Rozvoj fytoplanktonu v nádrži Orlík v letech 2003-2005

1. Rozvoj fytoplanktonu v nádrži Orlík v letech 2003-2005 Zdeňka Žáková

2. Obsah referátu: • V tomto referátu jsou obsaženy vybrané výsledky sledování rozvoje fytoplanktonu na 7 lokalitách v podélném profilu nádrže Orlík od hráze nádrže Kořensko po hráz nádrže Orlík. • Monitoring byl zaměřen na posouzení možného vlivu Jaderné elektrárny Temelín na rozvoj fytoplanktonu, zvláště planktonních sinic po uvedení ETE do provozu.

3. Monitoring byl prováděn v rámci výzkumného úkolu VÚV TGM, pobočka Brno, jehož cílem bylo zjistit, jaký vliv má jaderná elektrárna Temelín (ETE) po svém uvedení do provozu na teplotu, jakost vody a planktonní společenstva ve Vltavě a zda se případné změny mohou projevovat v nádrži Orlík, která leží bezprostředně pod elektrárnou. Na řešení úkolu se podíleli pracovníci VÚV TGM Brno - RNDr. Eva Kočková, RNDr. Hana Mlejnková, PhD., RNDr. Michal Pavonič, Ing. Jan Kupec a spolupracovníci z dalších institucí – RNDr. Jan Himmel – sledování zooplanktonu a RNDr. Miloslav Devetter – sledování vířníků (Rotatoria). Modelování vlivu ETE – Doc.RNDr. Josef Hejzlar, CSc.a Mgr. Jiří Jarošík.

4. Sledované profily • Nádrž Kořensko – nad hrází • Odtok JE Temelín • Vltava 200 m pod nádrží Kořensko • Nádrž Orlík – Hladná • Nádrž Orlík – Podolský most • Nádrž Orlík – Zvíkovský most • Nádrž Orlík – Žďákovský most • Nádrž Orlík - u hráze

5. Sledované období Monitoring byl prováděn v období 2003 – 2005 ve vegetačním období květen - říjen v měsíčních intervalech. Jednotlivé sledované roky se výrazně lišily klimaticky i manipulací s vodou: • Rok 2003 byl extrémně suchý s vysokými teplotami, • snížená hladina vody vzhledem k prováděným úpravám po povodních v roce 2002. • Roky 2004 a 2005 byly chladnější, teplotně i srážkově dosti vyrovnané.

6. Prováděná stanovení: • zonační odběry - hladinová vrstva (0-30cm), 2 m, 5 m, 10 m, (20 m), dno, • mikroskopické kvalitativní a kvantitativní stanovení fytoplanktonu, zahuštěného pomocí ultrafiltrace (aparatura na kvantitativní stanovení fytoplanktonu dle Marvana), • vyhodnocení podílu sinic (Cyanobacteria) ve fytoplanktonu, • v roce 2003 stanovení sinic v epilimniu filtrací vody přes planktonní síť (průměrný vzorek z vrstvy 0-5 m), • stanovení drobného biosestonu dle ČSN 75 7712, • stanovení koncentrace chlorofylu a dle ČSN ISO 10260/1996 • stanovení trofického potenciálu vody dle TNV 75 7741 (ve vzorcích, odebraných ve stejných profilech jako vzorky pro chemické analýzy).

10. Vertikální zonace chlorofylu a v nádrži Orlík 2004 srpen květen září červen říjen červenec

11. Vertikální zonace chlorofylu a v nádrži Orlík2005 květen srpen červen říjen červenec

13. Souhrnné hodnocení koncentrace chlorofylu-a v epilimniu ve vegatačním období 2003 – 2005 • Trvale vysoký obsah fytoplanktonu v nádrži Kořensko u hráze pocházející hlavně z Lužnice (průměr za vegetační období 60 µg.l-1 - eutrofie), . • Odtok ETE přinášel do Vltavy fytoplankton, který procházel živý provozem ETE a v některých obdobích se v areálu ETE pomnožoval, jeho množství vzhledem k poměru odpadní vody k průtoku Vltavy však bylo zanedbatelné. • Na profilu Vltavy pod ETE (200 m pod nádrží Kořensko) se v celkovém průměru koncentrace chlorofylu a snižovala, Na profilu Hladná se mírně zvyšovala (o 6,6 %). Výrazné pomnožení fytoplanktonu bylo zjišťováno až ve stagnaci – na profilu Podolský most. • V dalším úseku nádrže Orlík se koncentrace chlorofylu a postupně snižovala až k hrázi, kde byla průměrná hladinová koncentrace nejnižší (17 µg.l-1 - mezotrofie)

