Lucie Černá

Vedoucí/Supervisor

Doc. Ing. Nina Strnadová, CSc.

Jazyk/Language

Czech

Abstrakt

Disertační práce se zabývá hodnocením biologické stability vody, a to jak z pohledu monitoringu kvality vody jednotlivých povodí, tak i vody následně upravené a distribuované pro potřebu obyvatel. Sledování kvality vody přitékající do vodních nádrží zaujímá významné místo nejen při řízení úpravárenského procesu, ale i při předpovědi finální kvality vyrobené pitné vody. Vodní nádrž Švihov je nejdůležitějším zdrojem pitné vody pro hlavní město Prahu a celou středočeskou aglomeraci. Vzhledem k tomu, že roční produkce pitné vody na úpravně vody Želivka se pohybuje na úrovni 100 milionů m3, je třeba věnovat pozornost nejen samotné vodní nádrži, ale i kvalitě vody přítoků, které do řeky Želivky ústí. Pozornost byla soustředěna na tři toky – řeku Trnavu, Bělou a prameniště řeky Hejlovky (Želivky). Jsou zde hodnoceny nutriční ukazatele (dusičnany a fosforečnany) vzorků odebíraných na řece Trnava ve 25 měrných profilech a na řece Bělé a Hejlovce ve 26 profilech. Soubor sledovaných ukazatelů doplňuje stanovení DOC (rozpuštěný organický uhlík) a BDOC (biodegradabilní rozpuštěný organický uhlík), který poukazuje na možnost rozvoje biomasy mikroorganismů v závislosti na nutriční úrovni povrchové vody. V důsledku toho pak na možnost výskytu problémů především s mikrobiálním oživením jak v nádrži, tak při výrobě pitné vody. Je uvedeno tříleté sledování uvedených povodí zahrnující nejen vliv zemědělských a jiných objektů na kvalitu vody, ale i sezónní změny v její kvalitě.

Dále je pozornost věnována samotné úpravně vod Želivka a Káraný, dvěma hlavním zdrojům pitné vody pro hlavní město Prahu a středočeský kraj. Předkládáno je tříleté sledování obou úpraven, kdy byly měsíční vzorky odebírány v různých místech technologického procesu úpravy vody.

V neposlední řadě jsou v práci uvedeny nejen ukazatele související s biologickou stabilitou reálných vzorků, ale také ukazatele, které byly významné při zpracování a hodnocení modelových testů. Sledovány byly koncentrace organického uhlíku a jeho biodegradabilní části (BDOC), neodtěkatelného organického uhlíku (NPOC), chemická spotřeba kyslíku CHSKMn, koncentrace dusíku (amoniakální a dusičnanový), fosforu (vázaného ve formě fosforečnanů) a absorbance při vlnové délce 254 nm (A254). Poslední zmíněný ukazatel je měřítkem nenasycených vazeb molekul organických látek vyjádřených jako DOC. Pro hodnocení biologické stability vody je zajímavým parametrem také poměr BDOC:DOC, tedy podíl biodegradabilního organického a rozpuštěného uhlíku ve vodě. Předpovídá možnost porušení biologické stability vody. Čím je tato hodnota poměru vyšší, tím nižší je odolnost vody proti nárostu biofilmů. Dalším ukazatelem je specifický adsorpční koeficient SAK, který také vypovídá o charakteru rozpuštěných organických látek ve vodě.

Abstract

This Ph.D. thesis deals with a classification of biological water stability from the perspective of monitoring single basins water quality, and afterwards drinking water distributed for human demand as well. Monitoring of water quality flowing into water reservoirs is number one not only for proceeding of the drinking water treatment process, but also in prediction of final quality of drinking water. Water reservoir Švihov is the most important source of drinking water for Prague, the capital of Czech Republic, and the Central Bohemia. Annual production of drinking water in the water treatment plant Želivka is about 100 mil. m3, it is necessary to pay attention not only to the water reservoir, but also to affluent to the river Želivka as well and its quality. This thesis deals with three rivers – Trnava, Bělá and the spring area of the river Hejlovka (Želivka). Here are valuated nutrient indicators (nitrates and phosphates) in samples picked up the river Trnava from 25 profiles and up the river Bělá and Hejlovka from 26 profiles. The collection of pursued indicators is completed with the measurement of dissolved organic carbon (DOC) and biodegradable dissolved organic carbon (BDOC), which adverts to the possibility of microorganism development depending on the level of nutrients in surface water. On consequence there may be problems with revival in producing drinking water. There is noted more than three years lasting monitoring of mentioned river basins involving not only influences of agricultural and other objects to the water quality, but seasonal changes of its quality as well.

Next attention is paid to the water treatment plant Želivka and Káraný, which are the main sources of drinking water for the capital town Prague and Central Bohemia. It is introduced a three years lasting monitoring of these water treatment plants, when samples were taken away every month from various places of technological process.

In the first place this Ph.D. thesis deals with the monitoring of indicators related to biological stability of surface and drinking water, or tests prepared in laboratory. They were determined concentration of dissolved organic carbon (DOC) and its biodegradable part (BDOC), non purgeable organic carbon (NPOC), chemical oxygen demand (CODMn), values of nitrogen (nitrate and ammoniated), phosphorus (as phosphate) and absorbance at the wavelength 254 nm (A254). Last mentioned indicator is a scale of unsaturated bonds of molecules organic matter expressed as DOC. An interesting parameter to evaluate the biological stability of water is the ratio BDOC:DOC which forecasts the possibility of biological stability contravention. The higher is the value of this ratio the lower is resistance against biofilm mats. The last indicator it is the specific UV absorbance (SAK), which also predicates about the character of dissolved organic matter in water.