HODNOCENÍ EKOLOGICKÉHO POTENCIÁLU VODNÍCH NÁDRŽÍ V POVODÍ VLTAVY PRO TŘETÍ PLÁNY DÍLČÍCH POVODÍ Libuše Barešová1), Jindřich Duras2), Jakub Borovec3), Antonia Metelková1) Povodí Vltavy, státní podnik, Holečkova 8, 150 24 Praha 5, e-mail: libuse.baresova@pvl.cz 2) Povodí Vltavy, státní podnik, Denisovo nábřeží 14, 304 20 Plzeň, e-mail: jindrich.duras@pvl.cz 3) Biologické centrum AV ČR, v.v.i., Výzkumná infrastruktura SoWa, Na Sádkách 7, 370 05 České Budějovice, e-mail: jakub.borovec@bc.cas.cz 1) Souhrn: Příspěvek se zaměřuje na proces prosazování cílů evropské Rámcové směrnice o vodách. Navazuje na příspěvek dr. Borovce z roku 2014 o metodice hodnocení ekologického potenciálu silně ovlivněných a umělých vodních útvarů kategorie jezero, na vlastní příspěvek z roku 2017 o výsledcích metod hodnocení ekologického stavu a potenciálu a také na příspěvky dr. Durase (2015, 2017) o problematických aspektech metodik hodnocení ekologického stavu a potenciálu. Tento aktuální příspěvek se zabývá další etapou hodnocení, tentokrát pouze vodních nádrží, tj. hodnocením ekologického potenciálu. Porovnává výsledky z období hodnocení 2010-2012, 2013-2015 a 2016-2018 a shrnuje příčiny nedosažení dobrého potenciálu. Příspěvek také informuje o dostupných studiích a výzkumech provedených v povodí nádrží a o využití jejich výsledků při plánování opatření pro dosažení dobrého ekologického potenciálu. Klíčová slova: ekologický potenciál; fyzikálně-chemické parametry; fytoplankton; plány povodí Summary: The paper focuses on the process of promoting the objectives of the European Water Framework Directive. It follows the contribution of dr. Borovec from 2014 on the methodology of assessing the ecological potential of heavily modified and artificial water bodies of the lake category, the own contribution from 2017 on the results of the ecological status and potential assessment methods and on contributions of dr. Duras (2015, 2017) on problematic aspects of ecological status and potential assessment methodologies. This current paper deals with the next stage of evaluation, this time only with water reservoirs, i.e. assessment of ecological potential. It compares the results from the 2010-2012, 2013-2015 and 2016-2018 evaluation periods and summarizes the causes of the not achieving good potential. The paper also informs about available studies and research carried out in the basin of reservoirs and on the use of their results in planning measures to achieve good ecological potential. Key words: ecological potential; physico-chemical parameters; phytoplankton; River basin management plans Úvod Nacházíme se ve fázi tvorby třetích plánů dílčích povodí, které budou publikovány na konci roku 2021. Jejich cílem je shrnutí všech změn nebo aktualizací provedených od publikování předchozí verze plánu povodí (v roce 2015), vyhodnocení pokroku při dosahování environmentálních cílů, včetně vysvětlení důvodů pro nesplnění environmentálních cílů a shrnutí a vysvětlení všech opatření předpokládaných v předchozí verzi plánu povodí, která nebyla provedena. To vše nám ukládá evropská Rámcová směrnice o vodách (Směrnice 2000/60/ES). Tyto plány jsou v jednotlivých obdobích platnosti podkladem pro výkon veřejné správy, zejména pro územní plánování a vodoprávní řízení. Zásadní pro navrhování odpovídajících opatření a pro vyhodnocení splnění environmentálních cílů je detailní analýza působících vlivů a (v případě