Metody a technologie omezování výskytů vodního květu sinic

Tento text vznikl za podpory       

Vodní květy sinic jsou celosvětovým problémem, na jehož řešení neexistuje univerzální metoda. V současnosti však již existuje celá řada opatření a kombinace vhodných metod, které lze upravit na míru dané lokalitě. Preferovaný způsob boje s vodním květem je aplikace preventivních opatření jeho vzniku, ale existuje i několik metod přímého boje proti sinicím. Pokud chceme být úspěšní, je zapotřebí před použitím takovýchto opatření nutné znát problematiku a provést analýzu stavu nádrže. Mezi nejdůležitější parametry patří hloubka, plocha, průtočnost, chemismus vody, složení, množství a rozložení sedimentů, využití nádrže, zdroje a množství živin, druhová skladba ryb a ostatních organismů, druh a množství vodního květu. Důležitou stránkou je i objem financí, které je možné investovat do obnovy nádrže.

Dlouhodobá opatření

Dlouhodobá opatření zahrnují zejména cesty, jak omezit eutrofizaci, tedy snížit množství živin vstupujících do vodních těles. Jedná se například o modifikace technologií čistíren odpadních vod, použití vhodných opatření pro výpustě zemědělských, komunálních a průmyslových odpadních vod, omezování použití hnojiv v nejbližším okolí vodních nádrží, a v neposlední řadě revitalizace krajiny včetně protierozních a protipovodňových opatření u zemědělské půdy a lesů, jako je například výsadba ochranných lučních pásem a pobřežní vegetace, které by splavované živiny zachytily a využily pro svůj růst. Pokles množství živin v nádrži se ovšem neprojeví ihned. I kdybychom okamžitě začali čistit přitékající vodu tak, že by žádné živiny neobsahovala, trvalo by několik let, než by se nějaký efekt projevil kvůli množství živin uložených v sedimentech na dně. Pro řešení akutní situace na vodních plochách s vodním květem je třeba použití i tzv. krátkodobých opatření.

Krátkodobá opatření a zásahy proti akutnímu stavu

Použití algicidů
Algicidy dělíme na dvě skupiny látek omezujících růst sinic, a to cyanocidní a cyanostatické. Cyanocidní přípravky přímo ničí buňky řas a sinic, čímž snižují jejich množství ve vodmín sloupci, ale dochází přitom k nežádoucímu uvolnění toxinů do vody. Naproti tomu cyanostatické látky sinice nezabíjejí, ale omezují jejich množství tím, že jim brání v dalším růstu.
Aplikace algicidů sice dokáže sinice odstranit, ale představuje zátěž pro životní prostředí a při odumírání vodního květu dochází k uvolňování toxických látek do vody a potenciálnímu ohrožení zdraví obyvatel. Použití algicidů je v mnoha zemích zcela zakázáno nebo omezováno. Jestliže jsou použity, není možno takovýto zdroj využít jako pitnou vodu ani pro rekreační účely. Mezi chemické algicidy patří kvartérní amonné soli, herbicidy, těžké kovy (CuSO₄, ZnSO₄, ZnCl₄, Mn a Ag), oxidanty (ozon, chlor, peroxid vodíku, KMnO4, naftoporfyriny, ftalocyaniny) a antibiotika. Z komerčních prostředků jsou to především Reglon A, Roundup biaktiv, Simazin, DCMU, L-lysin, Algipropre a Algistop. Z přírodních algicidů lze použít například ječnou slámu.
Algicidní přípravky se musí aplikovat na počátku rozvoje sinic, jelikož jsou v této fázi nejcitlivější - po přezimování jsou zesláblé a přijímají nejvíce látek z okolí. V případě rozvinutého vodního květu již nelze algicidy použít.

