Zpráva z praktika

Studijní obor: Technika ochrany životního prostředí
Zpráva z praktika
Analýza huminových látek dvou povodí v Jizerských horách
(Česká republika)
Praktikum od 27.03.2006 do 07.07.2006 na
Český hydrometeorogický institut, Jablonec nad Nisou
Překlad z německého originálu:
„Analyse von Huminstoffen in zwei Einzugsgebieten im Isergebirge
(Tschechische Republik)“
Autor:
Arnstadt, Tobias
UT04
Konzultant:
Ing. Libuše Bubeníčková
Dr. rer. nat. Christina Seidler
Přeložila:
Hamernikova, Jana
UT04
Czech Hydrometeorological Institut, Praha
Internationales Hochschulinstitut Zittau
Zittau
SS 2006
I
______________________________________________________________________
Poděkování
Můj zajímavý semestr praktika v Jablonci nad Nisou, stejně jako tato práce byla
doprovázena podporou mnoha lidí, kteří mi byli vyšli vstříc a byli nápomocni.
Všem bych chtěl tímto srdečně poděkovat:
Panu Rudolfu Hancvenclovi za péči a pomoc při nejrůznějších otázkách, zajímavé
vysvětlení a za mnohé krátké i dlouhé exkurze v Jizerských Horách a Malé Skále.
Paní Ing. Janě Kulasové za zastoupení při odběru vzorků, měření pH-hodnot, stejně
jako exkursi do úpravny pitné vody Souš a laboratoří v Jablonci nad Nisou a Liberci.
Paní Ing, Janě Pobříslové za soustavné upravování a poskytování hydrologických a
klimatických dat, stejně jako za společné výlety.
Panu Ing. Janu Jirákovi za uvedení do ArcView GIS, pomoc při vytváření map a
společné výlety i pochůzky podél toku.
Paní Ing. Libuši Bubeníčkové z Českého hydromeorologického Institutu v Praze za
společné diskuse o mých výsledcích a za zpracování všech formalit.
Frau Dr. rer. nat. Christina Seidler für die Betreuung des Praktikums von Seiten des
IHI-Zittau sowie der schnellen und unkomplizierten Beratung in vielfältigen
Fragestellungen
Herrn M. Sc. Matthias Kinne für die Einführung in die Analytik mit der HPSEC, der
Anleitung
zur
Auswertung
der
Ergebnisse,
Beratung
bei
verschiedensten
Fragestellungen
Herrn Dr. Renė Ullrich für Hinweise zur Bedienung der HPSEC und gelegentliche
Reparaturen
Herrn Dipl. Ing. Martin Kluge für das Fortsetzen der Analytik, wenn sie ausgefallen
war und ich wieder zurück in die Tschechische Republik musste
Herrn Prof. Dr. rer. nat. Wolfgang Ramm für die Kooperation mit der FH
Zittau/Görlitz und dem Ermöglichen der DOC-Analysen
Frau Corina Lorenz für die Durchführung der DOC-Analysen
Frau Heike Heidenreich für die Analyse der verschiedenen Proben auf Schwermetalle,
dem Bereitstellen und Aufräumen der Probeflaschen
Frau Dipl. Ing. (FH) Gerlinde Liepelt für die Analyse einiger Proben auf Anionen,
auch wenn die Ergebnisse keinen Eingang in diese Arbeit gefunden haben und dem
Bereitstellen und Aufräumen der Probeflaschen
______________________________________________________________________
II
______________________________________________________________________
Herrn Dipl. Ing. Matthias Kändler für den Proben-, Flaschen- und Literaturtransport
sowie für Hilfestellung bei ArcView GIS
Den Technischen Assistenten im Mikrobiologie Labor für das Reinigen meiner
Probenahmeflaschen
Meiner Familie für die vielseitige Unterstützung
______________________________________________________________________
III
______________________________________________________________________
Shrnutí
V rámci této práce bylo zkoumána vhodnost využití huminových látek, coby
přirozených tracerů, k identifikaci různých oblastí původu a různých odtokových
složek. Při výzkumu byla pozorována a analyzována dynamika huminových látek
v závislosti na odtoku v čase i prostoru pro povodí Uhlířská (UHL) a Jezdecká (JZD)
v Jizerských horách v České republice v časovém rozmezí od 20.03.2006 až
12.06.2006. Obě povodí se vyznačují ve vysokém plošném podílu silně organickými
půdami.
Při kontinuálním testování proběhl odběr vzorků vždy na odtoku z dané oblasti.
Testování průběhu toku bylo provedeno ve dvou termínech (22.05.2006 a 31.05.2006
v UHL, 23.05.2006 a 01.06.2006 v JZD) při rozdílných hydrologických situacích.
Získané vzorky byly zkoumány pomocí High Performance Size Exclusion
Chromatography (vysokotlaké chromatografie) na huminové látky a jejich koncentraci.
Dále byla měřena hodnota pH a ojediněle i rozpuštěný organický uhlík. V některých
případech byla rovněž určena koncentrace těžkých kovů. Ve vzorcích bylo možno určit
pomocí molekulové hmotnosti fulvinové kyseliny, což potvrdily i srážecí pokusy.
Na základě výsledků testování průběhu toku se nechá zjistit podobný trend koncentrace
kyseliny fulvinové (nejdříve lehce rostoucí, později lehce klesající) v obou tocích od
pramene až po opuštění povodí. Dále bylo možno určit další tendence, které souvisí
s oblastí jejich vzniku.
Z kontinuální testování byla zjištěna souvislost mezi koncentrací kyseliny fulvinové a
odtokem podobná logaritmické funkci. Pro pH-hodnoty a koncentrace fulvinových
kyselin lze určit lineární souvislost. Obecně se nechá v chování rozlišit období tání
sněhu od období následujícího. Během tání sněhu je korelace vždy horší než v čase
poté. Pro jednotlivé výsledky se zvýšeným odtokem bylo provedeno detailní testování.
Dále byly spočítány frakce huminových látek pro celé období v obou pozorovaných
oblastech.
______________________________________________________________________
IV
______________________________________________________________________
Obsah
1.
Úvod a cíle
-1-
2.
Teoretické základy
-2-
2.1.
2.2.
Huminové látky ve vodě
Charakteristika humnových látek
-2-2-
3.
Matriál a metody
-5-
3.1.
3.1.1.
3.1.1.1.
3.1.1.2.
3.1.2.
3.1.3.
3.1.4.
3.1.5.
3.2.
3.2.1.
3.2.2.
3.2.3.
3.2.4.
3.3.
3.3.1.
3.3.1.1.
3.3.1.2.
3.3.2.
3.3.2.1.
3.3.2.2.
3.3.2.3.
3.3.2.4.
3.3.2.5.
3.3.3.
3.3.4.
3.3.5.
Zkoumaný region
Poloha
Uhlířská
Jezdecká
Geologie
Půda
Využití
Podnebí
Zjišťování měřených hodnot v oblasti
Průtok
Srážky
Výška sněhu
Teplota
Zjišťování chemických parametrů
Odběr vzorků, transport a uložení
Kontinuální testování na odtoku z oblasti
Testování průběhu toku
Určení obsahu a druhu huminových látek
Příprava vzorků
Analýza huminových látek
Kalibrace molekulární hmotnosti
Kalibrace fulvinových kyselin
Srážecí zkoušky
Měření pH a vodivosti
DOC-Analýza
Analýza těžkých kovů
-5-5-5-6-6-7-8-8-8-8- 10 - 11 - 11 - 12 - 12 - 12 - 13 - 14 - 14 - 14 - 16 - 17 - 20 - 20 - 21 - 22 -
4.
Vyhodnocení
- 23 -
4.1.
4.2.
4.2.1.
4.2.1.1.
4.2.1.2.
4.2.2.
4.2.3.
4.2.4.
4.2.5.
