillus sp, Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis, Nitrobacter, Nitrosomonas, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida, Pseudomonas stutzeri), minerální nosič, vulkanický popel, uhličitan vápenatý mořského původu a podpůrné přírodní biogenní látky.

13


Podle firmy G-servis je cílem aplikace dosáhnout rychlého rozvoje mikroorganismů ve zvodnělém prostředí, čímž se vytváří z hlediska využívání živin přirozené konkurenční podmínky pro nežádoucí rozvoj sinic ve prospěch dodaných mikroorganizmů. Dále by mělo dojít k urychlení procesu mineralizace – snížení objemu a zlepšení vlastností organických sedimentů, k transformaci dusíkatých látek a fosfátů, k redukci toxických látek, k fixaci těžkých kovů, k potlačování rozvoje patogenních bakterií, k odstraňování zápachu a k potlačení tvorby bahenních plynů.Vytváří se podmínky pro dlouhodobé zlepšení kvality vody a postupné nastolení přirozené rovnováhy ve vodní nádrži – viz. Žádost o povolení aplikace přípravků pro TESTOVÁNÍ METOD Mezokosmový experiment č. 1 G-servis 1200

Počet buněk na ml

1000


800


600

Bacillariophyceae

400

Dinophyceae

200


0 8.6.

11.6.

16.6.

19.6.

23.6.

30.6.

10.7.

Graf č. 11 – Vliv přípravku aplikace přípravku Aquaclean na vývoj fytoplanktonního společenstva (průměrné hodnoty ze tří opakování). K aplikaci přípravku došlo mezi prvním a druhým dnem znázorněným v grafu.

14


Kontrola

Počet buněk na ml

1200 Conjugatophyceae Euglenophyceae

1000 800


600

Bacillariophyceae Dinophyceae

400

Chrysophyceae 200

Cyanophyceae

0 8.6.

11.6.

16.6.

19.6.

23.6.

30.6.

10.7.

Graf č. 12 – Vývoj fytoplanktonního společenstva na kontrolní lokalitě (průměrné hodnoty z pěti kontrolních lokalit). Vliv aplikace na fytoplanktonní společenstva: Ve dnech, následujících po vpravení Aquacleanu do mezokosmů došlo k částečnému snížení počtu druhů ve vodním sloupci – snížení bylo cca dvoutřetinové. Jelikož je popisován účinek přípravku především na sediment, je snížení abundance fytoplanktonu poněkud překvapivé – tento fenomén bude diskutován ještě v později v textu. Pík fytoplanktonu v posledním sledovaném dni je způsoben jednou extrémní hodnotou, kdy v mezokosmu „MK/O“ bylo dne 10.7.2009 napočítáno celkem 1640 buněk fytoplanktonu – několikanásobně víc než ve všech ostatních mezokosmech včetně toho referenčního. Proto předpokládáme, že jde pouze o odchylku. Vliv aplikace na chemické a fyzikální vlastnosti vody: Významný vliv na fyzikálně-chemické vlastnosti vody v porovnání s kontrolou se po aplikaci neprojevil až na jediné dva parametry, a tím bylo a) mírné zvýšení koncentrace amoniaku ve vodním sloupci a b) zvýšení mědi ve vodním sloupci ihned po aplikaci.

15


Kontrola 0,2 0,18

am oniak (m g/L)

0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 8.6.

11.6.

16.6.

19.6.

23.6.

30.6.

10.7.

Graf 13 – vývoj koncentrace amoniaku ve volné vodě – kontrolní varianta

G-servis 0,4 0,35 amoniak (mg/L)

0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 8.6.

11.6.

16.6.

19.6.

23.6.

30.6.

10.7.

Graf 14 – vývoj koncentrace amoniaku ve volné vodě – ošetřené mezokosmy

16


Kontrola 9 8

dusičnany (mg/L)

7 6 5 4 3 2 1 0 8.6.

11.6.

16.6.

19.6.

23.6.

30.6.

10.7.

Graf 15 – vývoj koncentrace dusičnanů ve volné vodě – kontrolní varianta

G-servis 9 8

dusičnany

7 6 5 4 3 2 1 0 8.6.

11.6.

16.6.

19.6.

23.6.

30.6.

10.7.