17. Převládající taxony sinic (Cyanobacteria) v srpnu 2003-2005 (hladinová vrstva 0-30 cm) • Nádrž Kořensko u hráze: 2003: Microcystis aeruginosa, Microcystis viridis, Microcystis sp. div., Aphanizomenon flos-aquae, 2004: Microcystis sp.div, Microcystis cf. flos-aquae, Aphanocapsa incerta, Merismopedia tenuissima, 2005: Aphanocapsa incerta, Limnothrix redekei, Planktothrix agardhii • Vltava pod nádrží Kořensko: 2003: Microcystis aeruginosa, Microcystis viridis, Microcystis wesenbergii, Microcystis ichthyoblabe, Microcystis sp., Aphanizomenon flos-aquae, Woronichinia naegeliana, 2004: Snowella lacustris, Planktothrix agardhii, Microcystis wesenbergii, Aphanocapsa holsatica, Aphanocapsa incerta, Merismopedia tenuissima, 2005: Planktothrix agardhii, Microcystis aerugiosa, Snowella lacustris

18. Převládající taxony sinic (Cyanobacteria) v srpnu 2003-2005 (hladinová vrstva 0-30 cm) • nádrž Orlík Hladná: 2003: Microcystis aeruginosa, Microcystis viridis, Microcystis wesenbergii, Microcystis ichthyoblabe, Microcystis sp.div., Woronichinia naegeliana, Snowella lacustris, 2004: Aphanocapsa incerta, Snowella lacustris, Aphanocapsa holsatica, Pseudanabaena limnetica, Planktothrix agardhii, Woronichinia naegeliana, 2005: pikoplankton, Planktothrix agardhii • nádrž Orlík Podolský most: 2003: Microcystis aeruginosa, Microcystis viridis, Microcystis wesenbergii, Microcystis ichthyoblabe, Microcystis sp. div., Woronichinia naegeliana, Aphanocapsa sp., 2004: Planktothrix agardhii, Microcystis aeruginosa, Aphanizomenon flos-aquae, Woronichinia naegeliana, Microcystis ichthyoblabe, Aphanizomenon issatschenkoi, 2005: Microcystis aeruginosa, Microcystis sp. (cf. flos-aquae)

19. Převládající taxony sinic (Cyanobacteria) v srpnu 2003-2005 (hladinová vrstva 0-30 cm) • nádrž Orlík Zvíkov: 2003:Microcystis aeruginosa, Microcystis viridis, Microcystis ichthyoblabe, Microcystis sp. (cf.flos-aquae), Woronichinia naegeliana, 2004: Microcystis viridis, Planktothrix agardhii, Woronichinia naegeliana, Microcystis aeruginosa, 2005: Aphanizomenon flos-aquae, pikoplankton, Microcystis sp. (cf. flos-aquae), Microcystis aeruginosa • nádrž Orlík Žďákovský most: 2003: Microcystis aeruginosa, Microcystis sp. (cf. flos-aquae), Microcystis viridis, Microcystis wesenbergii, Microcystis ichthyoblabe, Aphanizomenon flos-aquae, Woronichinia naegeliana, Aphanocapsa sp., Pseudanabaena limnetica, Planktothrix agardhii, 2004: Pseudanabaena limnetica, Microcystis viridis, Limnothrix redekei, Pseudanabaena catenata, 2005: Microcystis cf. flos-aquae, Microcystis. sp. div.

20. Převládající taxony sinic (Cyanobacteria) v srpnu 2003-2005 (hladinová vrstva 0-30 cm) • nádrž Orlík u hráze • 2003: Microcystis aeruginosa, Microcystis flos-aquae, Microcystis sp., Aphanizomenon flos-aquae, Aphanocapsa sp., • Pseudanabaena limnetica, Plantothrix agardhii, Limnothrix redekei, Anabaena sp., • 2004: Pseudanabaena limnetica, Woronichinia naegeliana, Aphanizomenon flos-aquae, Microcystis sp., • 2005: pikoplankton, Microcystis aeruginosa