Druh rozpuštěných huminových látek
Výsledky kontinuálního testování na odtoku z oblasti
Odtok a koncentrace fulvinových kyselin
Hlavní fáze I - tání sněhu
Hlavní fáze II
Souvislost koncentrace fulvinových kyselin a odtoku
Souvislost DOC a koncentrace fulvinové kyseliny
Souvislost hodnoty pH a koncentrace kyseliny fulvinové
Frakce kyseliny fulvinové
- 23 - 25 - 25 - 28 - 31 - 32 - 34 - 35 - 37 -
______________________________________________________________________
V
______________________________________________________________________
4.3.
4.3.1.
4.3.2.
4.3.3.
4.4.
Výsledky testování průběhu toku
Jezdecká
Uhlířská
Srovnávací pozorování povodí
Analýza těžkých kovů
- 38 - 38 - 44 - 50 - 50 -
5.
Závěr
- 52 -
6.
Použitá literatura
- 53 -
Přílohy
______________________________________________________________________
VI
______________________________________________________________________
Seznam zkratek
CHMI
Czech Hydrometeorological Institut
DC
Dissolved Carbon (rozpuštěný uhlík)
DIC
Dissolved Inorganic Carbon (rozpuštěný organický uhlík)
Diff.
Diference
DOC
Dissolved Organic Carbon (rozpuštěný anorganický uhlík)
DOM
Dissolved Organic Material (rozpuštěný organický materiál)
HPLC
High Performance Liquid Chromatography (Vysokotlaká-kapalinová
chromatografie)
HPSEC
High Performance Size Exclusion Chromatography (Vysokotlakáchromatografie)
ICP-MS
Hmotnostní spektroskopie
ICP-OES
Atomová emisní spektroskopie
IHI
Internationales Hochschulinstitut
IHSS
International Humic Substances Society
JZD
Jezdecká
Mm
Molekulová hmotnost
NDIR-Detektor
Nedispersní infračervený detektor
Rz
Retenční čas
SEC
Size Exclusion Chromatography (Vylučovací chromatografie)
UHL
Uhlířská
______________________________________________________________________
VII
______________________________________________________________________
Seznam obrázků
Obr. 1:
Struktura huminové molekuly a její vazba na povrch jílového minerálu.
Jednotlivé zbytky větších molekul jsou rozpoznatelné. M = ion kovu
(Scheffer & Schachtschnabel, 1992) ............................................................... - 4 -
Obr. 2:
Poloha a úprava pozorovaných poloh v Jizerských horách (zdroj CHMI)......- 5 -
Obr. 3:
Poměr hladiny vody s průtok použitého k výpočtu průtoku, srovnání se
skutečně měřeným průtokem při určitých stavech vody pro oblasti
Jezdecká a Uhlířská (zdroj: CHMI) ................................................................. - 9 -
Obr. 4:
Uhlířská............................................................................................................ - 8 -
Obr. 5:
Jezdecká ......................................................................................................... - 10 -
Obr. 6:
Znázornění principu HPSEC (Yonemoto, I. 2006)........................................ - 15 -
Obr. 7:
Kalibrační křivky kalibrace 1 (30.03.2006) a kalibrace 2 (20.07.2006)
Hema bio rozdělovacího sloupce pro různé molekulové hmotnosti
použitého polymer-standardu ........................................................................ - 17 -
Obr. 8:
Píky různých kalibračních standardů při nástřiku 30 μl ve srovnání s
originální zkouškou při nástřiku 100 μl ......................................................... - 19 -
Obr. 9:
Kalibrační přímka k určení závislosti výšky píku ( při 260 nm a retenčním
čase ca. 7,5 min)a koncentrace fulvinové kyseliny ve zkoušce..................... - 20 -
Obr. 10:
Funkční schéma multi N/C 3100 od Analyticjena (zdroj: Analyticjena)) .....- 21 -
Obr. 11:
Chování retenčních časů během doby výzkumu v JZD a UHL..................... - 23 -
Obr. 12:
Výška sněhu v Uhlířské a Jezdecké, měřeno v lese v blízkosti
limnigrafického domku během období tání ................................................... - 25 -
Obr. 13:
Výsledky pH-hodnot, koncentrací kyseliny fulvinové a DOC znázorněné
v souvislosti s odtokem, srážkami, teplotou a průměrnou denní teplotou v
závislosti na čase pro povodí Jezdecká.......................................................... - 26 -
Obr. 14:
Výsledky pH- hodnot, koncentrací kyseliny fulvinové a DOC znázorněné
v souvislosti s odtokem, srážkami, teplotou a průměrnou denní teplotou v
závislosti na čase pro povodí Uhlířská .......................................................... - 27 -
Obr. 15:
Závislost koncentrace kyseliny fulvinové na odtoku v UHL za zohlednění
dvou hlavních fází: tání sněhu (hlavní fáze I) a po tání sněhu (hlavní fáze
II) ................................................................................................................... - 33 -
Obr. 16:
Závislost koncentrace kyseliny fulvinové na odtoku v JZD za zohlednění
rvou hlavních fází: tání sněhu (hlavní fáze I) a po tání sněhu (hlavní fáze
II) ................................................................................................................... - 33 -
Obr. 17:
Závislost DOC na koncentraci fulvinových kyselin ...................................... - 35 -
Obr. 18:
Závislost hodnoty pH na koncentraci kyseliny fulvinové v UHL z
zohlednění dnou hlavních fází: tání sněhu (hlavní fáze I) a po tání sněhu
(hlavní fáze II) ............................................................................................... - 36 -
Obr. 19:
hodnoty pH na koncentraci kyseliny fulvinové v JZD z zohlednění dnou
hlavních fází: tání sněhu (hlavní fáze I) a po tání sněhu (hlavní fáze II) ......- 37 -
______________________________________________________________________
VIII
______________________________________________________________________
Obr. 20:
Průběh koncentrace fulvinové kyseliny, vodivosti a hodnot pH na řece
Černá Desná 22.května 2006 v oblasti Jezdecká. Jednotlivé odběry vzorků
jsou označeny křížkem. Druhy zkoušek jsou označeny jako F=průtok,
Z=přítok, M=mix. V případě, že bylo v jednom bodě odebráno více
vzorků, je vzorek „průtok“ vždy před a vzorek „mix“ za křížkem.
Výsledky vzorku „přítok“ viz. tab. 14. .......................................................... - 40 -
Obr. 21:
Průběh koncentrace fulvinové kyseliny, vodivosti a hodnot pH na řece
Černá Desná 1. června 2006 v oblasti Jezdecká. Jednotlivé odběry vzorků
jsou označeny křížkem. Druhy zkoušek jsou označeny jako F=průtok,
Z=přítok, M=mix. V případě, že bylo v jednom bodě odebráno více
vzorků, je vzorek „průtok“ vždy před a vzorek „mix“ za křížkem.
Výsledky vzorku „přítok“ viz. tab. 15 ........................................................... - 41 -
Obr. 22:
Průběh koncentrace fulvinové kyseliny, vodivosti a hodnot pH na řece
Černá Nisa 23.května 2006 v oblasti Uhlířská. Jednotlivé odběry vzorků
jsou označeny křížkem. Druhy zkoušek jsou označeny jako F=průtok,
Z=přítok, M=mix. V případě, že bylo v jednom bodě odebráno více
vzorků, je vzorek „průtok“ vždy před a vzorek „mix“ za křížkem.
Výsledky vzorku „přítok“ viz. tab. 16. .......................................................... - 45 -
Obr. 23:
Průběh koncentrace fulvinové kyseliny, vodivosti a hodnot pH na řece
Černá Nisa 31.května 2006 v oblasti Uhlířská. Jednotlivé odběry vzorků
jsou označeny křížkem. Druhy zkoušek jsou označeny jako F=průtok,
Z=přítok, M=mix. V případě, že bylo v jednom bodě odebráno více
vzorků, je vzorek „průtok“ vždy před a vzorek „mix“ za křížkem.