Graf 16 - vývoj koncentrace dusičnanů ve volné vodě – ošetřené mezokosmy Jelikož nedošlo k výrazné změně koncentrace dusičnanů (grafy 13-16) ve vodním sloupci, které by mohly signalizovat redukci dusičnanů, nemůžeme s jistotou tvrdit, čím byl nárůst amoniaku způsoben. Jednou z možností je například i degradace organické hmoty sedimentu, tyto rozbory však byly prováděny v jiném experimentu ( mimo mezokosmy). Výskyt mědi ve vodním sloupci dokumentují následující grafy č. 17 a 18. Pokud si uvědomíme, že až 97% mědi aplikované do přírodní nádrže vymizí z vodního sloupce do 24 17


hodin po vnosu (vysrážením, kompletací apod.), pak jsou koncentrace mědi ve vodě dva dny po aplikaci v koncentraci okolo 30 mikrogramů na litr přinejmenším zarážející. Výsledky naznačují kromě vnosu přípravku taktéž vysoký vnos mědi. Snížení abundance fytoplanktonu ve vodě mohlo být s vysokou pravděpodobností způsobeno právě přítomností tohoto kovu.

G-servis 45 40

Měd (ug/l)

35 30 25 20 15 <10 ug/L 10 8.6.

11.6.

16.6.

19.6.

23.6.

30.6.

10.7.

Graf 17 – koncentrace mědi ve vodním sloupci – ošetřená varianta přípravkem Aquaclean

Kontrola 45 40

m ěď (ug/L)

35 30 25 20 15 > 10ug/L

> 10ug/L

> 10ug/L

11.6.

16.6.

> 10ug/L

> 10ug/L

> 10ug/L

> 10ug/L

23.6.

30.6.

10.7.

10 8.6.

19.6.

Graf 18 – koncentrace mědi ve vodním sloupci – kontrolní varianta

18


Mezokosmový experiment č. 2 G-servis

počet buněk na ml

80000 70000

Euglenophyceae

60000


50000

Cryptophyceae

40000

Bacillariophyceae

30000

Dinophyceae

20000

Chrysophyceae

10000

Cyanophyceae

0 3.8.

6.8.

10.8.

13.8.

17.8.

24.8.

31.8.

23.9.

Graf č. 19 – Vliv přípravku aplikace přípravku Aquaclean na vývoj fytoplanktonního společenstva (průměrné hodnoty ze tří opakování).

Kontrola

počet buněk na ml

80000 70000

Euglenophyceae

60000


50000

Cryptophyceae

40000

Bacillariophyceae

30000

Dinophyceae

20000

Chrysophyceae

10000

Cyanophyceae

0 3.8.

6.8.

10.8.

13.8.

17.8.

24.8.

31.8.

23.9.

Graf č. 20 – Vývoj fytoplanktonního společenstva na kontrolní lokalitě (průměrné hodnoty z pěti kontrolních lokalit).

19


G-servis 45 40

Měď (ug/L)

35 30 25 20 15 10 5

< 10 mg/L

0 3.8.

6.8.

10.8.

13.8.

17.8.

24.8.

31.8.

23.9.

Graf č. 21 – Koncentrace mědi ve vodním sloupci po aplikaci přípravku Aquaclean Vliv na fytoplanktonní společenstva a fyzikálně-chemické parametry vody Během experimentu došlo k významnému snížení počtů buněk sinic ve vodě. Pokles byl zaznamenán již dva dny od aplikace přípravku. Úbytek sinic spojujeme s vysokou koncentrací mědi ve vodním sloupci spíše, než s účinkem mikroorganismů obsažených v přípravku. Aplikace byla doprovázena také zvýšeným množstvím hliníku – z hodnoty pod 0,02 mg/L na hodnotu cca 0,1mg/L.

Experiment na volné ploše V experimentu na volné (tedy neohraničené) ploše se téměř nemá smysl zabývat rozbory vody, která se na místě ošetření zdrží několik sekund (pokud je v toku) či minut, pokud se nachází v zátoce. To dokazuje také mimo jiné například sezónní vývoj fytoplanktonu (graf č. 22), nebo koncentrace mědi ve vodě ošetřené Aquacleanem (měď ve vodě nad sedimentem ošetřeným tímto přípravkem nebyla detekována).

20


počty buněk fytoplanktonu/ml

G-servis 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 25.5.

30.6.

30.7.

31.8.

Graf 22 – Celkové počty fytoplanktonu ve vodě nad ošetřeným sedimentem.

Celkový organickký uhlík v sedimentu 120

TOC (mg/g suš)

100 80 G-servis Kontrola (3-4)

60

Kontrola (2) 40 20 0 29.5.

6.7.

4.8.

1.9.

