Pohled na problematiku recyklace odpadních vod vypouštěných z čistíren odpadních vod pro veřejnou potřebu v České republice

Úvodem

Téma recyklace a opětovného využívání vyčištěných městských odpadních vod je v posledních letech stále častější v různých vodohospodářských publikacích, zejména ve spojení s orientací Evropy na cirkulární ekonomiku ve všech hospodářských sektorech. V těchto souvislostech se za recyklování nepovažuje vypouštění vyčištěných odpadních vod zpět do recipientů (což je v současnosti v České republice vlastně 100 % recyklace), ale úvahy o využití vypouštěných vod z ČOV jinde, např. v průmyslu a zejména v zemědělství.

Není na škodu se podívat na důvody a očekávané efekty této recyklace, zejména na její význam pro hospodaření s vodními zdroji konkrétně u nás, v České republice.

Naprosto jasný a nezpochybnitelný účel má v našich podmínkách recyklování technologických vod v průmyslovém sektoru, neboť vede nejenom ke snižování spotřeby vody, k úsporám plateb za odběry vody a poplatků za vypouštění znečištění, ale zejména je extrémně důležité pro ochranu recipientů, do kterých byly nebo dosud jsou objemy využité vody vypouštěny jako odpadní vody. Tedy omezení jejich odtékajícího množství, případně úplné zastavení odtoku uzavřením okruhu technologických vod, přispívá k dosažení a zachování dobrého ekologického stavu vodních útvarů. Zavádění nových a na spotřeby vody úsporných technologií se v České republice zřetelně dlouhodobě projevuje na poklesu množství vypouštěných průmyslových odpadních vod po roce 1990, což dokumentuje graf na obr. 1.

Obr. 1. Změny odběrů z vodních zdrojů a objemů vypouštěné vody odebrané v České republice v letech 1980–2018. Zdroj: [12]

V zemích s velmi omezenými vodními zdroji, kde je rozsáhlá zemědělská produkce závislá na závlahách, ve kterých je velmi nerovnoměrné rozložení srážek a současně vysoké teploty vzduchu téměř po celý rok vedou k vysoké evapotranspiraci, je pochopitelná snaha využít alespoň již jednou použitou vodu k zavlažování plodin.

Na závlahy v zemědělství se celosvětově průměrně využívá 70 % odebrané vody z vodních zdrojů. V Evropě je to v průměru kolem 40 %, což je dáno odběry pro závlahy v jihoevropských státech. Státy střední Evropy mají podíl odběrů vody pro závlahy výrazně nižší a velmi dobře to dokumentují údaje o využití vodních zdrojů pro zemědělství v několika evropských státech v tab. 1. Z údajů jasně vyplývá, že v České republice byly klimatické podmínky podnebí mírného pásu historicky pro zemědělství příznivé, závlahy v zemědělství nebyly potřeba pro zachování produkce. Cílem jejich podpory a rozvoje bylo zvýšit produkci plodin při krátkodobých výpadcích srážek, které byly vesměs rovnoměrně rozložené v průběhu vegetační sezony. Tato situace se dramaticky mění následkem vývoje změny klimatu, což se projevuje nerovnoměrnými srážkami, růstem teplot vzduchu a výskytem suchých období. Podle existujících scénářů se tyto situace budou vyskytovat častěji. Tak lze očekávat, že po letech 2040 až 2060 se velmi pravděpodobně závlahy stanou neopominutelnou podmínkou našeho zemědělství. To se navíc zjevně bude muset orientovat i na jiné typy plodin než obiloviny, které v současnosti převažují. To dokazuje situace např. ve Španělsku, kde zemědělec bez závlah nemá šanci udržet výnosy plodin na svých pozemcích na ekonomicky přijatelné úrovni.

Tab. 1. Rozsah zavlažovaných zemědělských pozemků a podíl spotřeby vody pro závlahy z celkového objemu odběrů v několika vybraných zemích EU. Zdroj: [16]

Z vyhodnocení úrovně využívání disponibilních vodních zdrojů v jednotlivých zemích Evropy došla Evropská agentura pro životní prostředí k závěru, že pokud se odebírá více než 20 % objemu z disponibilních vodních zdrojů, jde o ohrožení nedostatkem vody („water scarcity“) a pokud je to více než 40 %, jde o kritický stav, který zmíněné jihoevropské státy historicky zažívají. Chci připomenout, že v České republice již došlo k překročení odběrů z vodních zdrojů dokonce nad 30 %, a to jednak v období vysoké spotřeby vody v devadesátých letech, a jednak v nedávném období „suchých let“, kdy spotřeba vody byla sice poloviční, ale poklesly objemy disponibilních vodních zdrojů. Dostali jsme se tak opakovaně mezi státy s historicky známým nedostatkem vodních zdrojů, jako jsou Kypr, Malta, Turecko, Řecko, Portugalsko. Podrobnější údaje viz dřívější publikace [1, 2, 3]. Pokud se tedy vývoj změny klimatu výrazně nezmění předpokládaným omezením celosvětové produkce skleníkových plynů, nelze v blízké budoucnosti vyloučit zvýšenou potřebu zavlažování v oblasti produkce různých druhů zeleniny, ovoce a chmele také v České republice. Je tedy namístě posoudit problematiku dostatku vodních zdrojů pro závlahy, včetně úvah o potřebě využít vyčištěné městské odpadní vody a recyklovat je pro zavlažování.

