Voda v Česku ubývá, řešení odmítáme a čas rychle dochází

Někteří z vás mají v živé paměti velké období sucha, které kulminovalo kolem roku 2019. Obyvatelé a samosprávy bojují se suchem po svém. Primárně se snaží prohlubovat stávající vrty, sekundárně se napojují na existující vodovody nebo spoléhají na státní instituce, že jim vodu dovezou. Příčin těchto problémů je několik. Všechny ale mají jednoho hlavního společného jmenovatele a tím je klimatická změna.

V letošním roce začalo vegetační období přibližně o měsíc dříve, než je běžné. Stromy a rostliny kvůli nezvykle teplému počasí rozkvetly v datech, které byly před pár dekádami ještě spojeny se zimním oblečením. Tato změna se netýká jen Česka, ale je patrná po celém světě. Kromě pozitivních efektů, jako je kratší topná sezóna, ale přináší mnoho nevýhod. S dřívějším počátkem vegetačního období se zvyšují požadavky dřevin a rostlin na vodu. Její nedostatek v rané fázi růstu způsobuje oslabení nebo rovnou odumření. Pokud takto oslabenou dřevinu (jejíž strádání pozná i laik) následně napadne dřevokazný hmyz nebo houba, způsobí pyramidový efekt, jako byla například nedávno vyřešená kůrovcová kalamita smrků. Její likvidací jsme odstranili důsledek, ne příčinu.

V důsledku klimatické změny nedochází v průběhu let k výraznějším změnám v rámci ročního úhrnu srážek. Celkově došlo k mírnému nárůstu srážek a dle klimatických modelů by v budoucnu k výrazným změnám ročního úhrnu dojít nemělo. Změnilo se ale rozložení srážek v průběhu roku, kdy se střídají suchá a teplá období (v porovnání s dlouhodobým průměrem) s obdobími extrémních srážek (déšť vysoké intenzity). Extrémní srážky mají formu přeháněk, kdy nad vybraným územím spadne až 90 mm vody během několika desítek minut, až jednotek hodin.

Střídání velmi vlhkých a suchých období, působení vyšších teplot a prodloužení vegetační doby vede k vyšším nárokům dřevin na vláhu. To způsobuje rychlejší vyčerpání vody z půdy a vznik deficitu vláhy. Růst teploty také vede k průměrnému ročnímu zvýšení výparu o pět až deset procent. Největší zvýšení výparu z půdy, a to o více než dvacet procent, vykazuje půda v zimním období. Zmrzlá půda totiž pod příkrovem sněhu odpařuje méně vody, než při deseti stupních nad nulou.

Mezi lety 2019 a 2020 zveřejnili různí tuzemští autoři články (1, 2, 3) o usychání borových lesů v důsledku nedostatku spodní vody. Několikametrové kořeny borovice fungují jako přírodní pumpy, kdy by si za běžných podmínek měly snadno dosáhnout do spodních vrstev půdy a vzít si vodu nutnou k jejich přežití. Místo toho ale tisíce hektarů borovic schnou kvůli jejímu nedostatku. Při nedostatku vody je tak čeká stejný osud jako smrky před kůrovcovou kalamitou. Kalamita borovic oproti smrkům ale nezasáhne tak rozsáhlé plochy, protože borovice nebyly nikdy vysazovány v takové míře. Dle ČSÚ bylo v roce 2022 vysazeno necelých 13 000 ha smrkových a 3 000 ha borovicových lesů. V některých oblastech mají problém i další dřeviny, například vysoce odolný dub zimní. Touto problematikou se zaobírá například Akademie věd ČR. Schnou nejen starší, ale především mladé stromky. Na některých plantážích se jedná i o více jak tři čtvrtiny stromů, stejně tak v uměle zalesňovaných plochách.

Nedostatek vody v lesích a na polích obyvatelstvo primárně netrápí. Problém nastane, když v domácnosti z kohoutku přestane téct voda. V Nedašově Lhotě vyschly v roce 2018 zdroje povrchové i podzemní vody. Obec situaci řešila dovozem vody do vodojemu a lidé se uskromnili s jejím používáním. O dva roky později se obec i její obyvatelé adaptovali - budovali retenční nádrže, prohlubovali studny a obec chystala vodovod do pět kilometrů vzdálené obce, kde byla možnost připojit se na vodovodní řad. V loňském roce proběhlo rozhodnutí o umístění stavby vodovodu a letos se Nedašova Lhota snad dočká fungujícího vodovodu.