Graf 23 – Celkový organický uhlík v sedimentech volných ploch – srovnání ošetřené varianty a kontrolních variant označených ve zprávách jako 2 a 3-4

21


Celkový dusík v sedimentu 16 14 TN (mg/g suš)

12 10

G-servis

8

Kontrola (3-4)

6

Kontrola (2)

4 2 0 29.5.

6.7.

4.8.

1.9.

Graf 24 – Celková koncentrace dusíku v sedimentech volných ploch – srovnání ošetřené varianty a kontrolních variant označených ve zprávách jako 2 a 3-4 Vliv na fytoplanktonní společenstva a fyzikálně-chemické parametry vody a sedimentu Jak již bylo řečeno, je bezpředmětné hodnotit vliv aplikace na fytoplanktonní společenstva ve vodním sloupci (voda nebyla nijak ohraničena). Důraz v tomto experimentu byl tedy zaměřen především na sediment. Hodnotilo se jak množství organických látek, fosforu či dusíku, tak i inokulum sinic v sedimentu a počet bakterií. Jak se píše již v závěrečné zprávě Hygienických a ekologických laboratoří Cheb, hodnocení závěrů z tří lokalit rozmístěných v podélném toku vodního díla je problematické. To lze usuzovat také z předešlých výsledků. Kritické jsou podle nás místa kontrolních lokalit, podle kterých je potřeba zhodnotit účinnost zásahu. Jak je možno vidět z grafů 23 a 24, pokud vezmeme v úvahu jako kontrolní variantu lokalitu č. 2, museli bychom konstatovat, že ke zlepšení vlastností sedimentů nedošlo. Naopak pokud budeme hodnotit jako kontrolní variantu lokalitu označenou jako č.3-4, museli bychom říct, že aplikace přípravku Aquaclean měla pozitivní vliv na kvalitu sedimentu (došlo jak ke snížení organického podílu v sedimentu, tak i ke snížení celkového dusíku). Naše skeptičnost k lokalitě č. 3-4, jakožto referenční pramení z několika skutečností: a) charakter bahna z lokality 3 a 4 se lišil již na první pohled svou strukturou (viz. výše uvedená zpráva); b) referenční lokality 2 a 3-4 se liší obsahem stanovovaných látek cca o 30%, místy (TN) až o 40%; c) lokalita 3-4 měla na konci experimentu vůbec největší celkový obsah dusíku, fosforu i organického uhlíku, takže ve 22


srovnání s ní vykázaly zlepšení v podstatě všechny lokality (tedy i ty neošetřené); d) lokalita 3-4 byla odebírána vždy jen v jednom opakování – tedy není možné postihnout variabilitu lokality jako celku. Protože je naprosto běžné, že v nádržích jsou sedimenty velmi heterogenní, bylo moudré vybrat lokality dvě, takže bylo možno v reálu srovnat odlišnost či příbuznost

kvality

sedimentů. ZÁVĚR: V podstatě pozitivní data kazí přítomnost mědi v přípravku Aquaclean (prokázán i rozborem sedimentu za účelem stanovení mědi), která znehodnocuje veškeré výsledky dosažené v tomto experimentu.

2.4 Aplikace přípravku „Čistič bio jezírek“ firmou PROXIM s.r.o. Přípravek podle firmy obsahuje bakterie a enzymy doplněné o cukr. Princip metody by měl být následující: „přípravek snižuje obsah živin pro růst sinic a zahájení biodegradačních procesů“. Mezokosmový experiment č. 1 Proxim

Počet buněk na ml

1200 Conjugatophyceae Euglenophyceae Chlorophyceae Cryptophyceae Bacillariophyceae Dinophyceae

1000 800 600 400


200 0 8.6.

11.6.

16.6.

19.6.

23.6.

30.6.

10.7.

Graf č. 25 – Vliv přípravku aplikace přípravku firmy Proxim s.r.o. na vývoj fytoplanktonního společenstva (průměrné hodnoty ze tří opakování). K aplikaci přípravku došlo mezi prvním a druhým dnem znázorněným v grafu. 23


Kontrola

Počet buněk na ml

1200 Conjugatophyceae Euglenophyceae Chlorophyceae

1000 800

Cryptophyceae Bacillariophyceae Dinophyceae

600 400


200 0 8.6.

11.6.

16.6.

19.6.

23.6.

30.6.

10.7.