Výsledky vzorku „přítok“ viz. tab. 17. Pro bod 231 byl zvlášť rozlišen
přítok R=vpravo, L=vlevo. ............................................................................ - 46 -
Obr. 24:
Příklad odvodňovacího přítoku v blízkosti bodu 227, foto 22.května 2006..- 49 -
______________________________________________________________________
IX
______________________________________________________________________
Seznam tabulek
Tab. 1:
Rozdělení huminových látek a jejich vlastnosti (převzato od Ziechmann
1980 S.7 & Scheffer & Schachtschabel 1992 S.58) ........................................ - 3 -
Tab. 2:
Rozdělení typů půd v povodí Uhlířská a Jezdecká (na základě lesnické
mapy, zdroj: CHMI) ........................................................................................ - 7 -
Tab. 3:
Termíny časy odběru v povodí Uhlířská & Jezdecká ................................... - 13 -
Tab. 4:
Druhy vzorky a jejich označení při testování ................................................ - 13 -
Tab. 5:
Srovnání retenčních časů (Rz) kalibrace 1 (30.03.2006) a kalibrace 2
(20.07.2006) hema-biorozdělovacího válce pro různé molekulové
hmotnosti (mm) při použití Polmer-standardůse zadáním rozdílem
retenčních časů (Rz Diff.).............................................................................. - 16 -
Tab. 6:
Přehled vyrobených standardů fulvinových kyselin...................................... - 18 -
Tab. 7:
Přehled vstříknutých objemů a příslušných koncentrací při nástřiku 100µl
a stejného množství látky na sloupci ............................................................. - 18 -
Tab. 8:
Střední hodnoty molekulové hmotnosti prvních 10 a posledních 10
vzorků ............................................................................................................ - 23 -
Tab. 9:
Výsledky srážecích zkoušek .......................................................................... - 24 -
Tab. 10:
Parametry jednotlivých fází během hlavní fáze I (tání sněhu) ...................... - 30 -
Tab. 11:
Parametry jednotlivých fází během hlavní fáze (po tání sněhu).................... - 30 -
Tab. 12:
Extrémní a střední hodnoty koncentrace kyseliny fulvinové v obou
oblastech ........................................................................................................ - 34 -
Tab. 13:
Přehled frakcí a průtoků v jednotlivých periodách a povodích ..................... - 38 -
Tab. 14:
Výsledky zkoumání přítoků z 22.května 2006 v povodí Jezdecká................ - 42 -
Tab. 15:
Výsledky zkoumání přítoků z 1.června 2006 v povodí Jezdecká.................. - 42 -
Tab. 16:
Výsledky testovaných přítoků Černé Nisy z 23.května 2006 v povodí
Uhlířská.......................................................................................................... - 48 -
Tab. 17:
Výsledky testovaných přítoků Černé Nisy z 31.května 2006 v povodí
Uhlířská.......................................................................................................... - 48 -
Tab. 18:
Přehled určených těžkých kovů ve vybraných zkouškách ve srovnání k
různým mezním a doporučeným hodnotám (překorčené hodnoty jsou
barevně označeny). Mezní a doporučené hodnoty jsou převzaty z LfU
Baden-Württemberg a Roth (2001) ............................................................... - 51 -
______________________________________________________________________
-1______________________________________________________________________
1. Úvod a cíle
V hydrologii bývají často využívány modely a to např. při předpovědi počasí nebo
scénářích možných úkazů v povodí. K využití co nepřesnějších výsledků v modelu je
zapotřebí detailní znalost jednotlivých procesů. Jedním z elementárních procesů je
tvorba odtoku. Při určování tvorby odtoku je nezbytná identifikace rychlých odtokových
komponent a oblast jejich vzniku. Toho lze dosáhnout pomocí přírodních a umělých
indikátorů.
V rámci této práce bylo zkoumána vhodnost využití huminových látek, coby
přirozených ukazatelů, k identifikaci různých oblastí původu a různých odtokových
složek. Přirozené indikátory musejí být vztažné k oblasti vzniku popř. k odtokovým
složkám. To je huminových látek možné, neboť se ve větším měřítku vyskytují jen
v určitém půdním horizontu a typu.
Při výzkumu byla pozorována a analyzována časová a prostorová závislost dynamiky
transportu humnových látek a odtoku ve dvou oblastech Jizerských hor v České
republice. Současně byl zjištěny i hodnoty pH daných oblastí a dále pak rozpuštěný
organický uhlík v souvislosti s koncentrací huminových látek.
Dvě vybrané oblasti, Uhlířská a Jezdecká, patří mezi síť povodí Jizerských hor
spravovaných Českým hydrometeorologickým institutem. Jmenované oblasti jsou
obzvláště vhodné pro podobný výzkum, neboť velká část půdy v jejich povodí má velký
organický podíl a lze ji tudíž uvažovat jako zdroj huminových látek.
______________________________________________________________________
-2______________________________________________________________________
2. Teoretické základy
2.1. Huminové látky ve vodě
Huminové látky představují hlavní složku organického uhlíku ve vnitrozemských
vodách, přičemž dominují v rozpuštěné formě (DOC) (Steinberg 2001). Obsah DOC
kolísá obvykle mezi 0,1 až 10 mg C/l, ale může dosáhnout až hodnoty 80 mg C/l. Velký
podíl na tom mají huminové látky (Volkmann 2002). Rozpuštěné huminové látky
mohou mít různou funkci, např. ve vodách chudých na vápenec způsobují kyselý
charakter a díky absorpci světla oteplují vodu. Jsou přirozeným lapačem pro mnohé
škodliviny a tvoří účinnou ochranu před UV-zářením (Steinberg 2001).
Rozlišujeme autochthomní s allochthomní huminové látky. Autochthomní huminové
látky jsou tvořeny přímo ve vodách rozkladem fytoplanktonu. Allochthomní látky
vznikají oproti tomu pod vlivem terestrického organického materiálu, jako např.
zanesených zbytků rostlin, půdy a jiných terestrických rozkladných produktů (Liebezeit
2003). Přitom mohou jen allochthomní huminové látky sloužit coby indikátory k určení
vzniku odtokových složek.
2.2. Charakteristika huminových látek
Huminové látky jsou přírodní vysokomolekulární organické sloučeniny s většinou
typickým tmavým zabarvením (Scheffer & Schachtschabel 1992). Obvykle je dělíme
podle jejich rozpouštěcí schopnosti. Klasické rozdělení spolu s jejich vlastnostmi je
uvedeno v tab. 1. Rozdílné druhy huminových látek představují ve většině případů
různá stádia procesu humifikace (Ziechmann 1980).
Podle Zeichmanna (1980) lze označit „Huminstoffe als „Materie im übereinstimmenden
Zustand“, nämlich dem der Humifizierung“ (huminové látky jako „látky s
odpovídajícím stavu“, tedy humifikace). Podle Zeichmana (1994) se nacházejí
huminové látky blízko chaosu, proto nelze rozeznat žádnou základní strukturu ani
konstituční vzorec. Podle statických údajů lze v jednom kilogramu huminové látky
očekávat maximálně dvě identické molekuly huminových kyselin (Scheffer &
Schachtschabel, 1992).
Základními prvky huminové molekuly jsou uhlík (54%±10%), kyslík (33%±8%) a
vodík (4,5%±3%) (Ziechmann, 1980). Určující pro vlastnosti je ale množství funkčních
skupin (Ziechmann, 1980).Obr. 1 znázorňuje možnou strukturu huminové molekuly.
______________________________________________________________________
-3______________________________________________________________________
Podle dosavadních výzkumů dokázané nejdůležitější skupiny atomů a jejich přibližné
podíly jsou symbolizovány (Scheffer & Schachtschabel 1992).
Tvorbu humnových látek je možno rozdělit do několika fází, radikálová fáze,
konfirmační fáze a fáze tvorby huminového systému (Ziechmann 1996).
