|
| |
|
|
Vliv metabolitů lesní vegetace na chemismus throughfallu
Skřivan, Petr ; Navrátil, Tomáš ; Vach, Marek ; Špičková, Jitka ; Fottová, D.
Chemismus srážek pod korunami stromů (throughfall) je výsledkem řady procesů, ovlivňujících koncentrace jeho jednotlivých složek v původních atmosférických srážkách. Tyto srážky vstupující do korun stromů jsou většinou obohacovány interakcí s nadzemní částí stromové vegetace. Vzorky srážek na volné ploše a ve throughfallu pod korunami buku a smrku jsou monitorovány od roku 1989 v oblasti Kostelce n. Č. lesy. Monitorované území leží převážně v NPR Voděradské bučiny na geologickém podloží říčanského a jevanského granitu. Exaktní vyhodnocení vlivu metabolitů na výsledné koncentrace a toky jednotlivých monitorovaných prvků ve throughfallu, založené na pouhém porovnání s příslušnými hodnotami ve srážkách na volné ploše, naráží na několik základních problémů. Předně, chemismus throughfallu odráží více chemické složení atmosférického aerosolu přízemní vrstvy ovzduší, protože nadzemní část porostů jej odtud více či méně účinně vyčesává. Povrch vegetace také zachycuje reaktivní atmosférické plyny. V důsledku evapotranspirace dochází k zahušťování původních atmosférických srážek a jejich dalšímu obohacování o vylučované a vyluhované metabolity. Při odhadu rozsahu vlivu metabolické činnosti dřevin na chemismus throughfallu jsme proto byli odkázáni na porovnání relativní velikosti normalizovaných hodnot toků jednotlivých prvků v daném typu throughfallu. K normalizaci látkových toků jednotlivých prvků v bukovém i smrkovém throughfallu bylo použito toků Na, zejména s ohledem na předpokládaný nulový metabolický podíl Na ve throughfallu a na jeho převážně přirozené zdroje v atmosférickém aerosolu. Výpočet faktoru obohacení Ef jednotlivých prvků byl pak proveden pomocí vztahu EfTFB,TFS (Me) = FBP Na / FTFB,TFS Na* FTFB,TFS Me / FBP Me, kde EfTFB,TFS (Me) je faktor obohacení daného prvku v daném typu throughfallu, FBP Na a FBP Me jsou průměrné roční hodnoty depozičních toků Na a prvku Me na volné ploše a FTFB,TFS Na a FTFB,TFS Me jsou průměrné roční hodnoty látkových toků Na a prvku Me v příslušném typu throughfallu. Hodnoty faktoru obohacení pro jednotlivé studované prvky jsou v textu článku uvedeny v Tab. 1. Hodnoty vyšší než 1 by v zásadě měly u příslušného prvku naznačovat přítomnost produktů metabolické činnosti stromové vegetace. Nejvyšší hodnoty Ef vykazují podle očekávání základní nutrienty a důležité esenciální prvky, a to v pořadí K > Mg > Mn > Ca. Současně s těmito prvky se zjevně projevuje výrazný vliv vyluhování metabolitů také u Rb, Sr a Ba. Obohacení throughfallu rubidiem je mimořádně vysoké, patrně dokonce vyšší, než u jeho homologu draslíku. Překvapivě vysoké hodnoty depozičních toků Rb v obou typech throughfallu i extrémní hodnoty faktoru obohacení Rb svědčí o rozsáhlém příjmu tohoto prvku kořenovým systémem lesních dřevin, který je podmíněn velmi blízkými chemickými charakteristikami rubidia a draslíku (poloměrem iontů, elektronegativitou, iontovým charakterem vazby těchto alkalických kovů ve všech jejich sloučeninách apod.). Naproti tomu však nenalézáme podobnou výraznou paralelu mezi Ca, Sr a zejména Ba, které je v podložních horninách i půdách dokonce hojnější, než Sr.
|
|
| |
|
| |
|
|
Modelování hydrodynamiky a kvality vody v dimiktické nádrži – nádrž Jordán, Česká republika
Hejzlar, Josef ; Jarošík, Jiří ; Borovec, Jakub ; Růžička, Martin
Dvojrozměrný dynamický model CE-QUAL-W2 byl použit pro simulaci kvality vody v malé, vysoce eutrofní nádrži s intenzivním koloběhem živin mezi vodním sloupcem a dnovými sedimenty. Model byl kalibrována a hodnocen pro čtyřleté, hydrologicky variabilní období a použit pro scénářovou simulační studii, ve které se analyzovaly vlivy vnějšího a vnitřního zatížení fosforem a dopady hloubky vypouštění na trofické podmínky a kvalitu vody. Nádržová hydrodynamika byla simulována s dobrou přesností během celého studovaného období ve všech fázích sezónního cyklu. Kvalitu vody a koloběh živin bylo možné zkalibrovat s uspokojivými výsledky pro jednotlivé roky, ale extrapolace modelu do podmínek s jiným zatížením živinami byla problematická. Navzdory této částečné limitaci byl model shledán vhodným pro hodnocení a predikci kvality vody v nádrži Jordán.