Kromě úspory odběrů závlahové vody ze stávajících vodních zdrojů využitím vyčištěných odpadních vod se ještě jako výhoda často uvádí, že vypouštěná vyčištěná voda je obohacená živinami, které standardní technologie čištění městských odpadních vod zcela neodstraní a které podporují růst plodin, resp. mohou vést k úspoře na dávkách hnojiv.

Recyklace vyčištěných odpadních vod na závlahy je nejrozšířenější v Izraeli [4], kde je recyklováno pro závlahy až 90 % vypouštěných odpadních vod. Tato skutečnost nepřekvapuje s ohledem na tamní absolutní nedostatečnost vodních zdrojů. Přírodní podmínky a potřeba efektivní produkce zemědělství vedly v Izraeli k zásadním inovacím: Pro závlahy byla vyvinuta metoda efektivní „kapkové závlahy“, která šetří objem vody poskytované plodinám cíleně ke kořenovému systému, a současně také umožňuje cílené obohacení živinami (tzv. „fertigací“).

Bohužel, dosavadní běžné standardní technologie čištění městských (splaškových) odpadních vod neodstraní mnoho nechtěných látek, které odtékají v nízkých koncentracích a jsou obecně označované jako mikropolutanty. O jejich účincích na vodní ekosystémy, zejména na biologické komponenty, a rovněž o jejich „osudu“ v životním prostředí stále není dostatek informací a znalostí. Tyto mikropolutanty reprezentují zbytky léčiv (zejména hormonálně působících přípravků, antibiotik, preparátů na léčbu krevního tlaku, cukrovky, epilepsie, k omezení bolesti, ke snížení cholesterolu a zbytky kosmetických přípravků) a dalších prostředků osobní péče a péče o domácnost, aditiva do plastů, biocidy či antikoroziva, ale i sloučeniny s obsahem toxických kovů. V odborné literatuře a v poslední době i v médiích jsou tyto látky běžně označované jako „látky vzbuzující obavy“ („CEC – Compounds of Emerging Concerns“). Zkvalitnění laboratorních analytických metod v posledních 20 letech vede k rozšíření identifikace a k nárůstu spektra těchto látek. Existují již i poznatky o jejich působení na vodní organismy, běžně se uvádí, že vedou k omezení až zastavení přirozené reprodukce některých druhů ryb a obojživelníků. Výzkumy z posledních let bohužel svědčí o tom, že tyto mikropolutanty mohou vstupovat rovněž do těla (biomasy) plodin [5]. Údaje o jejich koncentracích jsou zatím omezené, získané v průběhu experimentů provedených především v laboratorních podmínkách a částečně i v terénu. Výzkumné projekty podporované Ministerstvem zemědělství přinášejí nové zpřesňující poznatky. Probíhající projekt „Osud vybraných mikropolutantů, které se vyskytují ve vyčištěné vodě a kalech z čistíren odpadních vod, v půdě“ (hlavní řešitel Česká zemědělská univerzita v Praze) se zabývá podrobně stanovením mikropolutantů ve vodě odtékající z ČOV v Českých Budějovicích a jejich zachycením v půdách a v rostlinách (v několika druzích zeleniny a kukuřici) i jejich perkolaci v půdním prostředí, která by následně mohla vést ke kontaminaci podzemních vod. Projekt má již „poloprovozní charakter“ a významně rozšíří poznání o kontaminaci půdy a biomasy plodin především z oblasti léčiv, ale i vybranými aditivy do plastů a antikorozivy.

V přírodním prostředí vznikají z původních, identifikovaných látek jejich „deriváty“, označované jako metabolity a jiné transformační produkty. O dalších osudech a proměnách této směsi vypouštěných mikropolutantů (běžně označované jako „koktejl“) v půdě, ve vodách, a o tom, zda dochází k jejich akumulaci v půdním profilu nebo sedimentech, zatím chybí dostatek informací. Tyto skutečnosti jsou vážnou komplikací a překážkou k využívání snadné, jednoduché recyklace vypouštěných odpadních vod vyčištěných standardními technologiemi, založenými na biologickém čištění. Informace z Izraele, kde již v posledních 10 letech upozorňují na vážný problém negativních účinků přímé aplikace vypouštěných vyčištěných odpadních vod ze standardních technologií, svědčí o nezbytnosti doúpravy vyčištěných odpadních vod, pokud se mají k zavlažování použít.

Z tohoto důvodu proto nepřekvapuje, že rychle připravené a publikované „Nařízení Evropského parlamentu a Rady (EU) 2020/741 o minimálních požadavcích na opětovné využívání vody“ (dále jen Nařízení) požaduje, aby každý stát, který recyklování vod zavede, zabezpečil doúpravu a kontrolu kvality recyklovaných vod na úroveň, která neohrozí ochranu veřejného zdraví a životního prostředí [6].