Tab. 1: Rozdělení huminových látek a jejich vlastnosti (převzato od Ziechmann 1980 S.7 & Scheffer
& Schachtschabel 1992 S.58)
Znak
Kyselina huminová
Kyselina
fulvinová
Kys.hymato-
Kys. huminová,
Šedá kys.
melanová
hnědá kys.
huminová
Huminy
huminová
žlutá–
Barva
žlutohnědá
43 - 42
C-obsah[%]
Molekulová-
hnědá
šedočerná
černá
58 - 62
50 - 60
58 - 62
>60
vzrůstající až 10-5Æ
800 - 9000
hmotnost
Rozpustnost
ve zřed. NaOH
Rozpustnost
v
Acetylbromidu
Chování
Hnědá
vůči
kyselinám
Další rozpouštědla
rozdílná
+
+
+
+
+
+
-
-
Nesráží se
Voda,
alkohol
Částečné
srážení
alkohol
Sráží se
Rozpustný především v bázích
______________________________________________________________________
-4______________________________________________________________________
Obr. 1: Struktura huminové molekuly a její vazba na povrch jílového minerálu. Jednotlivé zbytky
větších molekul jsou rozpoznatelné. M = ion kovu (Scheffer & Schachtschnabel, 1992)
______________________________________________________________________
-5______________________________________________________________________
3. Matriál a metody
3.1. Zkoumaný region
Jizerské hory tvoří část hranice mezi Českem a Polskem. Nejvyšší horou na české straně
je Smrk s 1124 m. Na polské straně je pak Wysoka Kopa s 1127m. nejvyšším vrcholem
hor. V Jizerských horách pramení Jizera a Nisa. Na jihovýchodě se dále připojují
Krkonoše. Studené a vlhké klima v posledních 6000 letech napomohlo k tvorbě
rašelinišť. V současnosti se jich v Jizerských horách nachází ještě ca. 50 (Kändler
2004).
3.1.1. Poloha
V Jizerských horách se vyskytuje sedm povodí, spravovaných a hydrologicky
zkoumaných Českým hydrometeorologickým institutem. Výzkum Uhlířské a Jezdecké,
dvou z těchto povodí, je představen v této práci. Poloha jednotlivých oblastí je
zobrazena na obr. 2.
Obr. 2: Poloha a úprava pozorovaných poloh v Jizerských horách (zdroj CHMI)
3.1.1.1. Uhlířská
Pozorovaná oblast Uhlířská (UHL) je nejmenší, nejstarší a nejlépe vybavená. Oblast leží
mezi Olivetskou horou (východní ohraničení) a Hřebínkem (západní hranice) a
Bedřichovskou přehradou na jihu, jak je patrno z obr. 2. Takto vymezené povodí Černé
______________________________________________________________________
-6______________________________________________________________________
Nisy se rozprostírá na ploše 1,87 km2 s nadmořskou výškou mezi 777m a 885m.
Průměrné roční srážky činí 1400mm a průměrný roční odtok pozorovaného místa
dosahuje 0,063m3/s, což odpovídá ročnímu odtoku 1062mm. Černá Nisa pramení
v západní části povodí a teče na jih. Na odtoku z oblasti je měřen průtok pomocí
limnigrafického domku (bod 245 v příloze I a III). Po opuštění oblasti protéká Černá
Nisa přehradou Bedřichov a dále teče do Lužické Nisy. Dle návrhu rozdělení toků podle
Strahlera se v případě Černé Nisy jedná o povodí 2. řádu. Na severu se spojují dva
pramínky (oba 1. řádu) do hlavního toku (2.řád) (Kändler 2004). Další množství přítoků
vytvářejí odvodňovací příkopy z rašelinišť, které přivádějí vodu jen sezóně (viz. přílohy
I a III).
3.1.1.2. Jezdecká
Povodí Černé Desné, nazvané Jezdecká (JZD), zaujímá plochu 4,75 km2 a leží
v nadmořské výšce mezi 778m a 917m. Oblast je vymezena ze severozápadu horou
Jizera, ze západu Zeleným vrchem, ze severovýchodu Černým vrchem, z východu
Vlašským hřebenem a na jihu je ukončena Soušskou přehradou, jak je vidět na obr. 2.
Průměrné roční srážky dosahují 1500mm a průměrný roční průtok 0,19m3/s, což
odpovídá ročnímu odtoku 1261mm. Černá Desná pramení v severní části povodí na
louce u Studánky a teče na jih směrem k řece Kamenice. Na odtoku z oblasti se na řece
nachází limnigrafický domek , kde je měřeno množství průtoku (bod 223 v příloze II a
IV). Podle návrhu rozdělení toků podle Strahlera odpovídá Černá Desná toku
1.řádu,protože zde nemá žádné přítoky (Kändler 2004). Vyskytuje se tu však množství
sezónních přítoků (viz příloha II a IV). Zvláštností této oblasti je silnice, která je
průjezdná jen v letní části roku (Kändler 2004).
3.1.2. Geologie
Oblast dnešní České republiky se skládá ze tří částí: českého masivu, ten představuje
největší a nejdůležitější část, dále z Brněnské pahorkatiny a oblasti západních Karpat.
Jizerské hory se nacházejí v severovýchodní části Českého masivu a jsou součástí
krkonošského a jizerskohorského krystalového komplexu. Hlavní horninou je zde
především granit a granodiorit (Kändler 2004).
______________________________________________________________________
-7______________________________________________________________________
3.1.3. Půda
Půdy obou povodí vykazují velký organický podíl a s výjimkou okrajových částí se
vyznačují vysokým stavem podzemní vody 50 až 75 cm pod povrchem (Kändler 2004).
Podíl celkové plochy organických půd je v Jezdecké s 77,4% podstatně vyšší než
v Uhlířské, kde tvoří jen 39,7%. Přesto je podíl rašelinných půd z celkové plochy v
Uhlířské větší (22,6%) než v Jezdecké (7,1%). Tato rašeliniště se nalézají především
v blízkosti toků, kde podzemní voda nebo špatně infiltrující srážky často na delší dobu
zaplavují povrch. Zbývající podíl organických půd, jak je uvedeno v tab. 2, připadají na
půdy, na nichž tvoří humus až 25 cm silnou vrstvu (Kändler 2004).
V obou oblastech je hnědozem-podzol dominantním půdním typem. Další plošné podíly
jsou shrnuty v tab. 2. Prostorové rozdělení půdních typů je uvedeno v příloze I a II.
Od hloubky 30 cm se půda skládá především z písčitého až prachového jílu s vysokým
podílem skeletu (drť, zrnitost 2 až 75 mm a kameny). Ve spodní části povodí Uhlířská
byly provedeny vrty, nichž byl nalezen v hloubkách 20 až 600 cm štěrk (drť), ale
výchozí hornina dosažena nebyla. Tato sutiny vznikly následkem transportních procesů
ledovce během doby ledové. V Jezdecké se vyskytuje v podobné hloubce 70-ti cm žula.
Detailní popis a diskusi výsledků tohoto výzkumu uvádí Akker & Haselen (1995)
(Kändler 2004).
Tab. 2: Rozdělení typů půd v povodí Uhlířská a Jezdecká (na základě lesnické mapy, zdroj: CHMI)
Typ půdy
Uhlířská
česky
Rozloha
Jezdecká
Podíl plochy
[km²]
Rozloha
Podíl plochy
[km²]
organozem
0,42
22,6%
0,34
7,1%
glej rašelinný
0,21
11,5%
0,43
9,1%
kryptopodzol rašelinný
0,11
5,7%
1,54
32,3%
podzol rašelinný
-
-
1,37
28,9%
organická půda
0,74
39,7%
3,68
77,4%
kryptopodzol
1,12
60,0%
0,87
18,3%
podzol
-
-
0,16
3,4%
ranker
0,01
0,3%
0,04
0,9%
Celková plocha
1,87
100,0%
4,75
100,0%
______________________________________________________________________
-8______________________________________________________________________
3.1.4. Využití
Začátkem roku 1981 bylo ca. 95% Jizerských hor porostlých smrkem. V roce 1991 se
však ve výšce nad 800 m nevyskytovaly žádné zdravé smrky. Stromy zničené
následkem silných imisí musely být v následujících letech kvůli hrozbě razantního
rozšíření škůdců vykáceny. Představovalo by to totiž nebezpečí pro zbytek ještě ne tolik
poškozeného lesa. Na vzniklých volných plochách se rozšířila třtina chloupkatá
(Calamagrostis villosa) a na místech s vysokým obsahem podzemní vody pak rašeliník
(Sphagnum) (Kändler 2004).
V poslední době se v Jizerských horách rozšířil turismus a stále více i těžba dřeva.
V současnosti jsou těženy smrky (Picea abies, Picea omirca, Picea pungens) a částečně
také buky ze smíšených lesů (Kändler 2004).