Graf č. 26 – Vývoj fytoplanktonního společenstva na kontrolní lokalitě (průměrné hodnoty z pěti kontrolních lokalit). Vliv aplikace na fytoplanktonní společenstva: Snížení abundance autotrofů ihned po aplikaci není výsledkem účinku přípravku, ale trend, který byl zaznamenán i v referenčním mezokosmu. Naopak, v dalších dnech grafy vypovídají o podpoře fytoplanktonního růstu v ošetřených mezokosmech, navíc s vysokým podílem sinic! Vliv na fyzikálně-chemické parametry vody: Vliv na chemismus vody nebyl zaznamenán. Došlo sice ke snížení dusičnanů a amoniaku ve vodním sloupci, ale stejný výsledek byl zaznamenán rovněž na kontrolních místech.

24


Mezokosmový experiment č. 2 Proxim

počet buněk na m l

80000 70000

Euglenophyceae

60000


50000

Cryptophyceae

40000

Bacillariophyceae

30000

Dinophyceae

20000

Chrysophyceae

10000

Cyanophyceae

0 3.8.

6.8.

10.8.

13.8.

17.8.

24.8.

31.8.

23.9.

Graf č. 27 – Vliv přípravku aplikace přípravku firmy Proxim s.r.o. na vývoj fytoplanktonního společenstva (průměrné hodnoty ze tří opakování). K aplikaci přípravku došlo mezi prvním a druhým dnem znázorněným v grafu.

Kontrola

počet buněk na ml

80000 70000

Euglenophyceae

60000


50000

Cryptophyceae

40000

Bacillariophyceae

30000

Dinophyceae

20000

Chrysophyceae

10000

Cyanophyceae

0 3.8.

6.8.

10.8.

13.8.

17.8.

24.8.

31.8.

23.9.

Graf č. 28 – Vývoj fytoplanktonního společenstva na kontrolní lokalitě (průměrné hodnoty z pěti kontrolních lokalit). Vliv na fytoplanktonnní společenstva a fyzikálně-chemické parametry vody: Velice zajímavé, a přitom zcela opačné výsledky než byly k vidění v prvním experimentu, prokázal čistič bio jezírek v pokusu č. 2. Ve všech dnech po aplikaci bylo množství sinic ve vodním sloupci nižší než v kontrolních mezokosmech. Účinnost byla většinou mezi 50 – 25


80%. Výsledky jsou dokonce srovnatelné s aplikací přípravku Aquaclean, na rozdíl od něj však zvýšené hodnoty mědi či hliníku nebyly ve vodě nalezeny. Ani v ostatních parametrech se voda mezi kontrolní lokalitou a tou ošetřenou výrazně nelišily. Experiment na volné ploše Celkový organický uhlík v sedimentech 80

TOC (mg/g suš)

70 60 50

Proxim

40

Kontrola (2-3)

30

Kontrola (2)

20 10 0 29.5.

6.7.

4.8.

1.9.

Graf 29 – Celkový organický uhlík v sedimentech volných ploch – srovnání ošetřené varianty a kontrolních variant označených ve zprávách jako 2 a 2-3

Celkový dusík v sedimentech 9 8

TN (mg/g suš)

7 6 Proxim

5

Kontrola (2-3)

4

Kontrola (2)

3 2 1 0 29.5.

6.7.

4.8.

1.9.

Graf 30 – Celkový dusík v sedimentech volných ploch – srovnání ošetřené varianty a kontrolních variant označených ve zprávách jako 2 a 2-3

26


Fosfor sedimentech 5 4,5

P (mg/g suš)

4 3,5 3

Proxim Kontrola (2-3)

2,5

Kontrola (2)

2 1,5 1 0,5 0 29.5.

6.7.

4.8.

1.9.

Graf 31 – Fosfor v sedimentech volných ploch – srovnání ošetřené varianty a kontrolních variant označených ve zprávách jako 2 a 2-3

Počty sinic v sedimentu

počet buněk (E10bb/g suš)

120 100 80 Proxim 60

Kontrola 2 Kontrola 2-3

40 20 0 29.5.

6.7.

4.8.

1.9.

