Znečištění Nové Mlýny: Studie Fytoplanktonu a Srovnání s Dalšími Vodními Díly

V rámci řešení projektu Zatopené kulturní a přírodní dědictví jižní Moravy bylo shromážděno velké množství údajů o složení společenstev vodních a bažinných rostlin v řekách Svratce a Dyji před vybudováním Brněnské přehrady (1935-1940), Vranovské přehrady (1930-1933) a vodního díla Nové Mlýny (1975-1988). Studie byla založena na srovnání údajů ze starších floristických prací se současným stavem flóry.

Historický Kontext Výzkumu Řas a Sinic

Řasová společenstva zátopového území Brněnské přehrady byla zkoumána již dlouho před jejím vybudováním např. [3, 5-9]. V roce 1955 vydali autoři Lhotský a Rosa [10] Soupis Moravskoslezských sinic a řas, který zahrnoval i oblast Brněnské přehrady. Před vybudováním Brněnské přehrady - v druhé polovině 19. století - Nave [3] prováděl průzkum, zaměřený na výskyt nárostových řas a sinic v zátopovém území. Johann Nave (1831-1864) byl jeden z nejvýznamnějších algologů Rakouska-Uherska, narozený v Praze, žijící v Brně, kde vystudoval gymnázium. Byl vystudovaný právník, ale věnoval se též s velkým zaujetím botanice - studiu řas. Založil v Brně přírodovědný spolek, ve kterém vydal práci Algen Mährens und Schleziens (Řasy Moravy a Slezska) v roce 1863.

Do 50. let 19. stol. spadá i začátek floristických aktivit Alexandra Makowskiho (1833-1908). Při hodnocení podkladů o složení společenstev vyšších vodních a bažinných rostlin v zátopové oblasti řeky Svratky před vybudováním Brněnské přehrady jsme vycházeli ze starších floristických prací - hlavně z prací Alexandra Makowskiho (1882-1964) [4], který v té době byl profesorem brněnské reálky, a Johanna Hrubého [11], německého botanika, působícího ve dvacátých letech minulého století v Brně. Spolkový časopis Verhandlungen des Naturforschenden Vereins in Brünn, který vycházel až do roku 1944, se stal hlavní publikační platformou brněnských, německy píšících floristů, a tedy i nejdůležitějším zdrojem údajů o květeně Brna v minulosti.

Vliv Vranovské Přehrady na Společenstva Rostlin

Při hodnocení vlivu vybudování Vranovské přehrady na složení společenstev vodních a bažinných rostlin řeky Dyje jsme vycházeli ze starších publikovaných floristických prací a z výsledků monitoringu brněnské pobočky Výzkumného ústavu vodohospodářského T. G. Masaryka (dále VÚV Brno) a Povodí Moravy Brno. Pro znojemskou oblast včetně zátopového území Vranovské přehrady existují popisy flóry již z první poloviny 19. století [20-23]. Velmi důkladný fytogeografický průzkum oblasti Znojma a Retzu prováděli Wolfgang Himmelbaur z Vídně a Emil Stumme ze Znojma v letech 1914-1918 v době vojenské služby za podpory nestora moravských botaniků profesora Antona Oborného ze Znojma. Navzdory potížím poválečné doby (po první světové válce) se jim podařilo vytvořit dosti ucelený floristický obraz této oblasti [24]. Údaje o sledování řasové flóry v zátopové oblasti Vranovské přehrady před jejím napuštěním (před rokem 1930) se nám nepodařilo získat.

Výzkum v Oblasti Vodního Díla Nové Mlýny

Jak vyplynulo ze shromážděných materiálů [27], bylo území vodního díla Nové Mlýny a její blízké či vzdálenější okolí v minulosti botanicky hojně studováno. Autoři Husák [28] a Heteša [29] uvádějí odkazy na práce odborníků, kteří tuto oblast zkoumali v minulosti [23, 30-42], i odborníky, kteří se zúčastnili organizovaného průzkumu před vybudováním nádrží v červenci 1977. Studiu jihomoravských mokřadních ekosystémů bylo věnováno rovněž mnoho práce a úsilí [43]. Soustavnější sběr dat o výskytu vláknitých řas v zátopové oblasti vodního díla Nové Mlýny a jeho okolí započal teprve v roce 1975. Byl podnícen potřebou doplnit mezery v celkovém obrazu řasové mikroflóry mizejících biotopů a současně požadavkem shromáždit podklady pro prognózu výskytu řas v nově vznikajících ekosystémech [44].

