Znečištění Brd rtutí: Studie a analýzy

Celoplošné mapování území České republiky prokázalo zvýšenou úroveň kontaminace životního prostředí rtutí. Z mapování se poněkud vymykala oblast dnešní CHKO Brdy, do nedávné doby pro výzkum obtížně přístupná. Lesní ekosystémy zde nabízejí pohled na rozsah zasažení rtutí průmyslově nevyužívaného území, vstupu rtuti do ekosystému, distribuci rtuti v různých složkách lesního ekosystému, vyhodnocení průchodu rtuti biosférou, vstupu do pedosféry a hydrosféry.

Zdroje rtuti v prostředí

Rtuť se do prostředí dostává primárně ve formě emisí do atmosféry, stejně jako jiné prvky a sloučeniny. Hlavní formou rtuti v atmosféře je její málo reaktivní podoba, totiž plynná elementární rtuť Hg0, což napomáhá jejímu šíření na velké vzdálenosti.

Nejvýznamnějšími globálními zdroji rtuti pro atmosféru jsou:

• Spalování fosilních paliv
• Těžba zlata s využitím amalgamace
• Výroba cementu
• Spalování a zpracovaní odpadů
• Výroba louhů procesem elektrolýzy

Ze jmenovaných zdrojů nacházíme v současnosti ve Středočeském kraji elektrolytickou výrobnu alkalických louhů (Neratovice), cementárny (Berounsko) a zdroje využívající fosilní paliva (od tepláren, průmyslových podniků až po domácnosti), do poloviny minulého století byly v provozu i těžební a zpracovatelské rudní provozy, využívající jak pražení a redukci rud tak i amalgamaci zlata.

Naopak přirozenými zdroji emisí rtuti pro životní prostředí jsou emanace rtuti z oceánů, lesní požáry, ložiska rud nebo vulkanická činnost. Odhaduje se, že světové antropogenní emise rtuti do atmosféry dosahují téměř 2000 tun za rok z čeho Evropa je zodpovědná přibližně za 10 %. Nejvyšší emise rtuti byly hlášeny z asijského kontinentu, s předpokladem dalšího růstu. Naopak v Evropě emise rtuti od devadesátých let poklesly až o 80 %. Tento pokles byl způsoben poklesem spotřeby energie získávané z fosilních paliv, změnou průmyslových technologií a v neposlední řadě také zákazem používaní rtuti v mnoha odvětvích průmyslu.

Čtěte také: Životní Prostředí a jeho Znečištění

Dle údajů z databáze evropského monitorovacího programu (EMEP) je Česká republika vzhledem k výši antropogenních emisí rtuti do atmosféry na 12. místě v Evropě. Od devadesátých let došlo v České republice k výraznému snížení emisí rtuti do atmosféry ze 7,5 tuny v roce 1990 na 2,6 tuny v roce 2014 (viz graf 1).

Vývoj emisí rtuti v České republice

Následující tabulka ukazuje pokles emisí rtuti v České republice od roku 1990 do roku 2014.

Jak se rtuť dostane do lesa?

Rtuť uvolněná z některého zdroje může být v atmosféře přenesena do lesního ekosystému. Vzhledem k mimořádným chemickým vlastnostem, jako je mimořádná adsorpční schopnost rtuti v podobě prvku, liší se mechanismus vstupu, záchytu a uložení (depozice) rtuti v lesním ekosystému od jiných prvků.

Mokrá depozice s dešťovou vodou, která je u většiny prvků hlavním cestou vstupu, je u rtuti méně důležitou cestou a čítá maximálně asi 20 % z celkové depozice. Hlavním způsobem je v lesním ekosystému záchyt rtuti na jehličí či listech stromů. Plynná elementární rtuť se totiž zachycuje při dýchání rostlin v listech či jehlicích nebo může být prostě zachycena na povrchu biomasy spolu s prachovými částicemi, na které je rtuť někdy v průběhu transportu vázána. V lesním ekosystému tedy dominuje suchá depozice rtuti tvořící až 80 % z depozice celkové.

Většina rtuti je v lesním prostředí ukládána spolu s biomasou ze stromů, typicky s listy, jehlicemi, větvemi, kůrou, lišejníky apod.

Čtěte také: Druhy dopravy a znečištění vody

Lesní půdy a rtuť

Biologický materiál - odpad nesoucí rtuť, který končí na půdním povrchu - se procesy tlení a humifikace přeměňuje na hrabanku a dává vzniknout lesnímu humusu. Humus nebo půdní organická hmota obecně jsou hlavními nositeli rtuti v půdě. Proto se nejvíce rtuti obvykle nachází ve svrchních humusových horizontech lesních půd.

Proces rozkladu organické hmoty je závislý na teplotě a vlhkosti a působení organismů. Jedná se o proces pomalý, který může trvat ve střední Evropě desítky let, avšak v chladných oblastech až stovky let. Z tohoto důvodu záznam o kontaminaci humusu vypovídá o znečištění během posledních nejméně několika dekád.