|
|
|
Transport fosforu v říční síti podhorského povodí se smíšeným využitím uzemí (povodí Malše, ČR)
Turek, Jan ; Hejzlar, Josef ; Žaloudík, Jiří
V povodí o ploše 437 km2 byly v letech 1999–2003 analyzovány zdroje fosforu a byl sledován jeho transport říční sítí. Sledované povodí leží v jižních Čechách a jeho území tvoří zalesněné plochy, zemědělská a zastavěná půda. Koncentrace rozpuštěného fosforu se na měřených profilech pohybovaly okolo 0,015 mg/l pro toky lesních povodí, mezi 0,001 až 0,25 mg/l pro povodí s převahou zemědělské půdy a až 2 mg/l pro výtoky z čistíren odpadních vod (ČOV). Vysoké koncentrace nerozpuštěného fosforu (až /~0,6 mg/l ) byly zjištěny ve všech tocích (bez zjevné závislosti na využití území) za situací, kdy docházelo povrchovému odtoku z povodí. Koncentrace v odtocích ČOV dosahovaly za stejných podmínek až /~4 mg/l. Analýza toků fosforu odhalila významné zadržení fosforu v říční síti za rok, a to jak rozpuštěného P (26 až 41% všech zdrojů), tak nerozpuštěného P (27 až 61% všech zdrojů).
|
|
|
Obnova vodního ekosystému a kvality vody ve vodárenské nádrži Římov po povodni v roce 2002
Hejzlar, Josef ; Kaštovská, Klára ; Seďa, Jaromír ; Znachor, Petr ; Jarošík, Jiří ; Haider, Z.
Extrémní povodeň v povodí Malše v srpnu 2002 výrazně změnila hydrodynamiku nádrže Římov (destratifikace a zkrácení doby zdržení vody z několika měsíců na jednotky dnů) a způsobila problémy ve vodárenské úpravě následným dlouhodobým zvýšením koncentrací rozpuštěných organických látek, biocenózu vodního ekosystému však ovlivnila relativně málo. Došlo sice k vyplavení značné části biomasy fytoplanktonu i zooplanktonu z nádrže, po povodni se však původní dominantní druhy obnovily během méně než jednoho měsíce. Společenstvo ryb nebylo ovlivněno téměř vůbec, kromě dočasného obohacení druhy z toků a rybníků v povodí. Tyto výsledky ukazují, že nádržový ekosystém je vzhledem ke kolísání hydrologických podmínek velmi stabilní.
|
|
|
Vliv hydrologie na transport fosforu v povodí vodárenské nádrže Římov
Turek, Jan ; Hejzlar, Josef ; Žaloudík, Jiří
Práce se zabývá transportními procesy fosforu v povrchových vodách v povodí Malše nad nádrží Římov. Porovnává odnos rozpuštěných a nerozpuštěných forem fosforu z povodí s množstvím P vypouštěným z komunálních zdrojů a vyplavovaným z difúzních zdrojů znečištění v povodí v letech 1999-2003. Na základě detailního sledování profilu Pořešín stanovuje pravděpodobný rozsah retence forem fosforu v říční síti v závislosti na sezóně a průtokové situaci.
|
|
|
Modelová analýza vlivu hydrodynamiky a živinové zátěže na jakost vody v dimiktické nádrži (Jordán)
Jarošík, Jiří ; Hejzlar, Josef ; Borovec, Jakub ; Růžička, Martin
Cílem bylo zkalibrovat dvojrozměrný model CE-QUAL-W2 pro nádrž Jordán, diskutovat příčiny rozdílů simulací od skutečnosti a použít nakalibrovaný model pro scénářovou studii vlivu (i) velikosti vnějšího a vnitřního zatížení nádrže fosforem a (ii) hloubky výpustí na trofii nádrže. Po kalibraci byl model schopen dobře reprodukovat teplotní stratifikaci, kyslíkový režim a koncentraci NO3-N. Simulace PO4-P byly méně přesné, z důvodu zjednodušeného matematického popisu uvolňování ze sedimentů, což neumožňuje nakalibrovat model pro různé trofie nádrže pomocí univerzálně platných parametrů. Modelová analýza ukázala, že (i) bez významného snížení přítokové koncentrace P-celk. nelze očekávat požadovanou změnu úživnosti nádrže na úroveň mezotrofie, (ii) vnitřní zatížení fosforem ze sedimentů je malé, závisí na vnějším přísunu fosforu a po poklesu koncentrace fosforu v přítoku se stane nevýznamné a (iii) spodní vypouštění je potencionálně účinnou metodou pro dílčí snížení úživnosti nádrže.
|
|
|
Možnosti snižování koncentrace fosforu v povodí a nádrži
Borovec, Jakub ; Hejzlar, Josef ; Maršálek, Blahoslav
Koncentrace fosforu v odtoku z povodí představují výslednici působení komplexu faktorů od geologie, přes klimatické poměry, vegetační pokryv, charakter toků v povodí až po atmosférický transport látek v globálním měřítku. Výběr zásahů a jejich optimalizace je odvislá od lokálních podmínek toho kterého případu, avšak společnou myšlenkou péče o povodí i nádrže by mělo být přiblížení se přirozeným procesům a trvalá udržitelnost využívání krajiny. Z hlediska managementu nádrží je vždy jednodušší předcházet jejich nadměrnému obohacování fosforem. Uvažujeme-li o snížení množství P v nádrži není jiná možnost, než odstranění sedimentů jakožto hlavního úložiště fosforu. Pokud je ovšem naším cílem snížení množství P ve vodě, tj. dostupného pro řasy, existuje mnoho jiných způsobů řízení nádrže, jak toho dosáhnout.
|
host ::
RSS.