Podzemní voda je neviditelná, ale její dopad je viditelný všude

Titul tohoto článku je zároveň podtitulem letošního Světového dne vody, který se slaví vždy 22. března. Tento slogan se dosud v minulých letech nikdy neobjevil, a je to překvapivé, protože nezvratnou skutečností zůstává, že téměř veškerá sladká voda v kapalném stavu je voda podzemní. To si asi většina lidstva, ale ani řada vodohospodářů neuvědomuje. Pohled na rozložení vodního bohatství na Zemi v kapalném skupenství je však jednoznačný (viz tab. 1).

Tuto skutečnost je třeba vnímat se všemi souvislostmi, neboť podzemní voda překračuje hranice států stejně, jako vody povrchové i jako dopady změny klimatu. Jenom to není „tak na očích“. Proto se vesměs pozornost veřejnosti soustřeďuje především na povodí a viditelné vodní toky, jejichž prostorovou i územní příslušnost lze dobře stanovit, zatímco rozdělení výskytu a objemů podzemních vod jejich pohyb a proudění pod zemským povrchem je velmi obtížné identifikovat. A co není přesně měřené, je také obtížné prostorově hodnotit.

Zdroj: Kalff J., 2002: Limnology: Inland Water Ecosystems. Prentice-Hall, 592 pp.

Zatímco spory o „přetahování“ množství podzemní vody mezi studnami v obcích jsou běžné, spory o ovlivnění podzemních vod na území sousedících států jsou zatím spíše výjimečné. Z mapy světa s významnými přeshraničními kolektory podzemních vod (připravenou UNESCO a dalšími mezinárodními organizacemi) je ale vidět množství míst, která mohou být potenciálními centry sporů o podzemní vodu. Bohužel, tyto přeshraniční spory se dotkly i České republiky v současnosti aktuální kauzou rozvoje polského dolu Turów. Že jde o problém závažný, a to nejenom vodohospodářský, ale i ekonomický, a dokonce politický, ukazuje současné šetření této kauzy až na evropské úrovni.

Využití vodních zdrojů

Z hodnocení využívání vodních zdrojů v Evropě ve zprávách Evropské agentury pro životní prostředí vyplývá, že význam podzemních vod je vnímán především pro vodárenství. Podzemní zdroje vody odebírané pro přípravu pitné vody pokrývají 55 % vyrobené vody, což je prakticky stejný podíl, jaký máme v České republice (tabulka 2).

Druhou polovinu potřebného objemu pitné vody u nás pokrývají povrchové vody, především ze 47 vodárenských nádrží (jejich celkový zásobní objem je 715,6 mil. m³), které postupně vznikaly většinou ve druhé polovině minulého století. Vždy se mi chce dodat: naštěstí. Bez nich by období suchých let 2015–2019 přineslo výrazné těžkosti k zabezpečení bezproblémových dodávek pitné vody 24 hodin denně po 365 dnů v roce, což obyvatelé považují v posledních desetiletích za běžný životní standard.

Zdroj: Punčochář, P., SOVAK 7–8 (2020) 10–15 s.

Heslo letošního Světového dne vody přímo vybízí k zamyšlení, zda máme kvalitní informace o množství a kvalitě podzemních vod, a zda jejich ochrana odpovídá zdůrazňovanému prioritnímu významu – tedy zajištění kvalitní pitné vody pro obyvatele.

Zastavme se nejprve u hodnocení množství a dostupnosti podzemních vod. Kvantifikace je obtížná, jak uvádí již úvod tohoto příspěvku. Údaje o podzemních zdrojích vody poskytované z ČHMÚ pro Zprávy o stavu vodního hospodářství České republiky jsou označovány jako „odborné odhady“.

Informace publikované jako výstup databáze HAMR (přejímané do „Vodního zpravodajství“ na stránkách Ministerstva zemědělství) vycházejí z porovnávání stavu a z kolísání vývoje úrovně hladin podzemních vod. Časové porovnávání údajů kvantitativně vyjádřených v mapkách slovními popisy je zřejmý na obr. 1.

