Změna klimatu a recyklace vody: Pohled VŠCHT

Téma recyklace a opětovného využívání vyčištěných městských odpadních vod je v posledních letech stále častější v různých vodohospodářských publikacích, zejména ve spojení s orientací Evropy na cirkulární ekonomiku ve všech hospodářských sektorech.

Naprosto jasný a nezpochybnitelný účel má v našich podmínkách recyklování technologických vod v průmyslovém sektoru, neboť vede nejenom ke snižování spotřeby vody, k úsporám plateb za odběry vody a poplatků za vypouštění znečištění, ale zejména je extrémně důležité pro ochranu recipientů, do kterých byly nebo dosud jsou objemy využité vody vypouštěny jako odpadní vody.

Tedy omezení jejich odtékajícího množství, případně úplné zastavení odtoku uzavřením okruhu technologických vod, přispívá k dosažení a zachování dobrého ekologického stavu vodních útvarů.

Zavádění nových a na spotřeby vody úsporných technologií se v České republice zřetelně dlouhodobě projevuje na poklesu množství vypouštěných průmyslových odpadních vod po roce 1990, což dokumentuje graf na obr.

Na závlahy v zemědělství se celosvětově průměrně využívá 70 % odebrané vody z vodních zdrojů. V Evropě je to v průměru kolem 40 %, což je dáno odběry pro závlahy v jihoevropských státech.

Čtěte také: Luboše Motla o klimatické změně

Státy střední Evropy mají podíl odběrů vody pro závlahy výrazně nižší a velmi dobře to dokumentují údaje o využití vodních zdrojů pro zemědělství v několika evropských státech v tab. 1.

Z údajů jasně vyplývá, že v České republice byly klimatické podmínky podnebí mírného pásu historicky pro zemědělství příznivé, závlahy v zemědělství nebyly potřeba pro zachování produkce.

Cílem jejich podpory a rozvoje bylo zvýšit produkci plodin při krátkodobých výpadcích srážek, které byly vesměs rovnoměrně rozložené v průběhu vegetační sezony.

Tato situace se dramaticky mění následkem vývoje změny klimatu, což se projevuje nerovnoměrnými srážkami, růstem teplot vzduchu a výskytem suchých období.

Podle existujících scénářů se tyto situace budou vyskytovat častěji. Tak lze očekávat, že po letech 2040 až 2060 se velmi pravděpodobně závlahy stanou neopominutelnou podmínkou našeho zemědělství.

Čtěte také: Klimatická změna: podrobný pohled

To se navíc zjevně bude muset orientovat i na jiné typy plodin než obiloviny, které v současnosti převažují.

Z vyhodnocení úrovně využívání disponibilních vodních zdrojů v jednotlivých zemích Evropy došla Evropská agentura pro životní prostředí k závěru, že pokud se odebírá více než 20 % objemu z disponibilních vodních zdrojů, jde o ohrožení nedostatkem vody („water scarcity“) a pokud je to více než 40 %, jde o kritický stav, který zmíněné jihoevropské státy historicky zažívají.

Chci připomenout, že v České republice již došlo k překročení odběrů z vodních zdrojů dokonce nad 30 %, a to jednak v období vysoké spotřeby vody v devadesátých letech, a jednak v nedávném období „suchých let“, kdy spotřeba vody byla sice poloviční, ale poklesly objemy disponibilních vodních zdrojů.

Dostali jsme se tak opakovaně mezi státy s historicky známým nedostatkem vodních zdrojů, jako jsou Kypr, Malta, Turecko, Řecko, Portugalsko.

Pokud se tedy vývoj změny klimatu výrazně nezmění předpokládaným omezením celosvětové produkce skleníkových plynů, nelze v blízké budoucnosti vyloučit zvýšenou potřebu zavlažování v oblasti produkce různých druhů zeleniny, ovoce a chmele také v České republice.