V této souvislosti není od věci zmínit, že obavy vzbuzuje výskyt směsi mikropolutantů také ve vodárenských zdrojích, do jejichž povodí ústí vyčištěné odpadní vody. Proto v rámci předběžné opatrnosti byla opakovaně publikována výzva („memorandum“) k omezení koncentrací těchto látek vypouštěných do recipientů odpadních vod, kterou iniciovalo 180 vodárenských provozovatelů v Evropě [7]. Požadavkem je nepřekročit koncentrační limity, aby bylo možné úpravu surové vody zjednodušit a využít filtraci jako základní technologický proces. Podobná situace je zatížení vodních zdrojů pesticidy ze zemědělství, které se vyskytují ve zdrojích nejen povrchové, ale i podzemní vody. Pesticidy jsou podobnou skupinou mikropolutantů s ne zcela vyjasněnými účinky na organismy. Jejich výskyt v našich vodních zdrojích rovněž představuje „koktejl“ mnoha látek, viz [8]. Proto se ve vodárenství již rozšiřují technologie úpravy vody o další stupeň (filtry aktivního uhlí s následnou ozonizací anebo ozářením UV zářením), což řádově snižuje koncentrace pesticidů a jejich zbytků [viz 9, 10].

Význam recyklování vyčištěných odpadních vod pro hospodaření s vodou v ČR

Je tedy zjevné, že problematiku recyklování je nutné posoudit pro naše podmínky jednak z hlediska dostatečnosti vodních zdrojů (tedy kvantitativní pohled) a jednak z hlediska nároků na zajištění kvality recyklované vody. Nezanedbatelný je také údaj o poptávce od odběratelů, neboť podmínky uvedené v Nařízení povedou k nákladům, o kterých se nikdy nemluvilo a pravděpodobně omezí zájem o recyklování, pokud nebude zcela nezbytné.

Z vyhodnocení současného stavu vodních zdrojů a jejich udržitelnosti je zřejmé, že při neměnném objemu srážkových úhrnů na našem území představují naše vodní zdroje přibližně 13–15 % tohoto množství. Pro vodárenské využití je z vodních zdrojů využíváno v posledních letech 600 mil. m³, tedy necelých 10 %, a to z celkového úhrnu srážek činí přibližně 1 %, viz [2] a tab. 2.

Tab. 2. Rozmezí ročních srážkových úhrnů, disponibilních zdrojů v České republice v období 1990–2019. Zdroj: [12]

Tab. 3. Průměrná denní potřeba vody v domácnosti v litrech na 1 osobu v České republice, stav 2020. Zdroj: SOVAK, prezentace 2021, se svolením autorů

Jako jeden z důvodů pro uplatnění recyklace se uvádí šetření pitnou vodou (zejména nesplachovat jí WC), což povede jak k úspoře pitné vody, tak ke snížení odběrů vody z vodárenských zdrojů. Před několika lety jsem ukázal, jak by úspora 25 % pitné vody posílila naše vodní zdroje [2]. Tento počet procent byl zvolen proto, že v denním režimu průměrné využívání pitné vody na splachování WC a zalévání představuje skutečně asi čtvrtinu denní spotřeby, viz tab. 3. Výsledkem snížení spotřeby pitné vody o těchto 25 % by došlo k posílení vodních zdrojů přibližně o 2–3 % (tab. 4). Dovoluji si tvrdit, že toto snížení je nepodstatné a navíc se při odhadu nákladů na zavedení/vybudování infrastruktury pro recyklaci v domech/bytech jeví v našich podmínkách jako značně neekonomické. Na nepříznivý vliv dalších poklesů spotřeby pitné vody na její kvalitu opakovaně upozorňují provozovatelé infrastruktury, neboť při kapacitě stávající vodárenské infrastruktury, dimenzované v minulosti na dvojnásobné objemy spotřeby vody, by se výrazně prodloužila doba zdržení vody v systému, což v žádném případě neprospěje její kvalitě.

Tab. 4. Ukázka rozsahu úspory vodních zdrojů při poklesu spotřeby pitné vody o 25 % (Údaje v objemech mil. m3 a v procentech úspory disponibilních vodních zdrojů). Zdroj: [3]

Je rovněž vhodné ukázat, jak vypadá bilance našich vodárenských zdrojů. V existujících vodárenských přehradních nádržích lze bez problémů zabezpečit objem pro 50 % vyrobené pitné vody spotřebované obyvatelstvem. Zbylý potřebný objem pro zásobování pitnou vodou je závislý na zdrojích podzemí vody, je ovšem obtížné kvantifikovat ho do budoucnosti, neboť vazba srážek a doplnění podzemních vod probíhá se zpožděním.

Z nedávné analýzy [11] vyplynulo, že stávající vodárenské nádrže se i při období sucha zaznamenaného v posledních 30 letech doplní v zimním a jarním období natolik, že vždy pokryjí požadované odběry vodáren. Rovněž při predikci dopadů středního scénáře změny klimatu se ukázalo, že pouze ve dvou případech bude nutné po r. 2040 akumulaci posílit (a na tom již s. p. Povodí zahájily přípravu). Existující vodárenské nádrže by mohly kapacitou pokrýt i větší podíl vody pro vodárenství, což umožňuje pokles spotřeby pitné vody na polovinu v posledních 30 letech. Problémem většího využití stávajících vodárenských nádrží je územní dostupnost těchto zdrojů, a tedy nezbytnost výstavby příslušné infrastruktury přivaděčů tam, kde je to ekonomicky a technicky výhodné (oproti prohlubování odběrů ze zdrojů podzemních vod s problematickou udržitelností v budoucnu).