Nejsou jediní - některé oblasti Plzeňského kraje zažívají roky se opakující problémy s nízkou hladinou spodní vody. Přes dvacet obcí ve Zlínském kraji dostaly v roce 2019 dotaci na nové vrty či vodovody. Na Olomoucku řeší lidé situaci s nedostatkem vody stejně.

Prohlubování studen, abychom dosáhli na vodu, je stejně vhodné řešení, jako řešit svoji neutěšenou situaci s nedostatkem peněz další půjčkou. Prohlubováním studen se pouze prohlubuje již existující dluh a problém se tak na několik let odsune do pozadí s výrazně horšími následky. Prohlubování zdrojů vody také nejde dělat do nekonečna.

V roce 2022 bylo 95,6 % obyvatel Česka připojeno na vodovod. Lidé tak často nechtějí studny pro pitnou vodu, ale pro vodu užitkovou, aby mohli zalévat zahrady nebo si napustit bazén. Nejedná se tak o základní životní potřeby, ale o zbytný rozmar v době, kdy se voda zjevně z podzemí čerpá rychleji, než se do něj doplňuje. Postupné prohlubování studen, kdy ti méně šťastní přijdou o vodu a musí prohlubovat níže než soused, tak spouští pouze další dominový efekt. V některých oblastech už o nové nebo hlubší studny a vrty není zájem. Hladina podzemní vody je zde tak nízko, že se ekonomicky nevyplatí projekt vůbec začínat.

Někteří dostali možnost připojení se na obecní vodovod, ale kvůli ekonomickému hledisku se rozhodli spíše šetřit vodou a prohloubit studnu až ve chvíli, kdy voda dojde.

Čím níže je hladina vody, tím horší přístup k vodě mají dřeviny a tím méně povrchového vývěru vody kolem sebe vidíme. Hledali jste někdy v létě tekoucí studánku? Zkuste v létě najít na mapy.cz studánky, udělejte si k některým výlet a zjistíte, že jich většina minimálně skomírá. Spíše jsou ale vyschlé. Pokud pramen zároveň sloužil jako zdroj pitné vody, uměle se vytáhne z hloubi země a voda se čerpá dále.

Budoucí vývoj závisí především na úrovni změn prostředí. Podle simulací se při optimistickém vývoji mohou průměrné průtoky řek snížit o 15 %. Při pesimistickém vývoji až o 40 %, což by vedlo k dalším výrazným změnám v krajině. V souvislosti s tím hrozí i další snížení již tak napjatých zásob podzemních vod.

Čerpání vody vrty a studnami pro spotřebu v domácnosti nejsou jedinou příčinou úbytku vody. Pokud vynecháme narovnané toky řek, zastavěnost krajiny, nevhodné lesní a polní hospodářství, svod dešťové vody do kanalizace a další množství faktorů (ty by byly na několik samostatných článků), které přispívají k současnému stavu, jsou zde z mého pohledu tři významné faktory, které ovlivňují přítomnost vody: Meliorace, užití vody v průmyslu a zemědělství a čistírny odpadních vod.

Téma meliorace, její výhody a nevýhody je možné dočíst si z několika zdrojů (1, 2, 3, 4). Použití meliorací bylo ve své době logické a současné problémy souvisí především s absencí údržby a modernizace. U modernizovaných systémů lze systémem uzávěrů hladinu vody udržovat, aby byla v požadované výšce. Existují i osamocené projekty, které se zabývají návratem k vyváženému stavu bez použití meliorace. O úspěšnosti projektu a udržitelnosti po několika letech jsem informace nenašel. Nedá se tedy říci, zda projekt stále plní své cíle nebo ne (případné informace uvítám v komentářích).

Nejvíce povrchové vody v Česku spotřebuje průmysl a zemědělství. V průmyslu se často jedná o uzavřené systémy, kdy je voda například chladícím médiem, kdy dochází k její recyklaci (v modernějších provozech) nebo vodní páry unikají přímo do atmosféry. Voda jako součást produktu je jen v poměrně omezeném zastoupení. Zemědělství oproti tomu na velkých plochách spotřebovává každoročně tisíce hektolitrů vody a to především v obdobích, kdy je voda nejvíce potřeba.