Obr. 1. Mapa vydatnosti pramenů (5.–8. 5. 2022)

Mapa průběžně prezentovaná na adrese hamr.chmi.cz je přebíraná také do „Aktuální informace o stavu vodních zdrojů“ na stránkách Ministerstva zemědělství, www.eagri.cz (záložka „Voda“– „Vodní zpravodajství“). Z údajů je zjevné, že i přes průměrné úhrny srážek v předchozích dvou letech, má zejména severní region ČR nízkou vydatnost pramenů, která trvá již dlouhé měsíce.

Tento přístup dovoluje dobrou představu o změnách, vývoji a označení problematických regionů, resp. hydrogeologických rajonů a o ohrožení jejich kapacit v průběhu očekávaných změn klimatu. Stejný postup je použit také pro hodnocení podzemních vod podle Rámcové směrnice o vodách (2000/60/ES), kde je cílem dosažení „dobrého kvantitativního a chemického stavu“ útvarů podzemních vod.

Ohrožení územní akumulace zásob podzemních vod

Pokud bychom se chtěli dostat k přesnějším číslům než „odborným odhadům“, musí proběhnout dlouhé, náročné a multidisciplinární průzkumy, jejichž příkladem u nás je velký projekt Rebilance zásob podzemních vod řešený mnoha odbornými organizacemi za vedení České geologické služby v letech 2011–2016. Práce spolufinancované z evropských zdrojů v částce mnoha set milionů korun umožnily pokrýt relativně přesnými výpočty množství podzemní vody jen asi třetinu území ČR (58 hydrogeologických rajonů).

Konkrétní problém přináší sledování velikosti odběrů vody z našich vodních zdrojů, které jsou následně vykazovány také pro evropské statistiky. Prezentované údaje totiž představují pouze zpoplatněné objemy odebrané vody. Tedy objemy odebrané nad limitem 6000 m³ za rok, nebo 500 m³ za měsíc. Menší odebrané objemy nejsou (zatím) měřeny, i když jejich povolení registrují vodoprávní úřady (vesměs domovní studny pro individuální nebo malé skupinové odběry). Zkušenost ze suchých let 2015–2019 naznačila, že tyto menší, dosud neměřené odběry, mohou způsobit značné disproporce v hodnocení vodohospodářské bilance. Proto novela zákona o vodách (z. č. 544/2021 Sb.,) přináší povinnost měření nezpoplatněných odběrů od úrovně 1000 m³ za rok, nebo 100 m³ za měsíc. Situace z období uvedených let ukázaly, že mnoho individuálních zdrojů podzemních vod (z kolektorů „mělké podzemní vody“) je nedostatečných pro dosud obvyklou výši odběrů, a tedy s velmi pravděpodobně neudržitelnou kapacitou do budoucna, kdy lze očekávat významnější dopad suchých období.

Pokud se scénáře dopadů změny klimatu budou naplňovat jako dosud, lze očekávat narůstající nedostatečnost kapacit zdrojů mělké podzemní vody na řadě území České republiky. Současně probíhající výzkumy Výzkumného ústavu vodohospodářského TGM, v. v. i., hodnotí budoucí ohrožení kapacity zdrojů podzemních vod výrazně detailněji, než obvykle publikované mapky ohroženosti území akumulace podzemních vod (viz obrázky 2 a 3). Nepříznivému výhledu nahrává zejména skutečnost, že doplňování zdrojů podzemních vod probíhá s výrazným časovým zpožděním, takže deficity úrovně hladin podzemních vod se prohlubují při víceletém období hydrologického sucha.

Obr. 2. Zranitelnost hydrogeologických rajonů vůči suchu stanovená podle velikosti průměrného základního odtoku za období 1981–2010

Zdroj: Koncepce ochrany před následky sucha pro území České republiky, schválená vládou v roce 2017.