V diskusích o potřebě recyklovat vypuštěnou vyčištěnou odpadní vodu se prakticky nebere v úvahu, že tento objem vypouštěné vody z ČOV, který uplatníme jinde, např. na závlahy, bude chybět v průtoku recipientů. Odklonění části vypouštěného objemu na půdní plochy zemědělskými závlahami nejenom snižuje vracený objem do vodních toků, ale vede k zachycení v biomase plodin, k posílení jejich evapotranspirace a ke zvýšení výparu z půdy. Dojde tedy k absolutní ztrátě vody v kapalném skupenství (a nejenom pro další využití, ale i pro část vodních ekosystémů).

Z tohoto stručného nastínění „příběhu recyklace vody“ z hlediska omezení odběrů vody z vodních zdrojů vyplývá, že potřebnost, resp. vhodnost recyklace silně závisí na podmínkách vodních poměrů v jednotlivých zemích a je primárně ovlivněna jejich geografickou polohou, podnebím, charakterem a sezonností odtokových poměrů.

Jaká je vlastně poptávka po vodě na závlahy nyní, po zkušenostech s několikaletým obdobím sucha v 2014–2019? V minulosti byly zavlažovatelné plochy v zemědělství na úrovni 160 000 ha. Nyní, po 30 letech, je plocha k zavlažování na úrovni 40 % tohoto stavu. Oproti jiným zemím Evropy jde opravdu o velmi nízký rozsah. Největší závlahové systémy byly a jsou v Polabí a na jižní Moravě. V Polabí představují dostatečný vodní zdroj řeky Labe, Vltava a Ohře, kde odběry pro závlahy nepůsobí škody na stavu vodních ekosystémů. Odlišná je situace na Moravě, kde jen část odběrů je z nádrží (především Novomlýnských). Odběry z Dyje jsou v letním období problematické a vyžadují velkou flexibilitu dispečinku Povodí Moravy, s. p., při časovém rozložení doby odběru během dne. Výhledový rozvoj závlah je zatím plánován na Hustopečsku (doprovází ho výhled přechodu hospodaření od obilovin na trvalé porosty – sady, vinohrady) a s tím souvisí současný proces zvýšení hladin Novomlýnských nádrží o 35 cm, který by zajistil nově 9 mil. m³ závlahové vody. Podobný zájem o rozvoj závlah je na Rakovnicku z důvodu zajištění produkce chmele. Zde se připravuje vodohospodářská soustava nádrží Kryry, Senomaty, Šanov a přivaděč z Ohře pod nechranickou přehradní nádrží [12].

Není na škodu zmínit, že stále existuje přes 400 tzv. „malých“ přehradních nádrží, vybudovaných pro závlahy v minulosti, jejichž uživateli jsou nyní především sportovní rybáři. O obnovu souvisejících závlahových soustav (zničených v období od r. 1993) zatím je minimální/zanedbatelný zájem, ale v budoucnosti není vyloučen návrat k původnímu účelu.

Pokud je od 26. června 2023 povinností členských států EU nejen zavést, ale zejména respektovat Nařízení, je namístě si stručně shrnout jeho obsah a požadavky/podmínky na uplatnění recyklace, o jejichž „detailech“ se v publikovaných článcích v České republice dosud prakticky nic neuvádělo. Pro transpozici, implementaci a zejména pro interpretaci jednotlivých požadavků tohoto Nařízení jsou od letošního léta k dispozici „Pokyny podporující uplatňování nařízení 2020/741 o minimálních požadavcích na opětovné využívání vody“ (dále jen Pokyny), viz [13].

Komisař pro životní prostředí, rybolov a oceány Virginijus Sinkecičius řekl při publikování Pokynů: „Zdroje sladké vody jsou vzácné a stále více pod tlakem. V dobách bezprecedentních teplotních špiček musíme přestat plýtvat vodou a využívat tento zdroj efektivněji, abychom se přizpůsobili měnícímu se klimatu a zajistili bezpečnost a udržitelnost našich zemědělských dodávek. Dnešní Pokyny nám mohou pomoci zajistit bezpečný oběh potravin pěstovaných z regenerované vody v celé Evropě“.

Z textu českého překladu Pokynů, publikovaného na internetových stránkách EU, si dovolím přímo použít několik odstavců, neboť vystihují povinnosti členských států pro zavedení Nařízení a také zdůvodňují jeho potřebnost:

„Cílem Nařízení je usnadnit a podpořit praxi opětovného využívání vody pro zavlažování v zemědělství, což je odvětví, které může být obzvlášť zranitelné, pokud jde o nedostatečné nebo nepravidelně dostupné vodní zdroje, a učinit tak potravinový systém EU udržitelnějším a odolnějším a zároveň chránit veřejné zdraví a životní prostředí.

Nařízení o opětovném využívání vody platné od 26. června 2023 stanoví jednotné minimální požadavky na kvalitu vody pro bezpečné opětovné využívání vyčištěné městské odpadní vody k zavlažování v zemědělství. Harmonizované minimální požadavky rovněž zajistí řádné fungování jednotného trhu se zemědělskými produkty a měly by posílit důvěru spotřebitelů. Podle tohoto nařízení musí městské odpadní vody vyčištěné v souladu s požadavky směrnice 91/271/EHS upravující čištění městských odpadních vod (směrnice o čištění městských odpadních vod) projít dalším čištěním, aby splňovaly nové minimální parametry kvality a staly se vhodnými pro použití v zemědělství. Kromě jednotných minimálních požadavků na kvalitu vody stanoví nařízení také jednotné minimální požadavky na monitorování, pravidla řízení rizik pro posouzení a řešení případných dalších zdravotních a environmentálních rizik, povinnosti týkající se povolení a pravidla transparentnosti, podle nichž musí být klíčové informace o všech projektech opětovného využívání vody veřejně dostupné.