3.1.5. Podnebí
Jizerské hory jsou klimaticky přiřazeny do oblasti severně od 45°severní šířky severní
polokoule. Vykazují tudíž velké rozdíly teplot během roku s amplitudou 18,3 K. Roční
úhrn srážek leží mezi 1300 a 1800 mm, čímž se Jizerské hory řadí k nevlhčím oblastem
celé České republiky. Maximum srážek spadne v létě a jsou způsobeny především
konvekčními lijáky. Největší denní úhrn srážek 345 mm byl naměřen 29.července 1897.
Zimní srážky, převážně cyklónového charakteru jsou ve srovnání s létem nižší. První
sněhové srážky začínají obvykle v říjnu až listopadu a sníh zůstává ležet často až do
března popř. částečně až do května. (Kändler 2004 & Bönisch 2005).
3.2.
Zjišťování měřených hodnot v oblasti
3.2.1. Průtok
Průtok není možné měřit přímo, vypočítá se z naměřených hodnot stavu vody ve
vystavěných říčních profilech. Měření vodního sloupce probíhá v obou povodích
Uhlířské i Jezdecké právě při odtoku z oblasti. Poloha je zobrazena na obr. 2.
Výška vodní hladiny je měřena pomocí tlakové sondy. Pro každý stav vodní hladiny je
definován vodní sloupec, který se nachází před sondou, přičemž na ni vyvolává určitý
tlak. Při zanedbání kolísání hustoty vody je vidět lineární závislost mezi hladinou vody
a tlakem. Stavy vodní hladiny jsou měřeny každých 10 minut datalogem od firmy Noel.
Po odečtení dat je pomocí vztahu stavu vody a průtoku, představeném na obr. 3,
vypočten průtok. Tento vztah je sestaven , aby měřil při různých stavech vody rychlost
______________________________________________________________________
-9______________________________________________________________________
proudění a následně pomocí definovaného průřezu profilu je přepočten průtok.
Indikované úrovně jsou vidět na obr. 4 a 5. Oba profily jsou tvořeny lichoběžníkovou
železnou hrází. Pro obě stavidla byly v laboratoři zjištěny vztahy vodního stavu a
průtoku. Podle pana Hancvencla je popsána hráz v profilu Jezdecké a Uhlířské pomocí
vzorce 1.
Vzorec 1: Vztah stavu vody a průtoku pro lichoběžníkovou hráz o tloušťce 1 cm
Q = bh 3/2 * 2
b…šířka
h výška
3,000
Průtok [m³/s]
2,500
2,000
1,500
1,000
0,500
0,000
0
20
40
60
80
100
Hladina vody [cm]
JZD použitý poměr
JZD naměřené hodnoty
UHL použitý poměr
UHL naměřené hodnoty
Obr. 3: Poměr hladiny vody s průtok použitého k výpočtu průtoku, srovnání se skutečně měřeným
průtokem při určitých stavech vody pro oblasti Jezdecká a Uhlířská (zdroj: CHMI)
______________________________________________________________________
- 10 ______________________________________________________________________
Obr. 4: Uhlířská
Obr. 5: Jezdecká
K určení průtoků při výšce vodní hladiny přesahující hráz popř. k přezkoušení kalibrace
bylo občas provedeno měření křídlovým kotoučem. Přitom bylo provedeno měření
rychlosti proudu ve dvou hloubkách na šesti až osmi místech podél příčného profilu (=
12 až 16 měřených bodů). Toto měření probíhalo většinou na místech těsně před nebo
za hrází, která se pro taková měření hodí nejvíce.
Porovnáním výsledků kontrolních měření a použitého vztahu při stejných stavech vody
lze zjistit až 22% odchylky. Už samotné hodnoty naměřené v různých dnech při stejné
výšce vodní hladiny vykazují velké rozdíly. Tak byl v Uhlířské při výšce hladiny 35 cm
zjištěny v různých termínech variační koeficient průtoku 10% a maximální odchylka od
střední hodnoty 19%.
3.2.2. Srážky
Množství srážek je měřeno v obou povodích nevytápěným jímačem srážek. Ten má
kruhovou sběrnou plochu o velikosti 200 cm2. Kontinuální určování množství srážek
probíhá pomocí dvouramenné páky (tipping bucket), která může na obě strany přijmout
2 ml. Zadržená srážková voda kape ze sběrné plochy na páku. Při naplnění jedné strany
páky dojde k jejímu překlopení a voda z sběrné nádoby teče dále na druhou stranu páky
až do jejího naplnění. Počet impulsů překlopení této houpačky za jednu minutu je
uložen do Datalogu od firmy Noel. Jeden impuls odpovídá 0,1 mm srážek. Pro kontrolu
zjištěných dat je jímané množství vody uloženo ve sběrné nádobě a ca. jednou za měsíc
porovnáno s naměřeným úhrnem srážek za stejnou dobu. Případné rozdíly dat jsou
korigovány. Při silných srážkách může dojít k situaci, kdy je pomocí překlopné páky
______________________________________________________________________
- 11 ______________________________________________________________________
zjištěno jen malé množství, neboť páka nereaguje dostatečně rychle. Tím může podle
pracovníků CHMI vznikat i 5-10%-ní chyba.
Pro tuto práci použité srážkové údaje byly naměřeny v bezprostřední blízkosti
limnigrafického domku. Jímač srážek v Uhlířské se nachází na malé pasece mezi smrky
a v Jezdecké na louce bez vlivu stromů.
Protože nejsou přístroje vytápěné a v zimě je území jen těžce prostupné, jsou zde
instalovány jímače srážek jen od května do října. V tomto roce byly kvůli dlouho
trvající zimě zprovozněny teprve 12. května. K vyplnění těchto datových mezer byly
převzaty data až po 11. května z jiné klimatické stanice. Pro Uhlířskou byly použity
hodnoty z klimatické stanice Bedřichov, která se nachází jihozápadně od měřící stanice
ve vzdálenosti 1,3 km. Pro Jezdeckou byla převzata data z 2,8 km vzdálené klimatické
stanice Souš v jihovýchodním směru. Obě stanice disponují vytápěným jímačem srážek
s kruhovou sběrnou plochou o velikosti 500 cm2, které jsou pravidelně kontrolovány.
3.2.3. Výška sněhu
Výška sněhu je v povodí Uhlířská a Jezdecká měřena manuálně. Měření v zimním
období 2005/2006 začalo na konci listopadu 2005 a skončilo začátkem května 2006.
Měření probíhalo ve stanoveném profilu týdenních rytmech. Přitom byl podél
stanoveného úseku 10x určena výška sněhu. Na začátku a konci, stejně jako ve středu,
dobíhalo měření rourou zatlučením do sněhu až náraz na povrch. Tak bylo možno
odečíst výšku sněhu a vážením určit vytvořený sloupec sněhu. Z hmotnosti se nechá
vypočítat hustota a vodní ekvivalent sněhu. Mezi těmito body byla měřena výška sněhu
na sedmi místech pomocí kovové tyče. Střední hodnota jednotlivých měření byla
zadána pro daný den a profil jako výsledná hodnota. Pro tuto práci použité hodnoty byly
měřeny v blízkosti limnigrafického domku v lese nebo na louce.
3.2.4. Teplota
V této práci použité teploty byly určeny přímo v limnigrafických domcích. Teplotní
senzor pro teplotu vzduchu je upevněn na domku ca. ve výšce 2 m. Senzor je chráněn
před přímými paprsky zastíněním. Měření teploty vody probíhá přímo na profilu pro
měření vodní hladiny. Senzor je připevněn nedaleko tlakové sonda k určování stavu
vody. Obě teploty jsou měřeny odporovým teploměrem a hodnoty uloženy každých
deset minut do Katalogu firmy Noel.
______________________________________________________________________
- 12 ______________________________________________________________________
3.3.