V této souvislosti bych vyzdvihl Zvláštní zprávu EU o udržitelném využívání vody v zemědělství EU. Závěr zprávy je ten, že dotace v rámci společné zemědělské politiky podporují větší využívání vody, kdy je efektivita až na druhém místě. Jedná se o dobře zpracovaný odborný text, jehož několik úryvků zde uvedu. Součástí je i tento obrázek:

Úvodní text zprávy je tento: „Jedna čtvrtina veškeré odebírané vody v EU se používá v zemědělství, hlavně k zavlažování. Mnoho regionů již v současnosti trpí nedostatkem vody a změna klimatu tuto situaci pravděpodobně ještě zhorší. Rámcová směrnice o vodě stanovuje cíl dosáhnout do roku 2027 dobrého stavu vod u všech vodních útvarů, ale plnění tohoto cíle provázejí výrazná zpoždění. Podpora poskytovaná zemědělcům v rámci společné zemědělské politiky (SZP) využívání vody v zemědělství různými způsoby ovlivňuje. Zjistili jsme, že zemědělské politiky nejsou uceleným způsobem sladěny s vodní politikou EU. Doporučujeme, aby členské státy lépe odůvodňovaly výjimky z provádění rámcové směrnice o vodě v zemědělství a Komise provázala platby v rámci SZP s environmentálními normami udržitelného využívání vody.“

Viděli jste někde na našich polích opatření pro přirozené zadržování vody? Kolik zemědělských podniků využívá kapénkovou závlahu? Neviděl jsem nic z toho. Moderní hospodářství je například aplikováno ve velkopěstírnách rajčat, které tak dosahuje vyšších výnosů za nižší nutnosti využívání energií a cenných zdrojů. Jedná se ale spíše o individuální iniciativy podnikatelů, než plošné a komplexní řešení na úrovni státu (rád si rozšířím obzory, pokud je to někde jinak).

Místo adaptace na nové podmínky a ochranu půdy pro další generace se můžeme běžně setkat s odmítáním. Základní opatření na šetření půdy a celková politika EU některým lidem leze krkem. Jejich rozčarování lze vyjádřit jedním transparentem při nedávných protestech zemědělců „zelené úhory = hlad“. Jak moc toto uvažování (ne)koresponduje s budoucností, si můžete odvodit sami. Zavírání očí před problémem jej nevyřeší, ale prohloubí (stejně jako studny).

Mediální pokrytí zakládání mokřadů (1, 2, 3) je, vzhledem k jejich „běžné funkci“, překvapivě poměrně velké. Jejich následná likvidace též (1, 2), z čehož se v tomto případě nakonec stala i docela zajímavá argumentační přestřelka. Zamyslete se nad tím, kolik mokřadů ve svém okolí znáte, a kolik by se jich v krajině, vzhledem ke své funkci, mělo nacházet.

V Česku bylo v roce 2022 87,3 % obyvatel napojeno na veřejnou kanalizaci. Z kanalizace byl 97,7% podíl čištěných odpadních vod. Roční množství vody vypuštěné do vodních toků činil 827 749 m3.

Podle EU by členské státy měly pro každý vodní tok stanovit cíle „ekologického průtoku“, aby tak byl zajištěn dostatek vody. V tuzemských podmínkách je většina odpadních vod z ČOV vypouštěna do vodních toků, čímž zvyšují jejich průtok (více níže). Doporučuji přečíst si v Česku interpretovanou zprávu Informace ke směrnici o čištění městských odpadních vod, která na předposlední straně zveřejňuje postoj Česka k revizi směrnice (Zvláštní zprávy), čímž ji částečně zpochybňuje.

Dle již zmíněné Zvláštní zprávy EU je „opětovné využívání vyčištěných odpadních vod součástí oběhového hospodářství. Podle studie z roku 2015 vypracované pro Komisi bylo v EU každoročně opětovně využito přibližně 1 100 milionů m³ odpadních vod (přibližně 0,4 % ročních odběrů pitné vody v EU). V květnu 2020 přijala EU nařízení o opětovném využívání odpadních vod pro zavlažování v zemědělství. Stanovila minimální požadavky na kvalitu vody, monitorování, řízení rizik a transparentnost. Nařízení mělo být účinné od června 2023. Podle posouzení dopadů, provedeného Komisí, umožní opětovné využití „více než 50 % celkového objemu vody teoreticky dostupného pro zavlažování z čistíren odpadních vod v EU a zabrání více než 5 % přímého odběru vody z vodních útvarů a podzemních vod, což povede k více než 5 % snížení celkového tlaku na kvantitu dostupné vody“. SZP může financovat infrastrukturu čištění vody za účelem opětovného využívání odpadních vod k zavlažování.“