Podle čl. 2 odst. 2 však mohou členské státy rozhodnout, že v jedné nebo více oblastech povodí nebo v jejich částech není opětovné využívání vody pro zavlažování v zemědělství vhodné.“

Zde pro úplnost uvádím přesné znění Článku 2 odst. 2 Nařízení:

Členský stát může rozhodnout, že v jedné nebo více oblastech povodí nebo jejich částech není vhodné opětovně využívat vodu pro účely zavlažování v zemědělství, přičemž zohlední tato kritéria:

1. a) Zeměpisné a klimatické podmínky oblasti nebo jejich části;
2. b) Vlivy na jiné vodní zdroje a jejich stav, včetně kvantitativního stavu podzemních vodních útvarů, jak je uvedeno ve směrnici 2000/60/ES;
3. c) Vlivy na útvary povrchových vod, do nichž jsou vypouštěny vyčištěné městské odpadní vody a stav těchto útvarů;
4. d) Náklady recyklované odpadní vody a dalších vodních zdrojů z hlediska životního prostředí a přírodních zdrojů

Rozhodnutí… musí být řádně odůvodněno na základě kritérií obsažených v uvedeném pododstavci a předloženo Komisi. V případě potřeby musí být toto rozhodnutí přezkoumáno, zejména s přihlédnutím k prognózám v oblasti změny klimatu a vnitrostátním strategiím pro přizpůsobení se změně klimatu, a alespoň každých šest let s přihlédnutím k plánům povodí sestavených podle směrnice 2000/60/ES.

Interpretace v Pokynech pak pokračuje podrobným vysvětlením:

Jinými slovy, pokud by členský stát považoval opětovné využívání vody za nevhodné pouze na části svého území, nařízení by se přesto v plném rozsahu vztahovalo na zbývající oblasti, kde lze vodu opětovně využívat.

Nebude-li přijato rozhodnutí podle čl. 2 odst. 2, musí mít do dne, kdy nařízení začne platit (26. června 2023), každá odpovědná strana v rámci systému pro opětovné využívání vody možnost požádat o povolení. Jinými slovy, standardní situace (pokud neexistuje vnitrostátní rozhodnutí, které by stanovilo jinak) je taková, že opětovné využívání vody je povoleno na základě povolení uděleného podle nařízení. To znamená, že plán řízení rizik musí zahrnovat všechna možná rizika a daný projekt musí být plně v souladu se všemi právními předpisy EU v oblasti zdraví a životního prostředí.

Rozhodnutí o tom, zda má opětovné využívání vody hrát roli v integrovaném hospodaření s vodou, může ovlivnit řada různých okolností a klimatických charakteristik v členských státech.

Při každém rozhodování je proto třeba pečlivě zvážit výhody a nevýhody opětovného využívání vody. Při rozhodnutí neprovádět opětovné využívání vody v dané oblasti v rámci integrovaného hospodaření s vodou by měly být všechny tyto aspekty zohledněny.

Je možné, že klimatické podmínky některých členských států mohou vést k tomu, že opětovné využívání vody bude z důvodu hojnosti srážek zbytečné a/nebo nehospodárné. I v členských státech, které se potýkají s nedostatkem vody a opakujícími se obdobími sucha, však mohou nastat okolnosti, které znamenají, že opětovné využívání vody obvykle určené k řešení nedostatku vody nemusí být vhodným postupem. Může tomu tak být například v případě, že některé oblasti trpí dlouhotrvajícím obdobím sucha a ekologický průtok a dobrý stav útvarů povrchových vod závisí na vypouštění vyčištěných odpadních vod. Pokud by se měla vyčištěná odpadní voda přesměrovat do zařízení pro recyklaci odpadních vod a následně do zemědělství, mohlo by to povrchový vodní tok připravit o množství vody nezbytné pro zajištění minimálního ekologického průtoku.“

Členské státy, které takové rozhodnutí podle čl. 2 odst. 2 nařízení přijmou, musí toto rozhodnutí řádně odůvodnit a předložit Komisi. Je-li tento zákaz důsledkem vlivu na kvalitu útvarů povrchových vod, jejichž průtok a ekologický stav závisí na vypouštěných odpadních vodách, je rozhodnutí řádně odůvodněno, pokud uvádí: – které útvary jsou ovlivněny, – jejich aktuální stav, – jaká další nákladově efektivní opatření byla přijata a mohou být přijata za účelem odstranění nedostatků bránících dosažení dobrého stavu a/nebo zamezení zhoršení stavu, – alternativní zdroje vody pro zavlažování v zemědělství a – zda by tyto další zdroje mohly vést k nadměrnému odběru z jiných útvarů povrchových nebo podzemních vod, což by mohlo ovlivnit jejich kvantitativní nebo kvalitativní stav. Pokud je rozhodnutí založeno na kritériích nákladové efektivnosti, je důležité zohlednit všechny náklady, a to jak náklady na životní prostředí, tak náklady na zdroje (na recyklovanou odpadní vodu a na alternativní zdroj či zdroje, které členský stát považuje za vhodnější).