Graf 32 – počty sinic rodu Microcystis v sedimentech volných ploch – srovnání ošetřené varianty a kontrolních variant označených ve zprávách jako 2 a 2-3 Vliv aplikace na vlastnosti sedimentů: Na první pohled by se mohlo zdát (podle hodnot ze dne 1.9.2009), že aplikace přípravku způsobila finální nižší obsah organických látek, fosforu i dusíku v sedimentech. Je důležité ale upozornit, že stejné snížení ošetřené plochy je vidět již 29.5. tedy před samotnou aplikací, z čehož vyplývá, že zřejmě k žádné zásadní změně v charakteru sedimentu díky zásahu nedošlo. Je škoda, že kontrola označená jako č.2-3 nebyla odebrána taktéž před započetím pokusu - mohla tuto skutečnost ještě více potvrdit/vyvrátit. 27


Na druhé straně je zajímavé, že i když na začátku pokusu bylo na lokalitě určené k aplikaci přípravku téměř dvojnásobné množství sinic než v referenční lokalitě, na konci experimentu (v srpnu i v září) byl vidět významný pokles inokula v sedimentech (a to o 40% respektive 25% - s ohledem na výběr referenční lokality). ZÁVĚR: I když pozitivní vliv na chemismus sedimentů nebyl zcela jasně prokázán, přípravek měl pozitivní vliv na úbytek počtu sinic jak v sedimentu, tak i ve vodním sloupci v druhém ze dvou mezokosmových experimentů. První mezokosmový experiment naopak dopadl zcela opačně, podporou růstu sinic. V každém případě jde o zajímavý prostředek, který by měl být dále testován.

2.4 Aplikace ječné slámy Aplikace ječné slámy byla několikrát vyzkoušena proti masovému omezení sinic, ale také například vláknitých řas se střídavými úspěchy. Dodnes není zcela jasně objasněn mechanismus účinku. Mezokosmový experiment č. 1 Sláma 1200

Počet buněk na ml

1000


800


600

Bacillariophyceae

400

Dinophyceae Chrysophyceae

200

Cyanophyceae

0 8.6.

11.6.

16.6.

19.6.

23.6.

30.6.

10.7.

Graf č. 33 – Vliv aplikace slámy na vývoj fytoplanktonního společenstva (průměrné hodnoty ze tří opakování). K aplikaci došlo mezi prvním a druhým dnem znázorněným v grafu.

28


Kontrola

Počet buněk na ml

1200 1000


800

Chlorophyceae Cryptophyceae Bacillariophyceae Dinophyceae Chrysophyceae Cyanophyceae

600 400 200 0 8.6.

11.6.

16.6.

19.6.

23.6.

30.6.

10.7.

Graf č. 34 – Vývoj fytoplanktonního společenstva na kontrolní lokalitě (průměrné hodnoty z pěti kontrolních lokalit). Vliv na fytoplanktonní společenstva: Vliv slámy na rozvoj autotrofních organismů se v prvním experimentu příliš neprojevil. Vývoj ošetřeným míst v zásadě kopíroval vývoj v kontrolní variantě. Jedinou odchylkou je snad jen snížení počtu autotrofních organismů 19.6. a 30.6. Vliv aplikace na chemické a fyzikální vlastnosti vody: Nebyly pozorovány zásadní rozdíly mezi ošetřenou a kontrolní variantou.

29


Mezokosmový experiment č. 2 Sláma

počet buněk na ml

80000 70000

Euglenophyceae

60000


50000

Cryptophyceae

40000

Bacillariophyceae

30000

Dinophyceae

20000

Chrysophyceae

10000

Cyanophyceae

0 3.8.

6.8.

10.8.

13.8.

17.8.

24.8.

31.8.

23.9.

Graf č. 35 – Vliv ječné slámy na vývoj fytoplanktonního společenstva (průměrné hodnoty ze tří opakování). K aplikaci došlo mezi prvním a druhým dnem znázorněným v grafu.

Kontrola

počet buněk na ml

80000 70000

Euglenophyceae

60000


50000

Cryptophyceae

40000

Bacillariophyceae

30000

Dinophyceae

20000

Chrysophyceae

10000

Cyanophyceae

0 3.8.

6.8.

10.8.

13.8.

17.8.

24.8.

31.8.

23.9.

Graf č. 36 – Vývoj fytoplanktonního společenstva na kontrolní lokalitě (průměrné hodnoty z pěti kontrolních lokalit). Vliv na fytoplanktonní společenstva: Kromě snížení hodnot abundance z 6.8.2009 nedošlo k výraznému omezení rozvoje sinic v mezokosmech. Absolutní hodnoty jsou sice nižší než na referenční lokalitě, ale počáteční hodnota v mezokosmech se slámou byla hned o začátku pokusu přibližně o třetinu nižší, proto je nutné srovnávat hodnoty právě s těmito hodnotami. Zde je nutno podotknout, že funkčnost 30


slámy je vždy pomalejší, tzv cyanostatická a působí spíše preventivně, než kurativně. Vliv aplikace na chemické a fyzikální vlastnosti vody: Nebyly pozorovány zásadní rozdíly mezi ošetřenou a kontrolní variantou. Experiment na volné ploše Celkový organický uhlík sedimentu 120

TOC (mg/g suš)

100 80 Sláma 60

Kontrola (3-4) Kontrola (2)

40 20 0 29.5.