Využívání odpadní vody k závlahám v zemědělství by u nás přineslo jeden (pro běžného občana) silně negativní efekt, kterým je snížení průtoku některých řek pod kritickou hranici, čímž jdou dva důležité zájmy proti sobě. Výrazné omezení průtoku, až vyschnutí některých toků v letních měsících by také způsobilo ekologický kolaps řeky. Podle některých odborníků by tak v období nejnižších průtoků (které korespondují s obdobím potřeby vyššího využívání vody v zemědělství) měla být možnost využití odpadních vod v zemědělství zakázána.

Druhým problémem je úroveň znečištění odpadních vod, kdy určité druhy ČOV nejsou schopny odstranit. Také záleží na velikosti ČOV, respektive obslužnost počtu ekvivalentních obyvatel (zkratka EO, která se využívá v oblasti čištění odpadních vod a vyjadřuje jednoho průměrného člověka, který denně vyprodukuje 150 litrů odpadních vod), kdy Nařízení vlády č. 401/2015 Sb. o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění povrchových vod a odpadních vod, náležitostech povolení k vypouštění odpadních vod do vod povrchových a do kanalizací a o citlivých oblastech a Vyhláška č. 48/2014 Sb. o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů (zákon o vodovodech a kanalizacích), ve znění pozdějších předpisů, upravují podmínky vypouštění a využití vod. Menší ČOV nejsou schopny tak dokonale čistit odpadní vody, natož aby odstraňovaly tři největší problémy, které přečištěná odpadní voda skýtá: léky, dusík a fosfor.

S tím také souvisí stupeň přečištění. Rozlišují se čtyři typy čištění odpadních vod:

V tuzemském prostředí se dle dostupných informací pozvolna zavádí terciální čištění odpadních vod, což je z hlediska životního prostředí silně nedostatečné a dopady na zdraví osob a stav životního prostředí jsou (oproti implementaci terciálního a kvartérního čištění) značné.

V roce 2023 se uskutečnila vědecká konference VITATOX, „zaměřená na benefity a rizika využívání antioxidantů, vitaminů, léčiv a stimulantů s ohledem na jejich toxicitu s využitím moderní analytické chemie“. Její součástí byl i Úvod do problematiky mikropolutantů - léčiv, ve kterém je množství zajímavých informací, co se týče přítomnosti léčiv v odpadních vodách, jejich zastoupení a degradace v procesu čištění odpadních vod. Ve výše zmíněném nařízení vlády č. 401/2015 Sb. není vyžadováno monitorování a odstraňování léčiv na ČOV, takže se v současnosti cíleně neodstraňují z vypouštěných vod. V rámci využívání přečištěných vod pro dotování průtoku řek, případně pro navrhované použití pro zálivku v zemědělství, jdou léčiva do přírody a „kontaminují“ potravní řetězec. Na stole byl návrh směrnice Evropského parlamentu a Rady COM ze dne 26. 10. 2022 o čištění městských odpadních vod o kvarterní čištění do konce roku 2035 pro ČOV nad 100 000 EO. Cílem bylo odstranění co nejširšího spektra mikropolutantů, zejména pak léčiv. Součástí byla i definice seznamu látek pro posouzení účinnosti kvarterního čištění. Tento návrh dle dostupných informací nebyl stále schválen. Dodatečné informace k návrhu jsou dostupné zde.

V návrzích se řeší především největší ČOV, kdy v Česku je přibližně pět měst nad sto tisíc obyvatel. Dle statistiky je v ČR 3 166 (9 nad 100 000 ekvivalentních obyvatel (EO), 122 nad 10 000 EO, 417 nad 2 000 EO a 2 618 do 2 000 EO) velkých ČOV. Evropská legislativa se zaměřuje primárně na oněch devět. U malých ČOV se situace tak přísně neposuzuje a hodnoty znečištění odpadní vody jsou tak výrazně vyšší než v případě velkých ČOV.