Tato rozhodnutí musí být přezkoumána zejména s přihlédnutím k prognózám v oblasti změny klimatu a vnitrostátním strategiím pro přizpůsobení se změně klimatu (aktualizovaným každé dva roky) a alespoň každých šest let s přihlédnutím k plánům povodí sestaveným podle směrnice 2000/60/ES.

Tento text z Pokynů považuji pro situaci České republiky za velmi podstatný, autoři těchto předpisů ze Společného výzkumného centra EU zjevně v diskusích se zástupci členských států postupně od r. 2017 zpřesnili nejenom podmínky pro implementaci, ale doplnili i ukazatele kvality vod k závlahám ze zařízení doúpravy. Zatímco v původním záměru byly ukazatele „standardní“ (fyzikálně-chemické charakteristiky a stanovení mikroorganismů), v tzv. „Podmínkách na dodatečné požadavky“, které obsahuje Příloha II, odst. (6) v Nařízení, jsou uvedeny následující ukazatele mikropolutantů:

(6) Zvážení požadavků na kvalitu vody a monitorování, které doplňují nebo zpřísňují požadavky uvedené v oddíle 2 Přílohy I, je-li to nutné a vhodné pro zajištění přiměřené ochrany životního prostředí a zdraví lidí a zvířat, zejména pokud existují jasné vědecké důkazy o tom, že rizika pocházejí z recyklované odpadní vody, a nikoliv z jiných zdrojů. V závislosti na výsledku posouzení rizik podle bodu 5 se mohou tyto dodatečné požadavky týkat zejména:

1. a) těžkých kovů;
2. b) pesticidů;
3. c) vedlejších produktů desinfekce;
4. d) léčivých přípravků;
5. e) jiných látek, které nově vzbuzují obavy, včetně znečišťujících mikrolátek a mikroplastů;
6. f) antimikrobiální rezistence.

Z Nařízení vyplývá povinnost, aby členský stát stanovil „příslušný orgán“, který plní povinnosti podle Nařízení a vydává povolení pro produkci nebo dodávku recyklované odpadní vody, výjimky pro výzkumné nebo pilotní projekty a kontroly souladu.

V oddíle „terminologie“ (čl. 3 Nařízení) jsou uvedeny a vysvětleny další základní pojmy, ze kterých uvedu pouze několik:

• „recyklované odpadní vody“ – městské odpadní vody, které byly vyčištěny v souladu s požadavky stanovenými ve směrnici 91/271/EHS, a které pocházejí z dalšího čištění v zařízení pro recyklaci odpadních vod v souladu s oddílem 2 Přílohy I tohoto Nařízení.
• „zařízení pro recyklaci odpadních vod“ – čistírna městských odpadních vod nebo jiné zařízení, které dále čistí odpadní vodu, jež je v souladu s požadavky stanovenými ve směrnici 91/271/EHS za účelem produkce vody, která je vhodná pro využití uvedené v oddílu 1 Přílohy I tohoto Nařízení.
• „řízení rizik“ – systematické řízení, které soustavně zaručuje bezpečné opětovné využívání vody za specifických podmínek.
• „místo dodržování hodnot“ – místo, v němž provozovatel zařízení pro recyklaci odpadních vod dodává recyklovanou odpadní vodu dalšímu subjektu v řetězci.

Jak se s jednotlivými povinnostmi mají členské státy vyrovnat, popisují Pokyny, kde jsou také názorná schémata pro pochopení všech podmínek procesu, viz dvě ukázky na obr. 2 a 3.

Obr. 2. Hlavní prvky systému pro opětovné využívání vody, identifikace receptorů při posuzování rizik. Zdroj: [13]

Obr. 3. Hlavní prvky řízení rizik (KRM) opětovného využívání vody uspořádané do čtyř modulů, které usnadňují formulaci plánu řízení rizik. Zdroj: [13]

O ekonomických aspektech na budování „doúpravy“, o nutnosti kontrolních prvků a také o transportu či způsobu přepravy recyklované vody na místo určení se sice konkrétně nediskutuje, ale v úvodu Nařízení je jednoznačně uvedena náročná nákladovost realizace. Preambule, která výhody recyklace objasňuje, uvádí: „Má se za to, že opětovné využití řádně vyčištěné odpadní vody, například z čistíren městských odpadních vod, má menší dopad na životní prostředí než jiné metody alternativního zásobování vodou, jako je převádění vod nebo odsolování. V Unii však k takovému opětovnému využívání vody, jež by mohlo snížit plýtvání vodou a vodu šetřit, dochází pouze v omezené míře. To je zřejmě zčásti způsobeno značnými náklady, které je třeba vynaložit na systémy opětovného využívání odpadní vody a absencí společných environmentálních a zdravotních norem Unie pro opětovné využívání vody a, zejména u zemědělských produktů, možnými riziky pro zdraví a životní prostředí a možnými překážkami, které by bránily volnému pohybu těchto produktů zavlažovaných recyklovanou odpadní vodou.“

Je třeba skutečně porovnat stav vodních poměrů v jednotlivých zemích a možnosti získání většího objemu vodních zdrojů akumulací, takže i závlahy by byly provozovány odběrem z nich. Potud je zajímavý názor, že recyklování vyčištěných odpadních vod má menší negativní vlivy na vodní ekosystémy než přímé odběry z vodních zdrojů. Zjevně jde o to, že v zemích aridních regionů se neúměrně navyšují odběry vody z podzemních vod a z vodních toků, a zřejmě se v těchto zemích neposilují vodní zdroje dalšími akumulacemi v nádržích. Tedy v přehradních nádržích na vodních tocích nebo v nádržích mimo koryta vodních toků, kam mimochodem řada strategií našich zemědělců začala směřovat v období suchých let 2015–2018, což také MZe podporuje dotační politikou.