Významný vliv na nedostatečnost objemů podzemních vod má absence sněhové pokrývky, zvláště v územích s nižší nadmořskou výškou a rovněž mírné zimy s trvale vyšším výparem vody z krajiny při teplotách nad 0 °C, což nás provází několik posledních let.

Obr. 3. Výhled rizikových lokalit pro zajištění odběrů podzemní vody pro veřejné vodovody pro výhled k roku 2050 při vývoji změny klimatu podle „průměrného“ scénáře (HadGEM2)

Zdroj: Mapka z projektu Vodohospodářské a vodárenské soustavy a preventivní opatření ke snížení rizik při zásobování vodou (VI20192022159) řešeného VÚV TGM, v. v. i., pro Ministerstvo vnitra ČR, prezentovaná na semináři 7. 12. 2021 (s laskavým svolením autorů).

Pozornost vyhodnocení budoucího stavu

Vodárenské nádrže se, na rozdíl od situace podzemních zdrojů vody, vždy stačily natolik doplnit v období zimních a jarních měsíců, aby překlenuly případný nedostatek vody v další sezoně. Příznivá je z tohoto pohledu skutečnost, že výhled úhrnu ročních srážek na naše území se nemá snižovat ani v budoucnu, spíše lehce vzrostou, takže se akumulace povrchových vod doplní i při růstu časové nerovnoměrnosti srážek. Samozřejmě v případě menších vodárenských nádrží nelze zcela zanedbat situace, kdy by mohla být kapacita jejich zásobního objemu na hranici zabezpečenosti povolených odběrů, a proto s. p. Povodí prověřují kapacity jejich zásobních objemů v modelovém řešení následků změny klimatu.

Pro budoucí situace je zásadní, aby všude, kde již došlo k problému s nedostatečností existujících zdrojů vody, provozovatelé a zejména vlastníci infrastruktury vodovodů a kanalizací (obce, města) zaměřili pozornost na vyhodnocení budoucího stavu a zahájili kroky k zabezpečení jejich dostatečné kapacity v budoucích letech.

Neodpustím si poznámku k proklamovanému zachování a ochraně dostatečného množství podzemních vodárenských zdrojů vody. Od přijetí zákona o vodách v r. 2001 se poplatky za odběry podzemních vod nijak nezměnily. Jsou totiž na poloviční úrovni průměrné platby za vodu odebranou z povrchových vod. Samozřejmě to vede k tomu, aby se přednostně využívaly dostupné zdroje podzemní vody v maximální míře, což určitě nevede k jejich šetření. Dvě významné snahy o úpravu výše poplatků za odběr podzemní vody v novelách vodního zákona (v r. 2009 a v r. 2016) se nepodařilo prosadit, neboť „voda má být levná“. Obvykle došlo k naprosto neadekvátním diskusím o tom, že dodávaná pitná voda má nepřijatelnou „cenu“, a vtipně se opominul fakt, že vodné a stočné jsou především úhrady za vodohospodářské služby a údržbu infrastruktury, která vyžaduje zajistit budoucí obnovu.

Péče o kvalitu

Zastavme se rovněž u dalšího důvodu upřednostňování podzemních zdrojů vody pro přípravu vody pitné, kterým je očekávaná lepší kvalita podzemních vod. V minulosti bylo možné očekávat podzemní vodu ve stavu vody srážkové, která je vlastně kondenzovanou vodní párou a následkem infiltrace v podstatě i bez podstatného obohacení řadou látek splavených povrchovým odtokem srážek.