Dle Úvod do problematiky mikropolutantů - léčiv jsou největší problematické body v produkci léčivy znečištěných odpadních vod nemocničními zařízeními, psychiatrickými léčebnami, domovy důchodců a dalšími místy, kde je vyšší míra konzumace (nemluvě o obecném trendu nadužívání) léčiv. V průměru vychází na jednoho obyvatele dvě balení léků na měsíc. Vedlejší efekt kombinace nevhodných látek (které mají spolu toxický efekt) se v současnosti příliš neřeší i přes to, že se monitoring přítomnosti různých chemických látek provádí (ať se jedná o monitoring množství drog nebo SARS-CoV-2/covid-19 (1, 2).

Dnešní ČOV by za použití dostupných technologií, v případě kvarterního čištění, mohly z odpadních vod produkovat i vodu v kvalitě vody pitné, což (jak je výše zmíněno) je ekonomicky smysluplné u největších ČOV nad 100 000 EO.

Pokud zůstaneme u technicky nejdostupnějšího řešení terciálního řešení odstranění dusíku a fosforu z vypouštěných vod a vodních toků jako takových, nejedná se čistě (ač to tak podle dosavadního textu vypadalo) o problém ČOV. Za zvýšené hodnoty dusíku a fosforu ve vodních nádržích je v nemalé míře odpovědná i zemědělská politika, kdy kvůli splachu z polí ze zemědělských pozemků se dostává do vody dusík a fosfor. Intenzivní hnojení polí pro zachování výnosu je pro zemědělce životně důležité, avšak tyto kroky se například zle vymstily Číně (1, 2 a 3), která bojuje s významným znečištěním zemědělské půdy.

Dle dostupných informací byl v roce 2017 terciální způsob ještě ne plně užívaný. V závěru je zajímavá poznámka o kvartérním stupni čištění, který byl dle autora zmíněného textu užíván na řadě vědeckých pracovišť i na provozech podniků Povodí Moravy již několik let. Problémem dle něj je, že „většinou nekoordinovaně – probíhá monitoring míry znečištění vod těmito látkami a objevují se práce varující před jejich vlivem na populaci.“, což je poměrně znepokojující tvrzení a bylo by jistě zajímavé dostat se k aktuálním údajům (nebo to může objasnit v komentářích někdo znalý aktuální situace) v rozšíření používání tohoto stupně.

K terciálnímu stupni čištění se zmiňuje následovně: „Jaká je perspektiva využití těchto prací a poznatků v praxi, když u odstraňování fosforu na terciárním stupni ČOV, kde již známe dlouho efektivní způsoby technologického řešení, nejsme ochotni k zásadnímu rozhodnutí o jejich aplikaci, alespoň u nových nebo rekonstruovaných staveb, přistoupit?“

Ohledně možnosti kvarterního čištění je logicky mnohem více pesimistický, což odpovídá závěru již zmíněné interpretované zprávy: „Lze si jen těžko představit využití a realizaci případných nových postupů zajišťujících snížení koncentrací mikropolutantů ve vodách, když jenom analýza libovolného z nich – a jsou jich známy již stovky – stojí asi o dva až tři řády více, než stanovení celkového fosforu, a navíc vyžaduje nákladnou instrumentaci.“

Na základě výše uvedených skutečností je otázka dokonalejšího vyčištění odpadních vod a jejich použití jako užitkové (a výhledově pitné) vody v našich končinách pravděpodobně předčasná. I přes plánovanou změnu legislativy a finanční podporu z fondů EU se mnoho odborníků staví k problematice spíše pragmaticky odmítavě. Úspory vody jednotlivci, ať už sníženou spotřebou nebo užívání tzv. šedé vody v domácnostech zmírní potřebu čerpání vody z podzemních zdrojů. Pokud se ale na jednom místě čerpá voda z podzemí (obecní vrt) a po použití (v domácnosti) přesune (i desítky) kilometry daleko do větší ČOV, aby se po přečištění vypustila bez jakéhokoliv využití do vodního toku, nezbývá nám než připravit se na další suchá léta a prohlubování studní do bodu, kdy v určitých oblastech republiky nebude mít vodu nikdo. Jak je zmíněno na počátku textu, usychání borovic je pouze prvním zřejmým ukazatelem, že je situace vážná. V současné době nám kromě recyklace vody již příliš dalších možností nezbývá. Individuální vsaky vod u objektů jsou dobrým začátkem, ale bez vyřešení největších problémů jsme si tímto opatřením mnoho času nekoupili.

Pokud vás tato problematika zajímá a chcete se dozvědět více o podzemních vodách, existuje veřejně dostupná publikace k nastudování teorie.