Čtěte také: Větrná energie a klima v ČR

Kromě úspory odběrů závlahové vody ze stávajících vodních zdrojů využitím vyčištěných odpadních vod se ještě jako výhoda často uvádí, že vypouštěná vyčištěná voda je obohacená živinami, které standardní technologie čištění městských odpadních vod zcela neodstraní a které podporují růst plodin, resp.

Recyklace vyčištěných odpadních vod na závlahy je nejrozšířenější v Izraeli [4], kde je recyklováno pro závlahy až 90 % vypouštěných odpadních vod.

Přírodní podmínky a potřeba efektivní produkce zemědělství vedly v Izraeli k zásadním inovacím: Pro závlahy byla vyvinuta metoda efektivní „kapkové závlahy“, která šetří objem vody poskytované plodinám cíleně ke kořenovému systému, a současně také umožňuje cílené obohacení živinami (tzv.

Bohužel, dosavadní běžné standardní technologie čištění městských (splaškových) odpadních vod neodstraní mnoho nechtěných látek, které odtékají v nízkých koncentracích a jsou obecně označované jako mikropolutanty.

O jejich účincích na vodní ekosystémy, zejména na biologické komponenty, a rovněž o jejich „osudu“ v životním prostředí stále není dostatek informací a znalostí.

Tyto mikropolutanty reprezentují zbytky léčiv (zejména hormonálně působících přípravků, antibiotik, preparátů na léčbu krevního tlaku, cukrovky, epilepsie, k omezení bolesti, ke snížení cholesterolu a zbytky kosmetických přípravků) a dalších prostředků osobní péče a péče o domácnost, aditiva do plastů, biocidy či antikoroziva, ale i sloučeniny s obsahem toxických kovů.

V odborné literatuře a v poslední době i v médiích jsou tyto látky běžně označované jako „látky vzbuzující obavy“ („CEC - Compounds of Emerging Concerns“).

Zkvalitnění laboratorních analytických metod v posledních 20 letech vede k rozšíření identifikace a k nárůstu spektra těchto látek.

Existují již i poznatky o jejich působení na vodní organismy, běžně se uvádí, že vedou k omezení až zastavení přirozené reprodukce některých druhů ryb a obojživelníků.

Výzkumy z posledních let bohužel svědčí o tom, že tyto mikropolutanty mohou vstupovat rovněž do těla (biomasy) plodin [5].

Údaje o jejich koncentracích jsou zatím omezené, získané v průběhu experimentů provedených především v laboratorních podmínkách a částečně i v terénu.

Výzkumné projekty podporované Ministerstvem zemědělství přinášejí nové zpřesňující poznatky.

Probíhající projekt „Osud vybraných mikropolutantů, které se vyskytují ve vyčištěné vodě a kalech z čistíren odpadních vod, v půdě“ (hlavní řešitel Česká zemědělská univerzita v Praze) se zabývá podrobně stanovením mikropolutantů ve vodě odtékající z ČOV v Českých Budějovicích a jejich zachycením v půdách a v rostlinách (v několika druzích zeleniny a kukuřici) i jejich perkolaci v půdním prostředí, která by následně mohla vést ke kontaminaci podzemních vod.

V přírodním prostředí vznikají z původních, identifikovaných látek jejich „deriváty“, označované jako metabolity a jiné transformační produkty.

O dalších osudech a proměnách této směsi vypouštěných mikropolutantů (běžně označované jako „koktejl“) v půdě, ve vodách, a o tom, zda dochází k jejich akumulaci v půdním profilu nebo sedimentech, zatím chybí dostatek informací.

Tyto skutečnosti jsou vážnou komplikací a překážkou k využívání snadné, jednoduché recyklace vypouštěných odpadních vod vyčištěných standardními technologiemi, založenými na biologickém čištění.

V této souvislosti není od věci zmínit, že obavy vzbuzuje výskyt směsi mikropolutantů také ve vodárenských zdrojích, do jejichž povodí ústí vyčištěné odpadní vody.