vodních útvarů kategorie jezero) znalost chemického stavu a ekologického potenciálu. Příspěvek navazuje na příspěvky na Vodárenské biologii 2014 (Borovec a kol., 2014b), 2015 (Duras a kol.) a 2017 (Opatřilová a kol., Duras a kol.). Hodnocení ekologického stavu a potenciálu pro plány dílčích povodí se provádí jednou za tři roky, a proto prezentované výsledky porovnávají tři období 2010-2012, 2013-2015 a 2016-2018. Vodní útvary povrchových vod stojatých v povodí Vltavy Státní podnik Povodí Vltavy spravuje 110 vodních nádrží, z toho je 31 významných vodních nádrží. Dle vyhlášky č. 137/1999 Sb. se na území povodí Vltavy nachází 13 vodárenských nádrží. Jako samostatný vodní útvar v kategorii jezero (tj. vod stojatých - přehrady, rybníky) je však vymezeno pouze 27 významných vodních nádrží a velkých rybníků (viz Obrázek 1). U těchto se samostatně hodnotí jejich chemický stav a ekologický potenciál. Všechny ostatní vodní nádrže (včetně rybníků) jsou součástí vodních útvarů kategorie řeka (tj. vod tekoucích), nejsou tedy vymezeny jako samostatné vodní útvary a není u nich vyžadováno vlastní hodnocení chemického stavu a ekologického potenciálu. Obrázek 1 Samostatné vodní útvary povrchových vod stojatých (kategorie jezero) v povodí Vltavy V povodí Berounky je samostatně vymezeno pět vodních nádrží (Hracholusky a Lučina na Mži, České údolí na Radbuze, Nýrsko na Úhlavě, Žlutice na Střele), v povodí Dolní Vltavy čtyři vodní nádrže (Orlík a Slapy na Vltavě, Švihov na Želivce a rybník Velké Dářko na Sázavě), v povodí Horní Vltavy 18 vodních nádrží (Olšina na Olšině, Lipno, Hněvkovice, Kořensko a Orlík na Vltavě, Římov na Malši a 11 největších rybníků), souhrnné počty viz Tabulka 1. Všechny tyto nádrže byly vymezeny jako silně ovlivněné vodní útvary, které mají v důsledku lidské činnosti podstatně změněný charakter (více viz kapitola Metody hodnocení ekologického potenciálu stojatých vod). Z vodárenských nádrží je samostatnými vodními útvary pět nádrží (Římov, Švihov, Lučina, Nýrsko a Žlutice). Tabulka 1 Počet vodních útvarů povrchových vod stojatých (kategorie jezero) v povodí Vltavy Dílčí povodí Berounka Dolní Vltava Horní Vltava Celkem počet počet samostatných samostatných VÚ / nádrže VÚ / rybníky 5 0 3 1 7 11 15 12 celkem 5 4 18 27 Metody hodnocení ekologického potenciálu stojatých vod Hydromorfologie útvarů, které jsou vymezeny jako silně ovlivněné, je vlivem lidského užívání vodního útvaru změněna natolik, že nemohou dosáhnout dobrého ekologického stavu. Platí pro ně alternativní environmentální cíl - dosažení dobrého ekologického potenciálu. Referenční (nejlepší dosažitelný) stav je definován jako maximální ekologický potenciál a zohledňuje nevratné hydromorfologické změny, které musí být pro využívání vod v daném vodním útvaru zachovány. Hodnocení ekologického potenciálu se skládá podobně jako u ekologického stavu z hodnocení složek biologické kvality (v kategorii jezero se hodnotí fytoplankton, makrofyta a ryby, z důvodu velké heterogenity se nehodnotí makrozoobentos a fytobentos), a podpůrných složek – hydromorfologie, všeobecných fyzikálně-chemických parametrů a specifických syntetických a nesyntetických znečišťujících látek. Hodnocení ekologického potenciálu nádrží definuje metodika Borovce a kolektivu (Borovec a kol., 2014). V rámci fyzikálně-chemických parametrů jsou hodnoceny průhlednost a teplota vody, nasycení kyslíkem, pH a celkový fosfor. Do hodnocení fytoplanktonu