Čtěte také: Životní Prostředí a jeho Znečištění

Sledování řasových společenstev volné vody (fytoplanktonu) řeky Dyje nad a pod soustavou nádrží Nové Mlýny, jednotlivých nádrží po jejich napuštění a jednotlivých přítoků prováděli systematicky pracovníci Výzkumného ústavu vodohospodářského T. G.

Eutrofizace a Vodní Květ v Brněnské Přehradě

Brněnská přehrada byla v posledních desetiletích zatěžována vysokými koncentracemi biogenních prvků (dusík, fosfor), přitékajících z povodí řeky Svratky nad přehradou v důsledku nadměrné eutrofizace povodí. Se stoupajícím přísunem živin se začal ve vodě vyskytovat sinicový vodní květ, který svou schopností uvolňovat toxiny, může být nebezpečný pro koupající se lidi. Z hlediska rekreačního využití přehrady to byl vážný problém, přetrvávající do dnešních dnů. Brněnská přehrada patřila k povrchovým vodám s pravidelným masovým rozvojem sinicového vodního květu, ve kterém převládal rod Microcystis (obr. 1).

Silný výskyt této sinice jsme zaznamenali již v roce 1985 při nesystematických rozborech, prováděných VÚV Brno - nepublikované rozbory z archivu Žákové. V roce 1993 jsme sledovali rozvoj fytoplanktonu v průběhu celé vegetační sezony od dubna do října [16]. Zachytili jsme průběh rozvoje vodního květu, tvořeného převážně druhem Microcystis aeruginosa, v menším množství dalšími druhy sinic (Aphanizomenon flos-aquae, Planktothrix agardhii aj.). V době vegetačního maxima v červenci jsme zjistili 2 500 kolonií Microcystis aeruginosa (o prům. 200 µ) v 1 ml vody v hladinové vrstvě u hráze.

Rok 2006 charakterizuje stav před zahájením ozdravných opatření v nádrži, kde se ve vegetačním období silně rozmnožoval fytoplankton a zejména sinice, produkující toxiny. Tím bylo v letním období úplně znemožněno koupání. Velké množství řas a sinic odtékalo do Svratky.

Od roku 2007 byla prováděna v Brněnské přehradě opatření proti sinicovým vodním květům - razantní snížení hladiny (prakticky přestala údolní přehrada existovat a změnila se ve velkou silně zpomalenou řeku, popř. v nádrž s extrémně krátkou dobou zdržení). Letecké ošetření obnaženého dna vápenným hydrátem proběhlo na podzim roku 2007, v únoru a listopadu 2008 a poslední v dubnu 2009. Dále bylo zahájeno dávkování chemikálií - vápna ve formě vápenného hydrátu a síranu železitého na přítoku do nádrže pro srážení fosforu. Dávkování PIXu 113 (což je obchodní název pro 41% roztok síranu železitého) na vtoku do nádrže mělo za cíl vysrážet fosfor přitékající do nádrže z povodí nad nádrží. Prostřednictvím nízké dávky síranu železitého poklesla koncentrace fosforečnanů až o 96 %. Dále bylo zahájeno provzdušňování hypolimnia, kterým se zajišťuje oxidace sedimentů, a tím omezený přestup živin do vodního sloupce. Provzdušňování je realizováno pomocí kyslíkových věží [14, 52].

Čtěte také: Druhy dopravy a znečištění vody

Prvořadým posláním provzdušňování vody v Brněnské přehradě je snaha znevýhodnit podmínky pro život sinic (narušit shromažďování těchto organismů s plynovými měchýřky při hladině), a tím tedy podpořit rozvoj jiných fototrofů - zelených řas, rozsivek apod.