Každý vodohospodář při návštěvě Řecka, Španělska nebo jižní Itálie jistě zaznamenal závlahová zařízení čerpající podzemní vodu, a také viděl široká vyschlá koryta vodních toků, která jsou připravena na odtok vysokých průtoků na jaře z tání sněhu horských masivů. Zachycení těchto jarních průtoků by jistě zajistilo překlenování suchých období, nicméně budování přehrad se v EU prakticky zastavuje. Zajímavou výjimkou je Španělsko, kde se realizují další přehradní nádrže, neboť podpora udržitelnosti zemědělství je prvořadým veřejným zájmem státu (a na základě toho je využito výjimky z Rámcové směrnice vod).

Nechci dále uvádět a rozebírat povinnosti členských států při zavedení Nařízení do praxe, nicméně při úvahách o potřebě nebo dokonce nutnosti recyklování zavést je namístě zamyslet se nad poptávkou potenciálních uživatelů, v tomto případě zemědělců. Zatím využívají vodu z přirozených vodních zdrojů a v zásadě se dařilo potřebné objemy zajistit, což souvisí s akumulacemi srážkových úhrnů v nádržích. Stávající využívané zavlažovací soustavy jsou na ně napojeny a pokud je zájem o zavlažování, plní svůj účel dostatečně. Přesto velkou zátěž představují náklady na elektrickou energii, neboť tlakové systémy jsou základem moderních závlah. Provozovatelé a uživatelé mají problémy i s údržbou a obnovou stárnoucích částí závlahových systémů, a proto k těmto účelům směřují dotační podpory z MZe. Představa, že se zemědělci budou ucházet o vybudování další infrastruktury k dodání přečištěných/dočištěných odpadních vod (tedy na její transport, novou akumulaci), zajistí kontrolu kvality z doúpravy, a to vše ve značných vzdálenostech od aplikace na pole, je z ekonomického hlediska pro naše podmínky málo pravděpodobná.

Ale platí úsloví „nikdy neříkej nikdy“. V případě, že by se v budoucnosti průběh srážek na našem území zásadně změnil, publikované Nařízení a Pokyny EU dovolují přistoupit k recyklaci vypouštěných městských odpadních vod. Podporovatelé recyklace navíc upozorňují na skutečnost, že recyklovaná voda splňující požadavky Nařízení, bude kvalitnější než voda odebíraná z mnohých vodních toků, do nichž vtékají vyčištěné odpadní vody obohacené „koktejlem“ mikropolutantů z městských ČOV. Kvalita vody ve vodních tocích (recipientech odpadních vod vypouštěných z ČOV se standardními technologiemi) je pochopitelně dána ředěním, tedy poměrem vypouštěného objemu odpadní vody a průtoku vody v recipientu, skladbou a intenzitou zemědělské produkce atd. Nově zahájený projekt v programu NAZV s názvem „Co nevíme o organickém znečištění zdrojů pitné a závlahové vody: identifikace emergentních sloučenin pomocí necíleného screeningu“ (hlavním řešitelem je Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích) bude podrobně analyzovat kontaminaci povrchových vod, z nichž je odebírána voda pro závlahy, a zjistit, zda nalezené kontaminanty budou nalezeny v zavlažovaných plodinách.

Velmi dobrý přehled možností a účelů, kde je vhodné nebo žádoucí recyklovanou vyčištěnou vodu využít, obsahuje publikace autorů Kovařík, J., V. Žák, J. Kretek [14], která apeluje na potřebu zavést potřebný legislativní rámec, aby se v určitých případech recyklovaná voda mohla používat. Odkazují na zkušenosti ze států, kde je „opětovné využití vody v určitých oblastech plnohodnotnou variantou zdroje vody, a to i pro úpravu na vodu pitnou“. Jako jeden konkrétní případ v ČR uvádějí závlahu golfového hřiště ve Vinoři, kde nakonec bylo řešení založeno na vytvoření jezírka, kde se vypouštěná vyčištěná voda zdržela před následnou aplikací v závlaze.

Zmíněný příklad golfového hřiště má spíše charakter pilotního projektu. Obdobný je také projekt realizovaný spoluprací VŠCHT a společností Veolia a. s. v Ústřední čistírně odpadních vod v Praze [15], kde se porovnává růst vegetace po závlaze různou kvalitou recyklované vody. Účelem je ověřit možnost zalévání městské zeleně (především parků) recyklovanou doupravenou vodou. Zde poznamenávám, že i když v těchto případech nejde o plošné závlahy v zemědělství, vztahují se na ně podmínky obsažené v Nařízení. Možnost využití „individuálních“ recyklací přináší prezentace Ing. Karla Plotěného ze společnosti Asio, a. s. [18], ve které zdůrazňuje nezbytnost komplexního posouzení přínosů nákladů před rozhodnutím realizovat recyklaci v různých jednotlivých případech. Samozřejmě jde o ekonomickou efektivnost, tedy o vyhodnocení návratnosti investičních nákladů a kalkulaci průběžných provozních výdajů.