jsou zahrnuty parametry koncentrace chlorofylu-a, objemová biomasa fytoplanktonu, podíl sinic na biomase a trofický index fytoplanktonu. Vždy se hodnotí směsný vzorek u hráze nádrže, který je obvykle odebírán 7x za vegetační sezónu. Pro hodnocení makrofyt se používá druhová početnost a pokryvnost v produktivní zóně. Hodnocení ryb se liší v hlubokých a mělkých nádržích a je založeno na široké škále vybraných metrik, které zohledňují četnost, složení a věkovou strukturu rybího společenstva. Fyzikálně-chemické parametry jsou hodnoceny do dvou tříd ekologického potenciálu - dobrý a lepší nebo střední (třída 3, tj. nevyhovující). Biologické složky jsou hodnoceny do čtyř tříd, od dobrého a lepšího potenciálu po potenciál zničený (třída 5). Pro hodnocení ekologického potenciálu nádrží a rybníků vymezených jako samostatné vodní útvary je ve větším rozsahu dostupné především hodnocení fyzikálně-chemických parametrů (ve všech 27 vodních útvarech) a hodnocení fytoplanktonu, které je v povodí Vltavy provedeno ve 24 vodních útvarech z celkem 27 vodních útvarů vymezených v kategorii jezero. Biologická složka ryby byla hodnocena pouze v období 2010-2012 pro druhé plány dílčích povodí, kdy byla dostupná dostatečně podrobná data získaná v souladu se schválenou metodikou odběru (Kubečka a Prchalová, 2006). Od té doby jsou bohužel k dispozici pouze poněkud nesourodá data získaná částečně objednaným monitoringem a částečně z různých realizovaných projektů. Systematický monitoring ryb na nádržích však chybí, hlavním důvodem je (z pohledu státního podniku Povodí Vltavy) finanční a časová náročnost provedení sledování ryb tak, aby bylo v souladu s aktuální odběrovou metodikou. Ještě méně dat je k dispozici z monitoringu makrofyt, důvody jsou opět časová náročnost, finanční a personální otázky. Hydromorfologické parametry nádrží se nehodnotí vůbec, zde ale není k dispozici ani metodika hodnocení, což je také jeden z nedostatků, které by se, z pohledu naplňování cílů evropské Rámcové směrnice o vodách, měly řešit. Do hodnocení ekologického potenciálu patří ještě hodnocení vybraných specifických znečišťujících látek, kde je monitoring zaměřen především na vybrané kovy a rezidua přípravků na ochranu rostlin, toto hodnocení ale není předmětem prezentovaného příspěvku. Výsledky hodnocení ekologického potenciálu vodních nádrží Dlouhodobě dosahují dobrého potenciálu ve fyzikálně-chemických parametrech a hodnocení fytoplanktonu pouze dvě vodárenské nádrže - Nýrsko a Švihov. Vodárenská nádrž Žlutice má dlouhodobě dobré fyzikálně-chemické parametry, nicméně fytoplankton se zhoršil z dobrého potenciálu v období 2010-2012 na poškozený v posledním hodnoceném období 2016-2018. Vodní nádrže Slapy, Římov, Hracholusky a Orlík mají vždy v jednom z hodnocených tří období dobré fyzikálně - chemické parametry, nicméně trend zatím nelze vysledovat. Vodní nádrž Slapy má ovšem dlouhodobě v dobrém potenciálu fytoplankton. Všechny ostatní hodnocené vodní nádrže mají všeobecné fyzikálně - chemické parametry dlouhodobě ve středním potenciálu, tj. nevyhovujícím. Kromě výše zmíněných tří nádrží s dobrým fytoplanktonem, mají v posledním hodnoceném období 2016-2018 tři nádrže fytoplankton ve středním potenciálu (Hracholusky, Římov, Lučina), pět v poškozeném potenciálu (Žlutice, Kořensko, Orlík I, II, III), všech ostatních 15 je ve zničeném potenciálu, včetně všech velkých rybníků, kromě rybníka Velké Dářko, který se