Uložení rtuti v půdním humusu není trvalé. Určité, velmi malé množství rtuti z půd uniká přirozeně působením ultrafialového záření a část rtuti je také z pevné fáze humusu uvolněna do půdní vody, kde je vázána na rozpuštěné organické látky. Obecně jsou obsahy rtuti ve vodách velmi malé, na úrovni nanogramů na litr (ng/l). Nicméně i tyto nízké koncentrace zasluhují pozornost právě s ohledem na dříve zmíněnou schopnost akumulace rtuti.

Hrabankové a humusové horizonty lesních půd mohou být v lesním ekosystému vystaveny působení vnějších faktorů, které vedou k jejich poškození či destrukci, současně spojených s náhlým uvolněním části či celého množství po léta akumulované rtuti. Při lesním požáru většího rozsahu většina hrabanky shoří a při vysokých teplotách dojde k rychlému úniku rtuti do atmosféry. Při odstranění lesního porostu těžbou nebo při kůrovcové kalamitě dojde sice následně ke snížení depozice rtuti, ale změny v půdním prostředí urychlí rozpad humusové vrstvy a eskalují odnos organických látek do vod.

Kontaminace lesních půd toxickými prvky na území České republiky byla několikrát mapována, avšak rtuť nepatří mezi kontaminanty, kterým je věnována velká pozornost. Dle studie z roku 1995 byl průměrný obsah rtuti v lesním humusu 0,66 mg/kg, ale v dnešní době, díky poklesu emisí, je průměrná koncentrace pravděpodobně nižší. Lze tak usuzovat z klesajícího trendu koncentrace rtuti v půdách podrobně sledovaných lokalit na území České republiky.

Čtěte také: Hlukové znečištění a velryby

Mapování v roce 1995 prokázalo zvýšené obsahy rtuti v oblasti středních Čech, konkrétně na území mezi Mělníkem, Rakovníkem, Rokycany, Příbramí, Prahou a Mladou Boleslaví. Výskyt zvýšených obsahů rtuti lze přičíst historické i současné akumulaci průmyslových center.

Situace v Brdských lesích

Výsledky předchozích prací zabývajících se znečištěním životního prostředí toxickými prvky v blízkosti CHKO Brdy, stejně jako úvodní studie pro CHKO Brdy, ve shodě ukazují, že aktuální distribuce je podmíněna historicky a spojena s provozem příbramské hutě. Ačkoliv hlavním objektem zájmu bylo olovo a stříbro, docházelo v procesu výroby při pražných a redukčních pochodech za vysokých teplot i k emisím rtuti, jež je přítomna jako stopová nečistota v těžené rudě.

Údaje o emisích rtuti nejsou známy, avšak z geochemických archivů, jako jsou profily rašelinou či letokruhy stromů, víme, že maxima dosahovaly emise v 50-70. letech 20. století. Tento trend, pozorovaný při studiu obsahu rtuti v letokruzích jehličnanů v CHKO Brdy, kopíruje těsně emise olova, které jsou známy a doloženy.

Neméně důležitým faktorem je již dávno opuštěné ložisko železné rudy na Jedové hoře, spojené též s výskytem sulfidu rtuťnatého - rumělky (HgS). Na tomto místě se od počátku 19. století až do roku 1871 těžila železná ruda a jako vedlejší produkt zde bylo vytěženo několik tun rumělky. Dodnes je zde zachována těžební šachta a mnoho výsypek hlušiny se zbytky cinabaritu.

Při podrobném mapování kontaminace lesního humusu na území CHKO Brdy dosáhla průměrná koncentrace rtuti 0,51 mg/kg. Zvýšené koncentrace byly nalezeny ve vzorcích humusu odebraných z okolí Jedové hory. Rtuť se zde nachází přirozeně v horninovém podloží, další cestu šíření mohou představovat přirozené emanace plynů z ložiska nebo prašnost z cest. Materiál z výsypek hlušiny byl nejednou použit při opravách lesních cest a v suchých obdobích může při provozu docházet k šíření rtutí bohatého prachu.

Další neočekávané zvýšené obsahy rtuti v lesním humusu se vyskytly v okolí Padrťských rybníků. K jejich vysvětlení bylo nutné zjistit více informací o obsazích rtuti v místních horninách. Některé karbonské horniny, jako jsou uhelné lupky či černé uhlí, těžené a koksované v minulosti v okolí Mirošova, obsahují vysoké koncentrace až v řádu prvních jednotek mg/kg, stejně jako třeba některé typy slepenců spodního paleozoika Brd.