21. Výsledky sledování výskytufytoplanktonu na nádržích Kořensko a Orlík 2003-2005 • Společenstvo fytoplanktonu bylo tvořeno již od května z velké části sinicemi, které v letním období zcela převládaly. • V úseku pod ETE bylo zjištěno zvýšené zastoupení sinic a urychlení jejich nástupu v jarním období. • Maxima rozvoje fytoplanktonu byla pozorována v nádrži Kořensko u hráze a v nádrži Orlík na profilu Podolský most. • Druhové složení společenstva planktonních sinic bylo v jednotlivých letech odlišné, nejvyšší rozvoj fytoplanktonu i planktonních sinic byl zjištěn v roce 2004. • Odumírání sinic spolu s dalšími planktonními organismy způsobovalo kyslíkové deficity v hlubších vrstvách nádrže, které se v podzimním období díky vyrovnání teplot dostávaly až do horních horizontů. Již od května se vyskytovaly zóny s kritickým obsahem rozpuštěného kyslíku pro ryby (<2 mg/l) od profilu Podolský most, až k hrázi nádrže Orlík. Koncentrace kritické pro ryby se v průběhu roku rozšiřovaly na rozsáhlejší oblasti hypolimnia i svrchní horizonty.

22. Hlavní faktory, které by mohly ovlivňovat rozvoj fytoplanktonu pod JE Temelín • Odpadní vody ETE se ve Vltavě značně nařeďovaly – nejmenší ředění bylo zjištěno v letních měsících (minimum - 30× v červenci 2003), v zimních měsících bylo ředění obvykle více než 200×. • Zvýšení teploty vody: Bilančním výpočtem AV ČR bylo zjištěno maximální oteplení vody ve Vltavě v důsledku vypouštění odpadních vod ETE o 0,4°C (v prosinci 2003). V měsíčních průměrech se teplota vody ve Vltavě zvyšovala v zimních měsících o 0,1 až 0,15°C, v letních měsících obvykle o méně než 0,05°C. Ve srovnání s meziroční variabilitou ročního chodu teploty vody, která se v profilu Kořensko pohybuje nejčastěji v rozsahu od 3 do 8°C, je toto zvýšení teploty nevýznamné.

23. Zvýšení obsahu živin: Za plného provozu elektrárny v letech 2003 a 2004 činil příspěvek odpadních vod ke koncentraci celkového dusíku ve Vltavě maximálně 0,2 mg/l (+16%) a ke koncentraci celkového fosforu maximálně 7 μg/l (+6%). Celá přítoková část nádrže (po Otavskou větev) byla hypertrofní s průměrnou koncentrací celkového fosforu více než 0,1 mg/l. Relativně malé zvýšení koncentrace fosforu řádově o jednotky μg/l v důsledku vypouštění odpadních vod ETE se proto nemohlo nijak výrazněji projevit. V období stratifikace se mohou v nádrži vyskytovat zkratové proudy, které unášejí odpadní vody k hrázi ve vyšších koncentracích.

24. Trofický potenciál vody • Trofický potenciál odtoku z ETE indikoval výrazné zakoncentrovávání využitelných živin v chladicích okruzích (v roce 2003 - 1,7x, v roce 2004 - 4x a v roce 2005 - 5,3x). • Maximální naměřené hodnoty trofického potenciálu odpadní vody dosáhly v letech 2004 - 2005 - 280 až 300 mg.l-1 (mezo-eutrofie). • Trofický potenciál v nádrži Orlík se v letech 2003 až 2005 v průměru pohyboval v rozmezí 50-80 mg.l-1 (oligo-mezotrofie). Vyšší hodnoty, zasahující do mezotrofie (přes 100 mg.l-1 se vyskytovaly v některých obdobích na profilech Vltavy pod ETE (Vltava pod Kořenskem, Hladná a Údraž) a v hlubších horizontech na dalších profilech, kde probíhaly mineralizační procesy.

25. ZÁVĚRY • Ve všech sledovaných letech byl zjištěn silný rozvoj fytoplanktonu a zvláště planktonních sinic v nádrži Orlík. • Vyskytoval se silný vodní květ, tvořený toxickými druhy sinic, takže voda nebyla vhodná ke koupání. • Velké množství fytoplanktonu bylo přinášeno z nádrže Kořensko, hlavně vlivem přísunu řas a sinic z Lužnice. • Ke stimulaci rozvoje fytoplanktonu nádrže Orlík může docházet v chladnějších obdobích roku – na jaře a na podzim vlivem mírného zvýšení teploty a obsahu živin. • V důsledku vysokého ředění je ovlivnění teploty vody i koncentrací živin v nádrži velmi malé a měřením prakticky neprokazatelné kvůli řádově vyšší variabilitě meziročních klimatických podmínek. Mohou však nastávat mimořádné situace, kdy je ovlivnění vyšší.

26. Mlejnková, H., Kočková, E., Pavonič, M., Žáková, Z. Chemický a biologický monitoring vlivu odpadních a dešťových vod JE Temelín Závěrečná zpráva VÚV T.G.M., pobočka Brno, 2005, 125 s.

27. Děkuji za pozornost.