zatím nehodnotil. Za zhoršené hodnocení fyzikálně-chemických parametrů jsou jednoznačně zodpovědné parametry průhlednost a celkový fosfor. Ke zničenému či poškozenému potenciálu fytoplanktonu přispívají všechny čtyři hodnotící metriky víceméně stejně, tj. všechny nabývají pouze nejnižších, nevyhovujících hodnot - koncentrace chlorofylu-a, objemová biomasa fytoplanktonu, podíl sinic na biomasy a trofický index fytoplanktonu. Již několikrát diskutovanou otázkou je hodnocení rybníků (např. Potužák a Duras, 2017). Jejich hodnocení podle uvedené metodiky není prakticky možné, resp. v zásadě nemohou dosáhnout dobrého potenciálu s ohledem na jejich účel, tj. rybářské hospodaření. Hodnocení rybníků by mělo být nastaveno nejen na samotných limitech jednotlivých parametrů, ale i jinak posoudit přínosy pro celkový ekosystém či negativa působení na např. navazující vodní útvary. Tato specifikace je nutná i proto, aby bylo jasné, jaká opatření je nutné implementovat, aby mohlo být dobrého potenciálu dosaženo. Bohužel se v této problematice od vzniku metodiky dr. Borovce (2014) nijak nepokročilo. Opatření pro zlepšení ekologického potenciálu Z dosavadních výsledků hodnocení vyplývá, že alfou a omegou dobrého ekologického potenciálu vodních nádrží je dosažení limitů pro přítomnost celkového fosforu ve vodě. Tento závěr je ale výrazně ovlivněn nedostatkem dat z monitoringu biologických složek ryby a makrofyta, na jejichž potenciál bude mít nepochybně vliv i hydromorfologický stav vodní nádrže. V plánech dílčích povodí je nutné uvést všechna opatření, která povedou k dosažení dobrého ekologického potenciálu, což je poměrně obtížný úkol. Státní podnik proto zadává i podpůrné studie, které by problém - v tomto případě zdroje a působení nadměrného množství fosforu - více osvětlily. Nejnovější studie se zaměřují na naši nejvýznamnější vodárenskou nádrž Švihov, zde byly realizovány dvě studie a navazující tvorba listů opatření. První se zabývala prověřením komunálních zdrojů znečištění (Rosendorf a kol., 2016), druhá navrhla přírodě blízká a technická opatření na zemědělské půdě v povodí VN Švihov a tím je zaměřena na fosfor erozní (VÚMOP, v.v.i., Sweco Hydroprojekt a.s., VRV a.s., 2018). Na druhou jmenovanou navazovala tvorba listů opatření typu A (ČVUT Praha, DHI, a.s., Sweco Hydroprojekt a.s., VÚMOP, v.v.i., VÚV TGM, v.v.i., 2019). Plzeňský kraj inicioval studii na zlepšení jakosti vod na vodním díle Hracholusky (Sdružení společností VRV a DHI, 2018) a aktuálně se od roku 2019 realizuje strategický dokument pro Jihočeský kraj, jehož cílem je najít soubor efektivních opatření vedoucích ke zlepšení kvality vody v největší české nádrži Orlík a v jejím povodí. Jedná se o návrh systému opatření od přírodě blízkých po čistě technická opatření na technologickém vybavení čistíren odpadních vod v povodí vodní nádrže včetně odhadu investičních a provozních nákladů. Navržená opatření mají vést ke snížení množství vnosu fosforu o 2/3 (117 tun) z povodí do vodní nádrže Orlík tak, aby bylo možno dlouhodobě udržet koncentraci fosforu pod úrovní vedoucí k eutrofizaci. Opatření na snížení koncentrace fosforu v tekoucích i stojatých vodách jsou samozřejmě obsažena již v druhých plánech dílčích povodí (platnost 2016-2021). Základem jsou konkrétní opatření typu A na dostavbu, rekonstrukci, intenzifikaci ČOV a kanalizací. Zároveň obsahují obecná opatření typu B na výstavbu a rekonstrukci kanalizací a