To už dávno neplatí a údaje o kvalitě podzemních vod v databázi ARROW v ČHMÚ ukazují, co vše lze nalézt v podzemních vodách, zejména z mělkých zvodní. Především jde o výskyt pesticidů a jejich metabolitů, jejichž přirozené odstraňování „samočištěním“ trvá zjevně léta, u některých nebezpečných látek i desítky let a déle (viz nálezy DDT, látky nepoužívané již po desítky let). A tak postupně přichází nezbytnost dalšího rozvoje technologií úpravy pitné vody rozšířením o stupeň s aktivním uhlím (doplněného aplikací UV světlem nebo ozonem). Tímto procesem se eliminují tyto nežádoucí mikropolutanty, u nichž dosud nejsou dostatečně známé účinky na lidské zdraví.

Volání po absolutním ukončení aplikace pesticidů je idealistické, nejen zemědělci již nyní vnímají, že bez jejich využití nelze uvažovat o efektivitě a dostatečné produkci potravin. Ke snižování aplikace pesticidů postupně dochází, a navíc jsou rovněž nahrazovány biologickými metodami omezení výskytu škodlivých organismů. Absolutní ukončení používání pesticidů zřejmě nelze očekávat ani v budoucnu. Podobná situace je s výskytem mikropolutantů z léčiv v povrchových vodách. Tyto zbytky léčivých přípravků se do nich dostávají přítokem vyčištěné vody z čistíren odpadních vod, protože je dostatečně neodstraní standardní technologie. V této souvislosti je nezbytné bedlivě zvažovat recyklaci vyčištěných odpadních vod na závlahy, které by vedlo k obohacení půdy a podzemních vod o tuto nechtěnou složku.

Naštěstí se („konečně“) již rozběhly obavy z šíření mikropolutantů, takže zavlažování vyčištěnými vodami bude možné až po rozšíření úpravy vyčištěné splaškové vody o další „zařízení“ na odstranění těchto nepřirozených látek, jejichž účinky na zdraví lidí vzbuzují oprávněné obavy.

Ač nerad, obávám se, že ani v budoucnu se neobejdeme bez plánovitého zavádění rozšířených technologií nejenom při úpravě pitné vody, s cílem zabezpečit vysokou kvalitu pitné vody, ale i v čištění městských odpadních vod, a tak přispět ke zlepšení kvality všech vodních zdrojů.

Úloha vody v krajině

Z hlediska úvah o významu podzemních vod nelze opominout jejich zásadní úlohu pro vodní poměry v krajině, především pro udržení a zachování průtoků ve vodních tocích. V období bezsrážkových period, kdy chybí povrchový odtok srážkových vod, jsou vodní toky závislé na základním odtoku z povodí, generovaného zásobou v podzemních vodách. V tomto směru je samozřejmě třeba podporovat zadržení srážkových vod v ploše povodí, kde současné rozšiřování pevných ploch omezuje infiltraci srážek a přispívá ke zrychlení odtoku z území.

A v neposlední řadě bychom si měli být vědomi i strategického významu zásob podzemních vod v hlubokých kolektorech, které díky dlouhé době, která uplynula od infiltrace srážek (i desítky let) jsou odolné vůči dočasným výkyvům klimatu, a v případě dlouhých období sucha mohou poskytnout dobře zabezpečené a vydatné zdroje kvalitní vody. A je příznivé, že Česká republika má těchto cenných přírodních zdrojů dostatek, např. v prostředí české křídové pánve, ale i jiných pánevních struktur.

Závěrem

Jak zakončit uvedené úvahy o významu, ochraně, a využívání podzemních vod, oslavence letošního Světového dne vody? Jedině tím, že máme co napravovat a vylepšovat. A proto je třeba vnímat i další podtext pro letošní oslavy: Naše pitná voda a kanalizace, naše zásobování potravinami a životní prostředí – to vše závisí na podzemních vodách, a proto musíme vyvážit naše potřeby v měnícím se světě s ohledem na stav našich podzemních zdrojů vody.

Článek byl publikován v časopise SOVAK, č. 3/2022, www.sovak.cz

RNDr. Pavel Punčochář, CSc., Sekce vodního hospodářství Ministerstva zemědělství a Katedra vodních zdrojů FAPPZ České zemědělské univerzity, Praha