Srážení fosforu koagulanty a flokulanty
Metoda srážení fosforu z vodního sloupce je účinná za předpokladu, že byly odstraněny všechny významné zdroje přivádějící do vodní nádrže fosfor a jeho sloučeniny. Jedná se o poměrně nákladné opatření vhodné pouze pro menší hlubší nádrže. Srážení fosforu se provádí například pomocí sloučenin hliníku nebo železa (síran hlinitý, chlorid železitý), které vážou fosfor za vzniku želatinových vloček. Tyto sraženiny klesnou ke dnu a sediment i s fosforem se odstraní například vybagrováním dna.
Komerční přípravek PAX-18 (polyaluminium chlorid) se používá jako čiřící činidlo při úpravě pitných vod a při čištění odpadních a průmyslových vod. PAX-18 byl úspěšně použit v boji proti sinicím na Máchově jezeře, kde došlo ke snížení množství sinic o více než 80% - kromě fosforu PAX "vyvločkuje" i drobné pevné částice a také buňky sinic.
Další z metod využívá kombinované ošetření oxidovanými sloučeninami dusíku (např. dusičnan vápenatý). Tato metoda se používá v nádržích a jezerech se silnou vrstvou organické hmoty. Oxidací se fosfor váže jako trojmocný iont a odbourávají se organické látky, což jsou procesy přirozené v povrchových vrstvách sedimentů jezer a nedochází tak k případné anaerobióze. Metodě musí předcházet laboratorní pokusy, na jejichž základě se vypočte potřebné dávkování a koncentrace činidel. Aplikace se provádí tak, že se sediment narušuje speciálním zařízením podobným branám, do jejichž hrotů je přiváděn stlačený vzduch a roztok chemikálií. Tento způsob aplikace je velmi účinný, ale také velmi nákladný.
Velmi často se přidává do vod zasažených masivním rozvojem vodního květu sinic hašené vápno, které eliminuje využití fosforu vysrážením fosfátů na nerozpustný hydroxyapatit. Hydroxid vápenatý a uhličitan vápenatý se využívají také jako algicidy k vysrážení a shlukování buněk fytoplanktonu z vodního sloupce.

Aerace
Dalším opatřením může být manipulace s vodním sloupcem. Sinice preferují stojatou vodu a tudíž přístroje umožňující promíchávání vody (například pomocí probublávání) sníží jejich ekologickou výhodu danou aerotopy a minimalizují tvorbu vodního květu. Nicméně jsou tyto opatření poměrně nákladné.
Umělé provzdušňování a promíchávání vody z různých hloubek brání vzniku teplotního gradientu a také koncentračního gradientu kyslíku. Teplota a koncentrace kyslíku tak zůstávají homogenní v celém vodním sloupci od hladiny až ke dnu. Přítomnost kyslíku u dna napomáhá rychlejší dekompozici organické hmoty a ke srážení fosforečnanů a udržuje povrch sedimentů v oxidované formě. Provzdušňováním se sinice a řasy dostanou do hlubších vrstev vody, kde vlivem nedostatku světla hynou. Technicky se aerace provádí tak, že stlačený vzduch (vháněný kompresorem umístěným na břehu) proudí přes otvory v perforované trubici umístěné na dno nádrže nebo je ve vodním sloupci ponořeno zařízení, které čerpá vodu z hladiny do hlubších vrstev vodního sloupce, ale jen tak, aby proud vody nevířil sedimenty.

Biomanipulace
Sinice mají samozřejmě své přirozené nepřátele. Kromě některých kmenů virů a jiných bakterií je hlavním konzumentem sinic filtrující zooplankton, jako jsou vířníci nebo korýši, například perloočky (dafnie). Ten může účinně odstraňovat sinice v počáteční fázi jejich vývoje. Jakmile ale dojde k přemnožení sinic, ani zooplankton je nedokáže všechny pozřít, navíc často dává přednost řasám před sinicemi. Zooplankton slouží zase jako potrava ryb (například kaprovitých, jako jsou okouni, plotice, cejni…). Je-li v nádrži těchto ryb příliš, populace zooplantonu nemusí být dostatečně velká, aby mohla sinice účinně regulovat. Kaprovité ryby také svým způsobem obživy, kdy při hledání potravy rozrývají sedimenty, přispívají i k uvolnění dalších buněk sinic, tzv. inokula, ze sedimentu do vodního sloupce. Proto jsou při boji proti sinicím tyto ryby vylovovány nebo jsou do nádrží vysazovány dravé ryby, které mají počty kaprovitých ryb omezovat.

Moderní trendy

Technologie odstraňování vodního květu sinic se stále rozvíjejí. Snahou dnešních pokusů, aplikovaných opatření a zavádění nových metod do praxe je zakomponování technického, ekologického a ekonomického hlediska pro objevení ideálního algicidu.
Ideální algicid by měl splňovat několik základních kritérií:

• být selektivně účinný pro nežádoucí druhy sinic a zároveň netoxický pro necílové organismy, jako jsou "neškodné" druhy řas, zooplankton, ryby, ptáci a člověk;
• měl by působit již při nízkých koncentracích a snadno se rozkládat, aby nedocházelo k jeho kumulaci ve vodě nebo sedimentu;
• měl by být finančně dostupný.

Existuje řada opatření schopných splňovat výše zmíněná kritéria, která jsou v současnosti zkoumána v laboratořích, ale mají obrovský potenciál úspěšného využití v praxi. Jde například o využití ultrazvuku, který je schopný rozbít sinicím aerotopy a tím jim znemožnit pohyb ve vodním sloupci. Další možností je využití UV záření a nebo elektrochemických metod.