Po zavedení těchto opatření se stav postupně zlepšoval [13, 14]. V období 2010-2012 v letním období na vrcholu vegetační sezony ani jednou nedosáhly objemové dominance sinice rodu Microcystis. Byly nahrazeny skupinami jiných sinic a řas, které nezpůsobují zdravotní, organoleptické ani estetické závady zadržované vody, jak tomu bývá u vodního květu (např. druhy Fragilaria crotonensis - obr. 2, Asterionella formosa - obr. 3, Stephanodiscus hantzschii, Aulacoseira granulata, Cyclostephanos dubius, C. invisitatus, Cyclotella pseudostelligera, Fragilaria acus, Nitzschia spp., Cryptomonas spp, Ceratium spp., Coelastrum spp., Pediastrum spp., Desmodesmus sp., Scenedesmus spp.

Biodiverzita Řas a Sinic v Řece Dyji nad Vranovskou Přehradou

Řeka Dyje nad Vranovskou přehradou se vyznačuje vysokou druhovou diverzitou společenstva fytoplanktonu. V roce 2010 bylo v Dyji nad přehradou identifikováno celkem 193 taxonů řas a sinic. Druhová pestrost společenstva nárostových řas a sinic (fytobentosu) je v Dyji nad Vranovskou přehradou vysoká (v roce 2010 bylo v Dyji v Drosendorfu identifikováno přes 86 druhů).

Nad nádrží Vranov v profilu Podhradí ve fytobentosu v roce 1992 převládaly zelené řasy (Chlorophyceae), zastoupené převážně vláknitými řasami Cladophora glomerata a Oedogonium sp. spolu s pestrým společenstvem chlorokokálních řas s převahou druhů rodu Scenedesmus [Desmodesmus] a dále rozsivky (Bacillariophyceae) s dominantními druhy Aulacoseira subarctica, Melosira varians, Fragilaria ulna a druhy rodu Navicula. Byl zjištěn i výskyt ruduchy (Rhodophyta) Lemanea fluviatilis (obr. 9).

V nárostech v řece Dyji pod nádrží Vranov ve stejném roce (1992) se ve velkém množství vyskytovaly vláknité sinice rodu Phormidium a druhově chudé společenstvo rozsivek (Bacillariophyceae) bez výrazné dominance některého druhu. Vyskytovaly se zde též silné porosty vláknitých řas rodů Spirogyra (obr. 10).

Čtěte také: Hlukové znečištění a velryby

Na složení společenstev nárostů v řece Dyji pod nádrží se také projevuje vliv energetického provozu špičkové vodní elektrárny Vranov [55].

Flóra Oblasti Znojma a Retzu před Napuštěním Vranovské Přehrady

Autoři Himmelbaur a Stumme [24] publikovali přehled flóry oblasti Znojma a Retzu, ve kterém byly zahrnuty též významné druhy vodních a bažinných rostlin v zátopové oblasti nádrže Vranov před jejím napuštěním (v závorce druhy vyskytující se řídce až ojediněle). V přehledu je znázorněno porovnání se stavem, zjištěným pod Vranovskou nádrží v roce 2008 [56] - podtržené druhy.

• Potamogeton natans - rdest plovoucí
• (Potamogeton lucens - rdest světlý)
• Potamogeton crispus - rdest kadeřavý
• (Potamogeton pectinatus - rdest hřebenitý)
• (Potamogeton pusillus - rdest maličký)
• (Sagittaria sagittifolia - šípatka střelolistá)
• Alisma plantago [aquatica] - žabník jitrocelový
• (Butomus umbellatus - šmel okoličnatý)
• (Hydrocharis morsus-ranae - voďanka žabí)
• (Stratiotes aloides - řezan pilolistý)
• Elodea canadensis - stolístek kanadský
• (Nuphar lutea - stulík žlutý)
• (Nymphaea alba - leknín bílý)

Změny Množství Řas a Sinic ve Vodě

Změny množství řas a sinic ve vodě (fytoplanktonu) řeky Svratky pod Brněnskou přehradou jsou podmíněny procesy, probíhajícími v nádrži, režimem vypouštění vody, popř.

Vranovská přehrada po většinu roku eliminuje nepříznivé vlivy horního povodí Dyje - přinášené organické znečištění a fytoplankton.

Vranovská přehrada je hluboká nádrž, korytovitého tvaru, která zachycuje téměř úplně přinášený i vyprodukovaný fytoplankton (působí jako účinný lapač fytoplanktonu). Je to zřejmé z dlouhodobého znázornění koncentrace chlorofylu-a ve vodě, který je nepřímým měřítkem množství řas a sinic ve vodě (obr. 8).