6.7.

4.8.

1.9.


Celkový dusík v sedimentu 16 14 TN (mg/g suš)

12 10

Sláma

8

Kontrola (3-4)

6

Kontrola (2)

4 2 0 29.5.

6.7.

4.8.

1.9.


31


Fosfor v sedimentu 7

fosfor (mg/g suš.)

6 5 Sláma

4

Kontrola (3-4) 3

Kontrola (2)

2 1 0 29.5.

6.7.

4.8.

1.9.

Graf 39 – Fosfor v sedimentech volných ploch – srovnání ošetřené varianty a kontrolních variant označených ve zprávách jako 2 a 3-4 Vliv aplikace na vlastnosti sedimentů: Poměr hodnot mezi ošetřenou variantou a kontrolou č. 2 jsou vždy shodné na začátku a na konci experimentu. Mírný nárůst v průběhu času je stejně jako v předchozích případech způsoben sedimentací vodního květu na povrch sedimentu. Žádný vliv na změny sedimentu nejsou pozorovány, jak je možno předpokládat ze způsobu aplikace ječné slámy - do vodního sloupce. Opět zde narážíme problém kontrolní lokality č.3-4. Pokud bychom měli vztahovat výsledky k této kontrole, vyšlo by, že na konci experimentu došlo k výraznému zlepšení vlastností sedimentů. Což ale z logiky věci s největší pravděpodobností není možné. Tento fakt také potvrzuje naše kritické připomínky o této kontrolní lokalitě v hodnocení přípravku Aquaclean od firmy G-servis. ZÁVĚR: Výsledky nenaznačily, že by sláma působila jako algicidní prostředek v mezokosmových experimentech. Neosvědčila se však ani při „ošetření“ sedimentů na volné ploše. V této souvislosti je ale dobré připomenout, že aplikace slámy je vždy používána pro prevenci, má totiž účinek cyanostatický, nikoli cyanocidní.

32


3. Závěrečné shrnutí experimentů Na závěr je vhodné vyjádřit se k pokusům jako celku. Je jistě pozitivní, že došlo k opakování experimentu v mezokosmech (s jarním a letním fytoplanktonem). Z hlediska interpretace účinku na sinice byly vhodnější mezokosmové experimenty ze srpna. Experimenty na „volných plochách“ měly sice svou logiku, ale byly od sebe vzdáleny daleko na to, aby bylo možno bezpečně určit referenční lokalitu. To bylo zřejmě klíčové pro nejasnosti ohledně výsledku a interpretaci dat. Do budoucna by byly zcela jistě ideálním řešením mezokosmy nasazené na začátku masového rozvoje sinic (letos na přelomu července a srpna) v místě s reprezentativním typem sedimentu pro nádrž Skalka. Jako algicidní prostředek proti sinicím hodnotíme jako nejúčinnější aplikaci hliníku firmou KemwaterProchemie s.r.o. Nemůžeme si však odpustit poznámku na příliš razantní snížení pH po aplikaci, které by při celoplošné aplikaci mohlo vést k negativnímu ovlivnění ekosystému (např. úhyn vodních obratlovců). Hlídat dávkování je zde velmi důležité. Vzhledem k přítomnosti mědi v přípravku Aquaclean nemá smysl jej hodnotit jako biologický přípravek. Přípravek firmy Proxim je zajímavý, proti sinicím

byl funkční v druhém

mezokosmovém experimentu, tedy v době sinic, přestože v prvním experimentu výsledky naznačovaly stimulaci růstu sinic, kdežto druhý experiment ukazoval na omezení rozvoje sinic. Pozitivně hodnotíme malý, přesto významný úbytek inokula sinic v sedimentu – tyto výsledky by bylo vhodné ověřit v dalším nezávislém experimentu.

33


Ječná sláma se při zvoleném způsobu aplikace ukázala jako neefektivní proti rozvinutému květu sinic v nádrži Skalka. V Brně, dne 23.10. 2009 Za kolektiv autorů B. Maršálek

34

VYHODNOCENÍ PŘÍPRAVKŮ PRO OMEZENÍ ROZVOJE SINIC V NÁDRŽI SKALKA

Recommend Documents