Zjišťování chemických parametrů
3.3.1. Odběr vzorků, transport a uložení
3.3.1.1. Kontinuální testování na odtoku z oblasti
Kontinuální testování toků probíhalo vždy na místech odtoku z oblasti v Jezdecké (bod
245 v příloze II a IV) a v Uhlířské (bod 223 v příloze I a III), kde se nacházejí rovněž
měřící zařízení k určení vodní hladiny (viz. obr. 2). Vzorky byly v intervalu 4 hodin
pomocí vzorkovače EPIC 1011. Tento typ nedisponuje žádným aktivním chlazením,
nabízí jen ochranu před zahřáním isolačním působením domku. Přístroj byl v obou
oblastech umístěn v limnigrafickém domku, kvůli ochraně před přímým slunečním
zářením, a konstrukčně umožňuje cirkulaci vzduchu. Domek v Uhlířské je navíc
částečně zastíněn stromy, což v Jezdecké není. Protože se ve vzorkovači nachází až 24
jeden a půllitrových vzorků a každé čtyři hodiny přibude jeden nových chlazený vzorek,
očekává se jen pomalé ohřívání zkušebních vzorků. Při jednom namátkovém měření
teploty vzorků ve vzorkovači 7.července bylo zjištěno, že vzorek odebraný před čtyři
dny se ohřál z původní teploty ca. 11°C na 16,8°C. Ty čtyři dny před 7.červencem měly
největší teplotou za celou dobu praktika, z čehož lze předpokládat, že teplota vzorků
nepřekročí 17°C.
Vyzvedávání vzorků probíhalo každých 4-5 dní Přičemž byl většinou přímo odebrán i
nový vzorek přímo z řeky. Aby bylo možno odebrané množství redukovat na rozumnou
míru , byl proveden pomocí on-line vyvolaných průtoků (Povodí Labe 2006) předběžný
výběr vzorků. Některé vzorky nebylo možno získat z důvodu prázdné baterie ve
vzorkovači, špatného nastavení, ledu v nasávací hadici nebo jiných poruch.
Voda byla přelita z lahví vzorkovače do polypropylenových lahví různých velikostí.
Použití skleněných lahví nebylo z důvodu transportu možné, navíc nebylo k dispozici
potřebné množství. Několikrát byly přímo ze vzorkovače naplněny eppendorfské
kloboučky (Standard Micro Test Tube3810X od firmy Eppendorf) o obsahu 1,5 ml.
Odebrané vzorky byly po odběru odloženy maximálně pět hodin v ledničce v kanceláři
CHMI v Jablonci nad Nisou při teplotě ca.13°C. Při převozu do Žitavy bylo chlazení na
maximálně tři hodiny přerušeno a dále pokračovalo v chladničce na IHI-Zittau při ca.
15°C.
______________________________________________________________________
- 13 ______________________________________________________________________
3.3.1.2. Testování průběhu toku
Testování průběhu toku probíhalo při dvou rozdílných hydraulických stavech.
Jednotlivé termíny jsou uvedeny v tab. 3.
Tab. 3: Termíny časy odběru v povodí Uhlířská & Jezdecká
Počáteční čas u zdroje
Konečný čas na
(hod)
hladině (hod)
22.5.2006
10:45
14:00
Černá Nisa
23.5.2006
09:20
11:20
Uhlířská
Černá Nisa
31.5.2006
11:45
13:45
Jezdecká
Černá Desná
01.6.2006
11:00
13:45
Oblast
Řeka
Datum
Jezdecká
Černá Desná
Uhlířská
První odběr v každé oblasti sloužil zároveň k průzkumu přítoků, proto probíhal
spontánně a neplánovaně. Při druhém odběru bylo za pomoci předchozích výsledků
sestaven plán odběru. Přitom byla snaha zlepšit místa odběru s ohledem na odstup a
počet vzorků.
Místa odběru vzorků byly vyměřeny pomocí přístroje GPS-map 76C od firmy
GARMIN. Přesnost leží u ± 8 m. Při přítoku byl naměřen přímo bod, kde se vlévá do
řeky. Odběry připadající v úvahu při testování průběhu toku jsou shrnuty v tab. 4.
Tab. 4: Druhy vzorky a jejich označení při testování
Vzorek
Přítok
Před přítokem
Po přítoku
Popis
Označení vzorku
Schéma
Příklad
Testování přítoku v ca. 2 až 4 metrových vzdálenostech
Nr. GPS-Punkt
202 Zufluss
proti směru toku
Zufluss
Testování toku ca. 4 až 8 m proti směru toku před ústím
Nr. GPS-Punkt
přítoku
Fluss
Testování toku ca 4 až 8 m ve směru toku po ústí přítoku, v
Nr. GPS-Punkt
místě kde by díky turbulenci mělo dojít k promíchání vod
Mix
202 Fluss
202 Mix
Když do ca. 200 m nenásledoval žádný přítok, byl odebrán vzorek přímo z řeky a daný
bod vyměřen GPS. Poloha jednotlivých bodů je uvedena na mapách v příloze I až IV.
______________________________________________________________________
- 14 ______________________________________________________________________
Testování bylo provedeno vždy od pramene popř. od místa, kde byl předpokládán, až po
bod měření stavu hladiny. Transport a uložení probíhalo stejně jako u kontinuálního
testování a je popsáno v kap. 3.3.1.
K určení významu jednotlivých přítoků byla provedena v Jezdecké 05.07.2006 a
v Uhlířské 06.07.2006 doplňující obchůzka a to po delším suchém období. Přitom byly
protokolovány vysušené i aktivní přítoky.
3.3.2. Určení obsahu a druhu huminových látek
3.3.2.1. Příprava vzorků
Pokud to ještě neproběhlo, bylo ze získaných vzorků (viz. kap. 3.3.1) odebráno malé
množství (1 až 1,5 ml) a převedeno do 1,5 ml eppendorfských kloboučků. Ty byly pět
minut centrifugovány při 16100 g v centrifuze od firmy Eppendorf typu Centirfuge
5415-R rotorem F45-24.11. Následně byl z eppendorfských kloboučků odebrán 1 ml
vzorku a převeden do skleněných lahviček (Standard Opening Screw Top Vials). To
bylo nezbytné pro případné oddělení částic, které mohou poškodit dělící kolonu.
3.3.2.2. Analýza huminových látek
Analýza vzorků na huminové látky probíhala v High Performance Size Exclusion
Chromatography (HPSEC). HPSEC je speciální forma High Performance Liquid
Chromatography
(HPLC)
(vysokotlaká
kapalinová
chromatografie),
dělícího
chromatografického postupu. Zkoumaná substance je pumpována spolu s mobilní fází
při vysokém tlaku v dělící komoře, která představuje stacionární fázi. Oddělení probíhá
na základě interakce částic substance a její rozdělení v mobilní a stacionární fázi. Tím
lze rozdělit HPLC na různé druhy podle rozdělovacího principu, jako např. ionexová,
adsorpční vysokotlaká nebo afinní chromatografie (Kinne, 2005).
Při vysokotlaké chromatografii (Size Exclusion Chromatography = SEC) jsou látky
odděleny podle jejich hydrodynamického objemu. V polymeru ve stacionární fázi se
nachází póry různé velikosti a počtu. Molekuly s malým hydrodynamický objemem
mohou proniknout hlouběji do těchto pórů a setrvat tak déle ve sloupci. Čím větší
hydrodynamický objem, tím kratší je retenční čas molekuly. Princip je znázorněn ještě
jednou na obr. 6. Molekuly, které jsou větší než póry, eluují hned na začátku, neboť se
nedostanou do pórů (Kinne, 2005).
______________________________________________________________________
- 15 ______________________________________________________________________
Při výzkumu v rámci této práce byl použit HPLC-Systém od firmy Hewlett Packard
série HP 1050. Příprava tiskárny potřebné pro vstřikovací systém proběhla
v kompresoru typu JUN-AIR 6-x. Eluční proud byl veden dělícím sloupem PPS Hema
Bio (Polymer Standard Service Mainz, velikost pórů: lineární, velikost částic 10 μm, 8 x
300 mm) a následně analyzován detektorem Diode Array Detektor (DAD Agilent 1100
série DAD G1315B).