V oblasti vodního díla Nové Mlýny studie vychází z extenzivního floristického výzkumu, prováděného před výstavbou nádrží.

V zátopové oblasti Brněnské přehrady byl zaznamenán výskyt více než 50 druhů vodních a bažinných rostlin, které zmizely pod hladinou nádrže.

• A. Glyceria fluitans R.Br., Glyceria aquatica Presl. [G. maxima] (obr. 6), Phragmites communis Trin. [P. australis], Carex vulpina L., Carex remota L. (u hradu Veveří), Carex acuta L., Carex riparia Curt., Carex pseudocyperus L., Carex vesicaria L., Scirpus setaceus L. [Isolepis setacea], Scirpus lacustris L. [Schoenoplectus lacustris], Scirpus acicularis L.[Eleocharis acicularis], Scirpus compressus Pers., Scirpus maritimus L. [Bolboschoenus maritimus], Cyperus fuscus L., Iris pseudacorus L., Potamogeton natans L., Potamogeton lucens L., Potamogeton crispus L., Potamogeton pusillus L., Lemna polyrrhiza L. [Spirodela polyrhiza], Lemna gibba L., Lemna minor L., Lemna trisulca L., Acorus calamus L., Typha latifolia L., Typha angustifolia L. (obr. 7), Sparganium ramosum Huds. [S. erectum], Sparganium simplex Huds.[S.
• B. Ceratophyllum demersum L., Callitriche verna L. [C. palustris], Rumex maritimus L., Polygonum amphibium L., Polygonum lapathifolium L., Bidens cernua Huds., Senecio crispus Neil. syn.

Většina uvedených rostlin po napuštění nádrže vymizela. Mezi nimi byl i větší počet chráněných rostlin (např. Potamogeton lucens L., Carex riparia Curt., Veronica anagallis L., Ranunculus aquatilis L.). Některé v seznamu uvedené druhy přežívají na březích nádrže (např. Iris pseudacorus L., Lythrum salicaria L.), jiné vytvářejí semennou banku se životností několika let a po snížení hladiny se mohou rozmnožit ve velkém množství (např.

Sinice (Cyanobacteria): Oscillatoria sp. Chlorococcales: Monoraphidium arcuatum, Monoraphidium contortum, Scenedesmus sp. div. [Desmodesmus sp.

Ulotrichales: Stigeoclonium tenue (obr. 5).

Epithemia zebra (Ehbg.), Epithemia sorex Kg., Ceratoneis amphioxys Rabenh. [Hannea arcus], Encyonema prostratum Ralfs, Achnanthes minutissima Kg. [Achnanthidium minutissimum], Cymatopleura solea Bréb., Amphora ovalis (Ehrenb.) Kg. (obr. 4), Navicula borealis Kg. f. robusta, Navicula anglica Ralfs, Navicula rhynchocephala Kg., Navicula amphisbaena Kg. [Caloneis amphisbaena], Navicula inflata Kg., Navicula dicephala, Kg., Navicula producta, W.Sm [Neidium productum], Navicula affinis, Ehrenb [Neidium affine], Navicula exilis Kg. [Anomoeoneis exilis], Pleurosigma scalproides Rabh. [Gyrosigma scalproides], Pleurosigma Spenceri W.Sm., Synedra bilunaris Kg., Synedra ulna Ehrb., Synedra amphirhynchus Ehrenb., Nitzschia sigmoidea W.Sm., Nitzschia vermicularis Kg., Nitzschia tenuis W.Sm., Sphenella angustata Kg [Gomphonema angustatum], Gomphonema micropus Kg., Characium acutum A.Br. [Characiopsis acuta], Pediastrum boryanum (Turp.) Menegh., Palmogloea macrococca A.Br., Closterium moniliferum Ehrenb., Cosmarium Meneghinii Bréb., Spirogyra communis Kg., Spirogyra jugalis Kg., Spirogyra setiformis (Roth.) Kg., Conferva bombycina Ag., Cladophora lacustris Kg.

tags: #znečištění #Nové #Mlýny #fytoplankton #studie

Oblíbené příspěvky:

• Aktivity pro děti na táboře
• Podmínky registru ekologického zemědělství
• Jak se zbavit černých brouků?
• Průvodce výběrem koše na odpad
• Laurinová o ochraně přírody