Rtuť v brdských potocích a potůčcích

Stanovení rtuti v povrchových vodách je vzhledem k velmi nízkým obsahům metodicky obtížné a finančně nákladné. Není proto divu, že podrobné informace o rtuti v povrchových vodách, týkající se oblasti CHKO Brdy, či obecně území České republiky, v podstatě neexistují.

Dle několika studií se koncentrace Hg ve vodách malých lesních toků v ČR pohybují v rozmezí od 1 do 20 ng/l. Podobně jako v atmosféře se rtuť ve vodách vyskytuje převážně vázaná na vhodný nosič. V přírodních vodách jsou to rozpuštěné organické látky nebo suspendované částice. Zvýšené koncentrace rtuti proto v případě lesních ekosystémů na neznečištěných územích zaznamenáváme zejména tam, kde je voda bohatá rozpuštěnými organickými látkami.

Prvními, vizuálně patrnými, indiciemi pro očekávání vyšší koncentrace rtuti ve vodě jsou typické, nápadně hnědé zbarvení, zvýšená pěnivost a někdy i zákal.

Na území CHKO Brdy se koncentrace rtuti v povrchových vodách za normálních průtokových podmínek pohybují v rozmezí od 1,3 do 8,5 ng/l, ale v období tání vzrůstají až na úroveň od 2,3 do 19,7 ng/l. Nejedná se však o nikterak extrémní či nebezpečné hodnoty. Nejvyšší obsahy rtuti se vyskytovaly ve vodách v okolí Jedové hory v důsledku rumělkového zrudnění a starých výsypek hlušiny. Zvýšené obsahy rtuti byly i v některých potocích v okolí Padrti.

Znalost chemismu a zejména změn v koncentracích toxických látek v oblasti Padrti je důležitá, neboť se zde nachází evropsky chráněná lokalita výskytu raka kamenáče.

Brdy jako oblast tmavé oblohy

Astronomové z České astronomické společnosti loni na jaře a na podzim měřili jas noční oblohy na 10 místech nové CHKO Brdy. V rozsáhlém území nové CHKO totiž na rozdíl od našeho běžného vnitrozemí nejsou světelné zdroje. Z pohledu astronomů je to potenciálně zajímavá lokalita pro pozorování.

Zóna bez osídlení je zkrátka příliš malá na to, aby dokázala eliminovat světlo přicházející z okolí a rozptylující se ve vyšších vrstvách atmosféry. Území, zejména pak jeho severní část, z hlediska kvality oblohy vyniká pouze na místní úrovni, v regionálním měřítku již není nijak výjimečné, podobně tmavá místa můžeme nalézt např. na Křivoklátsku nebo ve středním Povltaví.

Noční prostředí však není pouze obloha, ale též živá příroda a krajina. A právě zde spatřujeme největší bohatství Brd. Neexistence umělého osvětlení v prakticky celé CHKO znamená, že pokud nejste na vrcholu s dalekým rozhledem, nespatříte žádný zdroj umělého světla a všude kolem vás je tma (a také ticho). To je něco, co je ve středních Čechách poměrně unikátní.

Noční ekosystém na relativně velkém území zde není nijak ovlivněn umělým osvětlením a přirozený denní a roční životní cyklus živočichů ani rostlin není v tomto ohledu nijak narušen. Brdy jsou proto cenné zejména z hlediska vnímání noční krajiny a také z hlediska živé přírody, jejíž přirozené procesy nejsou nijak ovlivňovány působením umělého osvětlení. Tento stav je však citlivý na narušení i jen malým a z hlediska noční oblohy bezvýznamným zdrojem světla (což je patrné např. v obcích Míšov a Teslíny).

Lišejníky jako bioindikátory

Lišejníky jsou kromě jiného známými bioindikátory znečištění ovzduší. Některé jsou choulostivé na množství oxidu siřičitého. Díky nižším hodnotám oxidu ve vzduchu se začalo už před několika lety znovu choulostivějším druhům lišejníků dařit. Proto se v Brdech častěji zase vyskytují epifytické, horské druhy jakými jsou provazovky či vousatce.

Naši předkové tyto lišejníky totiž používali jako imitaci vousů na figurkách Fabiána. Další citlivý druh na znečištění je terčovka pohárkatá. Tím místem, kde jsem provazovky objevil, jsou jasany na louce, kde stávala hájovna nedaleko třítrubeckého zámečku. Tenkrát, a snad to stále platí, rostlo na jednom z jasanů neuvěřitelných 31 druhů lišejníků.

V Brdech bylo kdysi objeveno 235 druhů lišejníků rostoucích na borce stromů, kamenech či na zemi. Podle odborníků bylo v České republice zaznamenáno asi 1700 druhů lišejníků.

tags: #znečištění #Brd #studie

Oblíbené příspěvky:

• Využití štěpky v zahradě
• Průkaz energetické náročnosti budovy
• Od skládky k parku
• Objevte krásy Šumavy
• Postoj církve k ochraně klimatu