Obr. 6: Znázornění principu HPSEC (Yonemoto, I. 2006)
Pro analýzu byl pokaždé zvolen stejný přírůstek toku mobilní fáze 1 ml/min. Mobilní
fáze se vytvořena z 20% acetonitrilem (Merck odstupňovaný právě pro kapalinovou
chromatografii) a z 80% solným pufrem. Pufr byl vyroben z chloridu sodného o
koncentraci 3,44 g/l (KMF optiChem, reinst - čistý) a 2,00 g/l hydrogenfosfátu
draselného (Merck, wasserfrei, reinst - bezvodý, čistý). Soli byly rozpuštěny
v odionizované vodě pomocí ultrazvukové lázně. Po jejich úplném rozpuštění bylo
přídavkem hydroxidu sodného (0,2 mol/l) nastaveno pH na hodnotu 10. Tato hodnota je
podle Kinna 2005 potřebná ke snížení vzájemných vazeb mezi jednotlivými
huminovými látkami při dělení a tím k zamezení vzniku chyby při rozdělení
molekulových velikostí. Po nastavení pH byl pufr odfiltrován ve vakuu 0,45 μm
______________________________________________________________________
- 16 ______________________________________________________________________
membránou z nitrátu celulózy a nečistoty separovány, čímž došlo k odvzdušnění
roztoku.
Systém byl před každou měřenou řadou proplachován mobilní fází dokud se nenastavila
neměnná linie při pozorované vlnové délce (260nm & 280nm), poté následovalo
samotné měření. Vždy bylo vstříknuto ze vzorkovače100 μl vzorku z připravených
skleněných lahviček. Zkoušky probíhala pokaždé 15 min při pokojové teplotě (23°C
±5°C). Pro všechny vzorky bylo zaznamenáno celkové viditelné i ultrafialové spektrum.
Speciálně bylo navíc evidováno rozdělení molekulových hmotností při vlnové délce
260nm, neboť podle Kinna (2005) je právě zde absorbováno nejvíce uhlíkových atomů.
3.3.2.3. Kalibrace molekulární hmotnosti
K určení souvislosti mezi retenčním časem a molekulovou velikostí byl na začátku a
konci této práce kalibrován sloupec s polymerovým standardem (sodná sůl
polystyrensulfonatu; 0,24 až 145 kDa, Polymer Standard Service, Mainz). Jak je zřejmé
z tab. 5 a obr. 7, zkrátily se retenční časy mezi oběma kalibracemi o 0,25 až 0,43 minut.
Pravděpodobně je to způsobeno opotřebovaností HPSEC-systému.
Tab. 5: Srovnání retenčních časů (Rz) kalibrace 1 (30.03.2006) a kalibrace 2 (20.07.2006) hemabio-rozdělovacího válce pro různé molekulové hmotnosti (Mm) při použití Polymer-standardů s
rozdílem retenčních časů (Rz Diff.)
Mm
145
79,90
43,30
32,90
31,50
10,60
8,00
4,40
3,80
2,29
1,09
0,24
5,45
5,63
5,83
5,91
5,89
6,46
6,53
6,83
6,84
7,09
7,34
7,96
5,70
5,90
6,12
6,21
6,17
6,75
6,83
7,19
7,18
7,45
7,75
8,39
-0,25
-0,27
-0,30
-0,30
-0,29
-0,29
-0,30
-0,36
-0,33
-0,36
-0,40
-0,43
[kDa]
Rz 1
[min]
Rz 2
[min]
Rz
Diff.
[min]
Ačkoliv se použité standardy podle Kinna (2005) vyznačují díky sulfonovým skupinám
(-SO3-) obzvlášť podobným fyzicko-chemickým chováním jako huminové a fulvinové
kyseliny, mohou tímto způsobem kalibrace vznikat chyby určení molekulové hmotnosti
jednotlivých frakcí kyseliny huminové a fulvinové až 20%. Jednotlivé částečky jsou
totiž podmíněné rozdílnou prostorovou strukturou (lineární nebo rozvětvená) a i při
stejné molekulové hmotnosti mohou vykazovat různé hydrodynamické objemy.
______________________________________________________________________
- 17 ______________________________________________________________________
Molekulová hmotnost [kDa]
1000
100
y = 1E+14x-15,769
R 2 = 0,99
10
y = 9E+13x-16,046
R 2 = 0,99
1
0,1
5
5,5
6
6,5
7
7,5
8
8,5
9
Retenční čas [min]
Kalibrace 1
Kalibrace 2
Trend 1
Trend 2
Obr. 7: Kalibrační křivky kalibrace 1 (30.03.2006) a kalibrace 2 (20.07.2006) Hema bio
rozdělovacího sloupce pro různé molekulové hmotnosti použitého polymer-standardu
3.3.2.4. Kalibrace fulvinových kyselin
Ke zjištění koncentrací ve zkoušených vzorcích byl speciálně pro kalibraci vyvinut
roztok s definovaným obsahem kyseliny. Prvním krokem výroby kalibračního standardu
byl odběr vzorku s obzvlášť vysokou koncentrací huminových látek v oblasti Uhlířská
přímo z kaluže u Tomšovky dne 7.července 2006. Po usazení velkých částic byla voda 9
minut (včetně 3 min. zrychlovací fáze) centrifugována v zařízení Sorvall RL26 Plus od
firmy DUPONT rotorem GSA, čímž došlo k odstranění dalších jemných látek při 16100
g. Aby bylo dále možno provést smysluplné sušení zmrazováním, muselo následovat
nakoncentrování. To bylo provedeno v ultrafiltrační buňce firmy AMICON v modelu
8200 při tlaku ca. 4 bar. Ultrafiltrační buňka byla připojena na kompresor (Juni-Air 6-J)
nebo na dusíkovou plynovou láhev. Přitom byly použity membránové filtry 1 kDa a
10 kDa od firmy PALL Science model OMEGA o průměru 62 mm. K zamezení
nežádoucího znečištění membránového filtru proběhlo předčištění zkoušené vody
vakuovou filtrací prostřednictvím GFC skleněného filtru (č. 10270007, průměr
125 mm) od firmy Whatman Schleicher a Schuell a dále celulózonitrátovým filtrem
(0,45 μm, průměr 50 mm) od firmy Schleicher a Schuell.
______________________________________________________________________
- 18 ______________________________________________________________________
Tab. 6: Přehled vyrobených standardů fulvinových kyselin
Výchozí vzorek
Velikost
Nakoncentrování
filtru
Sušení
Koncentrace
Označení
koncentrátu
kalibračního
kalibračního roztoku
roztoku
Předčištěný vzorek
10kDa
vody
Filtrát před
12x (123,1mAu
Kyselina fulvinová
na 1505,2mAu)
1kDa
10kDa
39x (40,3mAu na
filtrací s 10kDa
Předčištěný vzorek
307 mg/l
1561,2mAu)
1kDa
308 mg/l
Sušení
Kyselina fulvinová
10kDa + 1kDa
zmrazením
11x
303 mg/l
Kyselina fulvinová
(123,1mAu na
vody
1kDa
1505,2mAu)
Následně byl předčištěný vzorek vody filtrován 10 kDa-membránou. Při použití 1 kDamembránou proběhlo další zředění získaného filtrátu. Na závěr byl také upraven
předčištěný vzorek vody přímo 1 kDa-membránou. Při všech třech filtracích byl získaný
koncentrát zmražena v přístroji firmy Martin Christ typu Alpha 1-4 sušen zamrazením.
Tímto způsoben získaný prášek kyseliny fulvinové byl odvážen na jemných vahách a
rozpuštěn v cyklu HPLC (80% solný pufr & 20% acetonitril). Nastavené koncentrace
jsou uvedeny v tab. 6. Následně byla navážena a rozpuštěna terestrická kyselina
fulvinová, která byla izolována od International Hubic Substance Society (IHSS).
Koncentrace kyseliny činila 320 mg/l. Čtyři vyrobené standardy byly dále vstříknuty do
HPLC při objemu od 1 až 100 μl, viz tab. 7. Podle Kinna (2005) jsou vstříknuté objemy
podobné vstříknutým látkám a lze je tudíž přepočítat (viz vzorec 2) na koncentraci,
neboť při nástřiku 100 μl byly zjištěny stejné výsledky, jak je uvedeno v tab. 7.