čistíren odpadních vod v obcích do 2000 EO. Obsahují také obecný list opatření k povrchovým vodám využívaným ke koupání, který obsahuje základní principy k udržení jakosti vody. Podstatná část opatření je zacílena na omezení přísunu fosforu do těchto lokalit, protože jeho zvýšená přítomnost zvyšuje riziko výskytu sinic a nadměrného množství zelených řas. V samotné povrchové vodě ke koupání by neměla koncentrace fosforečnanového fosforu překračovat hodnotu 0,02 mg/l. Fosforová bilance v rybničních oblastech úzce souvisí také s hospodařením na rybnících, v plánech je tedy i list typu C, zaměřený na omezení negativních vlivů chovu ryb na jakost vod, což souvisí s dopracováním vyhlášky k paragrafu 39 odstavce 8 vodního zákona - "Zásady pro stanovení podmínek pro použití závadných látek za účelem chovu ryb nebo vodní drůbeže". Jeho předpokládaná účinnost byla od roku 2017, nicméně práce na této vyhlášce "usnuly" někdy kolem roku 2010 a dosud nebylo iniciováno jejich pokračování. Zásadním nástrojem pro snížení obsahu fosforu ve vodních nádržích jsou také listy opatření na omezení obsahu fosforu v povodí nádrží Orlík I, Orlík II, Orlík III, Slapy, Švihov, Lučina, Hracholusky, Žlutice, Klíčava, Římov a Lipno I. Ve vyjmenovaných útvarech povrchových vod v povodí uvedených nádrží stanoví příslušný vodoprávní úřad při povolování vypouštění odpadních vod místo emisních standardů uvedených v příloze č. 1 nařízení vlády č. 401/2015 Sb. přísnější emisní standardy pro ukazatel znečištění celkový fosfor. Pro vybrané vodní útvary se stanoví také přísnější cíle dobrého stavu pro celkový fosfor dle metodiky Rosendorf a kol. (2011). Příslušné vodoprávní úřady uplatní přísnější emisní a imisní limity v dotčených útvarech povrchových vod pro ukazatel celkový fosfor při povolování vypouštění odpadních vod ze všech nových nebo při změně stávajících (intenzifikovaných) mechanickobiologických ČOV s kapacitou 500 EO a větší, kde vodoprávní řízení bylo zahájeno po 22.12.2015. Všechny tyto listy opatření budou pro třetí plány dílčích povodí revidovány a aktualizovány. Samostatnou problematikou jsou zmírňující opatření na zlepšení hydromorfologického stavu, která jsou ale v současné době v pozadí s ohledem na řešení aktuální problematiky fosforového zatížení. K tomuto tématu se nyní v druhých plánech povodí váže pouze obecný list opatření „Zprůchodnění říční sítě“, který ale není primárně zaměřen na vodní útvary vod stojatých. Více k této problematice lze najít v příspěvku Opatřilové, 2017. Závěr Hodnocení ekologického stavu i potenciálu by mělo být dostatečně podrobné, se zahrnutím široké škály vlivů působících v jednotlivých vodních útvarech, aby umožňovalo správnou interpretaci získaných výsledků. To samozřejmě nemohou nabídnout shrnující výsledky za tříletá, příp. šestiletá období, která jsou uváděna v plánech dílčích povodí. Je nutné navrhovat a realizovat průzkumný monitoring, zohlednit výsledky všech studií a spolu se shrnujícím hodnocením je podrobně analyzovat tak, aby bylo možné navrhnout co nejefektivnější opatření. Aktuálním úkolem je úprava metodiky hodnocení ekologického potenciálu pro hodnocení rybníků. Velkou výzvou je také nastavení sledování hydromorfologických parametrů vodních nádrží, realizace speciálních studií na toto téma a navrhování zmírňujících opatření k jejich zlepšení. Co nebylo obsahem tohoto příspěvku, ale co je pro zlepšení stavu a potenciálu našich vod nejdůležitější, je