Jsem přesvědčen o tom, že namísto rozvoje recyklace pro závlahy by bylo mnohem potřebnější zavést doúpravu vypouštěných odpadních vod rozšířením standardních technologií ČOV a tak výrazně zlepšit stav kvality našich vodních toků, které by navíc nebyly ochuzeny o část průtoků. Vzorovým příkladem tohoto přístupu je Švýcarsko, kde se již před osmi lety rozhodli zabránit úniku mikropolutantů do vodních zdrojů rozšířením technologií ve 100 čistírnách městských odpadních vod, jejichž vypouštěné odpadní vody ústí do vodních zdrojů, které jsou následně využívány [19]. Nyní, ve spolupráci s Německem na území Bádensko-Württemberska, směřují k ještě komplexnějšímu odstraňování mikropolutantů v ČOV, a to za roční příspěvek 9 eur od každého z 11 milionů obyvatel regionu [viz 20, 21].

Závěr

Z dosavadních poznatků vyplývá, že při neklesajících ročních úhrnech srážek na území České republiky (obr. 4), při realizaci adaptačních opatření k omezení následků změny klimatu a při trvalé kvalitní práci vodohospodářů je dostatek vodních zdrojů udržitelný i bez nutnosti recyklování městských odpadních vod.

Obr. 4. Průběh srážkových úhrnů na území České republiky v období 1800–2018. Zdroj: Czech Globe, publikováno se svolením autorů

Publikované „Nařízení Evropského parlamentu a Rady (EU) 2020/741 o minimálních požadavcích na opětovné využívání vody“ [7], jehož účinnost začíná 26. června 2023, přináší všem členským státům povinnost zavést požadavky obsažené v Nařízení. Členský stát se může rozhodnout, že v jedné nebo více oblastech povodí není vhodné opětovně využívat recyklovanou vodu pro účely zavlažování, a toto rozhodnutí patřičně odůvodní. Je tedy možné, aby ústřední správní úřady pro vodní hospodářství po dohodě připravily odůvodnění derogace tohoto Nařízení.

Ovšem vzhledem k tomu, že v České republice existují určitá očekávání ohledně využívání recyklaci vyčištěných odpadních vod (viz např. [14, 15, 17]) a objevují se již takové požadavky od subjektů mimo zemědělskou produkci (viz výše uvedené příklady), bude nutné vytvořit podmínky pro umožnění recyklace podle požadavků v uvedeném Nařízení. S ohledem na kompetence je nezbytné, aby Ministerstvo životního prostředí ve spolupráci s Ministerstvem zdravotnictví a Ministerstvem zemědělství zahájily transpozici příslušnými legislativními úpravami, počínaje vodním zákonem (zákon č. 254/2001 Sb., v platném znění). Dosud je vypouštění odpadních vyčištěných vod povoleno pouze do povrchových recipientů nebo infiltrací omezeného objemu do podzemních vod. S recyklací se zatím nepočítalo, zejména pro nedostatečné poznatky o působení mikropolutantů, jejichž odstraňování nebylo požadováno. Nyní podle zmíněného Nařízení záleží na rozhodnutí jednotlivých států, které zřídí „příslušný orgán“ ke stanovení kvalitativních ukazatelů vody doupravené k recyklaci tak, aby nebylo ohroženo zdraví obyvatel a stav životního prostředí. Přijaté Nařízení a Pokyny již tento problém systémově řeší a při splnění všech požadovaných podmínek může být na území České republiky recyklace zájemcům umožněna.

Požadavky na doúpravu odpadních vod vypouštěných z městských čistíren, obsažené v Nařízení, však spíše navozují potřebu zpracovat koncepci na rozšíření standardně používaných technologií čištění městských odpadních vod tak, aby do recipientů odtékala voda zbavená všech „látek vzbuzujících oprávněné obavy“ („Compounds of Emerging Concerns“), tedy mikropolutantů, což by výrazně přispělo k ochraně a zkvalitnění ekosystémů našich vodních útvarů.

Poděkování: Autor článku děkuje za cenné věcné připomínky a formální úpravy rukopisu svým spolupracovníkům na Ministerstvu zemědělství, Ing. Danielovi Pokornému, Ing. Radkovi Hospodkovi, Ing. Michaele Budňákové a Mgr. Armine Artouni, a za doplňky textu rovněž Ing. Vítkovi Kodešovi z Českého hydrometeorologického ústavu. Zvláštní poděkování patří prof. Ing. Radce Kodešové, CSc., za inspiraci k sepsání článku, a také za jeho posouzení.

Literatura

RNDr. Pavel Punčochář, CSc.,
Sekce vodního hospodářství
Ministerstva zemědělství ČR
Těšnov 17
110 00 Praha 1
pavel.puncochar()mze.cz

a 

Katedra vodních zdrojů FAPPZ
České zemědělské univerzity v Praze
Kamýcká 129
165 00 Praha-Suchdol