Proto v rámci předběžné opatrnosti byla opakovaně publikována výzva („memorandum“) k omezení koncentrací těchto látek vypouštěných do recipientů odpadních vod, kterou iniciovalo 180 vodárenských provozovatelů v Evropě [7].

Požadavkem je nepřekročit koncentrační limity, aby bylo možné úpravu surové vody zjednodušit a využít filtraci jako základní technologický proces.

Podobná situace je zatížení vodních zdrojů pesticidy ze zemědělství, které se vyskytují ve zdrojích nejen povrchové, ale i podzemní vody.

Pesticidy jsou podobnou skupinou mikropolutantů s ne zcela vyjasněnými účinky na organismy.

Jejich výskyt v našich vodních zdrojích rovněž představuje „koktejl“ mnoha látek, viz [8].

Je tedy zjevné, že problematiku recyklování je nutné posoudit pro naše podmínky jednak z hlediska dostatečnosti vodních zdrojů (tedy kvantitativní pohled) a jednak z hlediska nároků na zajištění kvality recyklované vody.

Z vyhodnocení současného stavu vodních zdrojů a jejich udržitelnosti je zřejmé, že při neměnném objemu srážkových úhrnů na našem území představují naše vodní zdroje přibližně 13-15 % tohoto množství.

Pro vodárenské využití je z vodních zdrojů využíváno v posledních letech 600 mil. m3, tedy necelých 10 %, a to z celkového úhrnu srážek činí přibližně 1 %, viz [2] a tab.

Jako jeden z důvodů pro uplatnění recyklace se uvádí šetření pitnou vodou (zejména nesplachovat jí WC), což povede jak k úspoře pitné vody, tak ke snížení odběrů vody z vodárenských zdrojů.

Před několika lety jsem ukázal, jak by úspora 25 % pitné vody posílila naše vodní zdroje [2].

Tento počet procent byl zvolen proto, že v denním režimu průměrné využívání pitné vody na splachování WC a zalévání představuje skutečně asi čtvrtinu denní spotřeby, viz tab. 3.

Výsledkem snížení spotřeby pitné vody o těchto 25 % by došlo k posílení vodních zdrojů přibližně o 2-3 % (tab. 4).

Dovoluji si tvrdit, že toto snížení je nepodstatné a navíc se při odhadu nákladů na zavedení/vybudování infrastruktury pro recyklaci v domech/bytech jeví v našich podmínkách jako značně neekonomické.

Je rovněž vhodné ukázat, jak vypadá bilance našich vodárenských zdrojů.

V existujících vodárenských přehradních nádržích lze bez problémů zabezpečit objem pro 50 % vyrobené pitné vody spotřebované obyvatelstvem.

Z nedávné analýzy [11] vyplynulo, že stávající vodárenské nádrže se i při období sucha zaznamenaného v posledních 30 letech doplní v zimním a jarním období natolik, že vždy pokryjí požadované odběry vodáren.

Rovněž při predikci dopadů středního scénáře změny klimatu se ukázalo, že pouze ve dvou případech bude nutné po r. 2040 akumulaci posílit (a na tom již s. p. Povodí zahájily přípravu).

Existující vodárenské nádrže by mohly kapacitou pokrýt i větší podíl vody pro vodárenství, což umožňuje pokles spotřeby pitné vody na polovinu v posledních 30 letech.

V diskusích o potřebě recyklovat vypuštěnou vyčištěnou odpadní vodu se prakticky nebere v úvahu, že tento objem vypouštěné vody z ČOV, který uplatníme jinde, např. na závlahy, bude chybět v průtoku recipientů.

tags: #změna #klimatu #VŠCHT #primaz

Oblíbené příspěvky:

• Třídění odpadu a udržitelnost
• Kultura a sport v Ostravě
• Eko-friendly sprchové panely
• Emisní povolenky a dopad
• Německá transformace energetiky