Zhodnocení vlivu intenzity zemědělství na produkci dusíku a fosforu a s tím spojené zvýšené riziko eutrofizace

• k zjištění vztahů mezi pohybem/ ukládáním N a P s fyzickými atributy uvnitř jednotlivých povodí byly použity multivariátní analýzy (viz Příloha 1).
• k vlastnímu modelování byly použity modely Nutting-N a Nutting-P.
  • Nutting-N (NUTrient Transfer modellING-Nitrogen) je statistický model, který spojuje dohromady údaje o zdrojích dusíku a charakteru využití povodí včetně atributů jednotlivých toků. Tyto údaje poskytují základ pro odhad ročních úhrnů zátěže dusíkem a jeho sloučeninami.
  • Nutting-P (NUTrient Transfer modellING-Phosphorus) byl sice vytvořen stejně jako Nutting-N, ale místo přebytku obsahu fosforu počítá s difundovaným množstvím fosforu ve svrchních vrstvách půdy.
• ke kalibraci obou modelů posloužily údaje ze 160 nezávislých pozorování povodí. Povodí byla vybrána na základě toho, zda v nich šlo odhadnout tok N a P podle pěti kritérií:
  • přítomnosti kontrolních stanic měřících průtok a kvalitu vody v rámci daného povodí
  • v rámci povodí bylo měsíčně provedeno víc než jedno měření N mezi lety 2005-2009. Počet měření P v rámci povodí mezi lety 1999-2009 byl větší než 100.
  • počet chybějících měření N nepřesáhl 3 za rok.
  • sousedící povodí nesměla sdílet více než 20% rozlohy povrchu.
  • bodové zdroje znečištění vody přispívaly méně než 10% v celkové zátěži N.
• každé ze 160 kalibračních povodí bylo popsáno pomocí souboru 110 proměnných (viz Příloha 1). Proměnné charakterizují morfologii povodí, zátěž živinami a jejich oběh.
• metodika dále operuje s indikátorem eutrofizačního rizika odvozeného z molárního poměru C: N: P: Si ve složení rozsivek (IFEP - The Indicator of Freshwater Eutrophication Potential).
  • poměr C: N: P: Si ve sladkovodních rozsivkách činí 106: 16: 1: 40. IFEP předpokládá, že nadbytečné koncentrace živin zapříčiňují růst nekřemičitých řas a proto měří do jakého stupně převyšují koncentrace dusíku a fosforu koncentrace křemíku.
• IFEP s kalibrovanými modely byly aplikovány na 2210 nemonitorovaných povodí.
• multivariátní analýzy ukázaly, že dusíkatá i fosforová zátěž jsou spřaženy spíše s charakteristikami zemědělské činnosti (přebytek látek v půdě) než s jednotlivými kategoriemi charakteru využití půdy.
• obecně transport dusíku do prostředí probíhá skrze výluh ložisek přebytečného dusíku do podzemních rezervoárů. Fosfor se do vody dostává splachem či erozí z věkovitých akumulací v půdě.
• s rostoucím Strahlerovým číslem rostl podíl částicového fosforu. To je pravděpodobně výsledek dalších procesů uvnitř toku, které přeměnily rozpuštěný fosfor na fosfor částicový (detritus, bakteriální vločky, erozní částice apod.).
• IFEP použitý v rámci studie byl zjednodušený a nebral v potaz vliv faktorů prostředí, tím nemusel zcela reflektovat skutečnou míru eutrofizace.
  • i tak IFEP ukázal, že výsledné riziko eutrofizace se odvíjí od dostupnosti fosforu. Koncentrace dusíku převyšuje koncentrace křemíku v 90% pramenišť.
  • na 10% pramenišť to byl ale dusík, který určoval riziko eutrofizace.
• prezentovaná metodika je ve výsledku detailnější než dosavadní postupy, ovšem ani zde nebylo možné postihnout vliv rozmístění zemědělské půdy.
  • podle autorů je to pravděpodobně výsledek nepřesně zvolených proměnných vysvětlujících eutrofizační zátěž.
• prezentovaná metodika představuje užitečný nástroj umožňující identifikaci rizikových povodí na úrovni regionu či státního celku. Na základě výsledků analýz se správa povodí může rozhodnout kam zaměřit opatření kontroly kvality vody.
• autoři dále doporučují zapracovat do běžných kontrol kvality vody testy dostupnosti fosforu v jeho rozpuštěné (biologicky dostupné) formě.

 
 
Pozn.: Obdobnou problematikou na území ČR se zabývá příručka "Hodnocení ohroženosti vodních nádrží sedimentem a eutrofizací podmíněnou erozí zemědělské půdy", kterou zpracoval Josef Krása a kol. (2013) http://storm.fsv.cvut.cz/on_line/gisz/metodika_nadrze_2013.pdf