nejen opatření navrhovat, ale především realizovat, a to nejen na samotných vodních tocích ústících do nádrží, ale i v celé ploše jejich povodí. Poděkování Práce na příspěvku byly částečně podpořeny z projektů MŠMT č. LM2015075 a EF16_013/0001782 – SoWa Ecosystems Research). Literatura Borovec, J., Hejzlar, J., Znachor, P., Nedoma, J., Čtvrtlíková, M., Blabolil, P., Říha, M., Matěna, J., Kubečka, J., 2014a. Metodika pro hodnocení ekologického potenciálu silně ovlivněných a umělých vodních útvarů - kategorie jezero - návrh. Ve Vodárenská biologie 2014, 5.-6. února 2017, Praha, Česká republika, Říhová Ambrožová, J., (Edit.): 21-32. Borovec, J., Hejzlar, J., Znachor, P., Nedoma, J., Čtvrtlíková, M., Blabolil, P., Říha, M., Kubečka, J., Ricard, D., Matěna, J., 2014b. Metodika pro hodnocení ekologického potenciálu silně ovlivněných a umělých vodních útvarů – kategorie jezero. Biologické centrum AV ČR, v.v.i. pro MŽP ČR, certifikovaná metodika. https://www.mzp.cz/C1257458002F0DC7/cz/prehled_akceptovanych_metodik_vod/$FILE/OOVMetodika_hodnoceni_%20ekologicky%20potencial_%20kategorie_jezero-20140301.pdf ČVUT Praha, DHI, a.s., Sweco Hydroprojekt a.s., VÚMOP, v.v.i., VÚV TGM, v.v.i., 2019. Příprava listů opatření typu a lokalit plošného zemědělského znečištění pro plány dílčích povodí. Povodí Vltavy, s.p. Duras, J., Skála, I., Bešta, T., Kortan, D., 2015. Hodnocení ekologického stavu a biologické ukazatele. Co nám říkají první zkušenosti. Ve Vodárenská biologie 2015, 4.-5. února 2015, Praha, Česká republika, Říhová Ambrožová, J., Pecinová, A. (Edit.): 59-60. Duras, J., Opatřilová, L., Soukupová, K., Beneš, J., 2017. Revize metodik pro hodnocení ekologického stavu vod. Ve Vodárenská biologie 2017, 1.-2. února 2017, Praha, Česká republika, Říhová Ambrožová, J., Pecinová, A. (Edit.): 70-76. Kubečka, J., Prchalová, M., 2006. Metodika odlovu a zpracování vzorků ryb stojatých vod. Biologické centrum AV ČR, v.v.i. pro MŽP ČR, certifikovaná metodika. Opatřilová, L., 2017. Jak dobře naplánovat zmírňující opatření na vodních nádržích. V Kosour, D. et al., eds. Vodní nádrže 2017, Brno: Povodí Moravy, s.p., 2017. ISBN 978-80-905368-5-2: 37-39. Opatřilová, L., Duras, J., Soukupová, K., Metelková, A., 2017. Hodnocení ekologického stavu výsledky a perspektivy. Ve Vodárenská biologie 2017, 1.-2. února 2017, Praha, Česká republika, Říhová Ambrožová, J., Pecinová, A. (Edit.): 77-80. Potužák, J., Duras, J., 2017. Rybníky jako HMWB - jak přistoupit k hodnocení jejich ekologického potenciálu? Ve Vodárenská biologie 2017, 1.-2. února 2017, Praha, Česká republika, Říhová Ambrožová, J., Pecinová, A. (Edit.): 135-136. Rosendorf, P., Tušil, P., Durčák, M., Svobodová, J., Beránková, T., Vyskoč, P., 2011. Metodika hodnocení všeobecných fyzikálně-chemických složek ekologického stavu útvarů povrchových vod tekoucích, VÚV TGM, v.v.i. pro MŽP Praha. Rosendorf, P., Fiala, D., a kol., 2016. Prověření komunálních zdrojů znečištění v povodí VN Švihov na Želivce. VÚV TGM, v.v.i., Praha. Sdružení společností VRV a DHI, 2018. Studie na zlepšení jakosti vod na vodním díle Hracholusky. Plzeňský kraj, Plzeň, pp. 255. Směrnice 2000/60/ES Evropského parlamentu a Rady z 23. října 2000 ustavující rámec pro činnost Společenství v oblasti vodní politiky. VÚMOP, v.v.i., Sweco Hydroprojekt a.s., VRV a.s., 2018. Přírodě blízká a technická opatření na zemědělské půdě v povodí VN Švihov na Želivce. Povodí Vltavy, s.p.