Tab. 7: Přehled vstříknutých objemů a příslušných koncentrací při nástřiku 100µl a stejného
množství látky na sloupci
Nástřik [µl]
Kyselina fulvinová 10kDa
c [mg/l]
Kyselina fulvinová
1
5
10
20
30
40
50
100
3,07
15,35
30,70
61,40
92,10
122,80 153,50 307,00
3,08
15,40
30,80
61,60
92,40
123,20 154,00 308,00
10kDa + 1kDa
c [mg/l]
Kyselina fulvinová 1kDa
c [mg/l]
3,03
15,15
30,30
60,60
90,90
121,20 151,50 303,00
Kyselina fulvinová IHSS
c [mg/l]
3,20
16,00
32,00
64,00
96,00
128,00 160,00 320,00
Vzorec 2: Přepočítání vstříknutého objemu a příslušné koncentrace při nástřiku 100 μl
c100 µl =
cstandard kys. fulvinové * Vnástř
100µl
______________________________________________________________________
- 19 ______________________________________________________________________
160
Aborpce při 260 nm [mAU]
140
120
100
80
60
40
20
0
-20
5
5,5
6
6,5
7
7,5
8
8,5
9
Retenční čas [min]
kyselina fulvinová 1kDa
kyselina fulvinová 10kDa
terrestická kyselina fulvinová IHSS
kyselina fulvinová 10kDa + 1kDA
originální zkouška
Obr. 8: Píky různých kalibračních standardů při nástřiku 30 μl ve srovnání s originální zkouškou
při nástřiku 100 μl
Různé standardy ukazují při stejných vstříknutých objemech 30 μl rozdílné průběhy,
což je patrné z obr. 8. Jak ukazuje graf, leží jeden pík originální zkoušky na 7,617 minut
a píky standardů se odchylují o ± 0,1 minut od tohoto času. Tím odpovídá originální
zkoušce jen „kyselina fulvinová 10 kDa“ a průběh v IHSS. „Kyselina fulvinová 10 kDa
+ 1 kDa“ a „kyselina fulvinová 1 kDa“ zaznamenávají pík už po 7. minutě. Z tohoto
důvodu nemohou být použity pro kalibraci. „Kyselina fulvinová 10 kDa“ byla získána
z originálnímu vzorku a tak ji bylo možno použít pro určení kalibrační rovnice. Jak je
vidět z obr. 9, leží kalibrační křivka „Kyselina fulvinová 10 kDa“velmi těsně od IHSSfulvinové kyseliny. Linie trendu vykazuje rovněž velmi dobrou korelaci, proto ji lze
použít jako kalibrační vzorec.
Ke zjištění koncentrace vzorků byla určena výška píků a dále přepočítána pomocí
rovnice kalibrace na koncentraci.
______________________________________________________________________
- 20 ______________________________________________________________________
350
Koncentrace [mg/l]
300
y = 0,7864x - 1,6929
R2 = 0,9998
250
200
150
100
50
0
0
100
200
300
400
500
600
Absorpce při 260 nm [mAU]
kyselina fulvinová 10kDa
kyselina fulvinová 10kDa & 1kDa
kyselina fulvinová 1kDa
kyselina fulvinová IHSS
trend kyselina fulvinová 10kDa
Obr. 9: Kalibrační přímka k určení závislosti výšky píku ( při 260 nm a retenčním čase ca. 7,5 min)a
koncentrace fulvinové kyseliny ve zkoušce
3.3.2.5. Srážecí zkoušky
Pro důkaz fulvinové kyseliny byly na vybraných vzorcích provedeny srážecí pokusy. 30
ml každého vzorku bylo převedeno do centrifugační trubičky, zde změřeno pH.
Přídavkem HCl bylo nastaveno pH menší než 2. Takto okyselené vzorky byly
centrifugovány v zařízení od firmy Beckman typu AvantiTM30 rotorem F0650 při
16100 g pět minut. Poté bylo odebráno 29 ml přebytku a sedlina doplněna destilovanou
vodou na 30 ml. Přebytek a doplněný zůstatek byly pomocí NaOH a HCl nastaveny na
pH originální zkoušky a opět pět minut centrifugovány. Pak následovala analýza
originálního vzorku, centrifugované sedliny i přebytku pomocí HPSEC, jak je popsáno
v kap. 3.3.2.2.
3.3.3. Měření pH a vodivosti
Ve vzorcích bylo v den odběru vzorku, popř. den následující změřeno pH a vodivost.
Při obzvlášť nepříznivých podmínkách proběhlo měření ještě později. Vodivost byla
vždy měřena přístrojem od firmy WTW typu LF 320. Některé vzorky změřila Alena
______________________________________________________________________
- 21 ______________________________________________________________________
Kulasová pomocí pH-metru od Firmy Fischer Scientific Hanna instruments model
1131B. Zjištěná hodnota mohla být o 0,3 až 1 vyšší.
Měření pH vodivosti v průběhu toku proběhlo v den odběru vzorku popř. o den později,
přičemž bylo pokaždé provedeno přístrojem WTW pH 320 a WTE LF 320. Použité
elektrody byly mezi jednotlivými testy opláchnuty odionizovanou vodou.DOC-Analýza
Dissolved Organic Carbon (DOC, rozpuštěný organický uhlík) je podle DIN EN 1484
definován jako: „ve vodě obsažený organický uhlík ze sloučenin, které projdou
membránovým filtrem o velikosti pórů 0,45 μm (DIN EN 1484, 1997 S.3).
Při určování DOC proběhl nejdříve výběr vzorků podle známých výsledků měření
HPSEC, tím se omezily náklady na rozumnou míru. Předběžně vybrané vzorky byly
29.05.2006 filtrovány ve vakuu pomocí filtru z nitrátu celulózy (0,45 μm, průměr
50 mm) od firmy Schleicher a Schuel. Další analýza proběhla 30.05.2006
v Multi N/C 3100 od Analyticjena. Funkční cháma je na obr. 10.
Obr. 10: Funkční schéma multi N/C 3100 od Analyticjena (zdroj: Analyticjena))
Na začátku byl nasát testovaný objem 500 μl a veden do TIC-přístroje. K tomu dávkuje
přístroj 1-2 kapky 10%-kyseliny fosforečné. Ta slouží k tomu, aby byl celkový
______________________________________________________________________
- 22 ______________________________________________________________________
anorganicky vázaný uhlík stripován kyslíkem na CO2. Stripovaný CO2 dospěje sušením
a halogenovou adsorpcí do NDIR-detektoru (nedisperzní infračervený detektor). Ten
detekuje množství CO2. a předá údaje počítači. Software počítače přepočítá ve vzorku
obsaženého množství DIC (Disslved inorganic Cardon, rozpuštěný anorganický uhlík).
Poté je dále 500 μl vzorku nasáto a vstřiknuto do spalovacího modulu. Za přítomnosti
katalyzátoru (Ceroxid) a při teplotě 800°C se krakují veškeré sloučeniny. Díky přídavku
kyslíku reagují všechny uhlíkové atomy na CO2. Vyvíjející se plyn je ochlazen a
převeden přes TIC-nádobu, sušení a halogenové adsorpce do NDIR-detektoru. Ten
detekuje množství CO2 a předá údaje počítači. PC-software vyšetří množství
obsaženého DC (Dissolved Karbon, rozpuštěný uhlík)ve vzorku.
Z diference DC a DIC je přepočteno množství DOC ve vzorku. Měření se provádí pro
každý vzorek třikrát, průměr hodnot vydá přístroj jako měřenou veličinu.
3.3.5. Analýza těžkých kovů
Měření těžkých kovů probíhalo prostřednictvím atomovou emisní spektroskopií (ICPOES) a hmotnostní spektroskopií (ICP-MS). Vzorek byl před analýzou okyselen HNO3
suprapur 65% (1 ml/100 ml vzorku), čímž se zajistilo, že se všechny těžké kovy
nacházejí v roztoku. ICP-OES probíhala na přístroji typu „Optima 3000“ a ICP-MS
v typu „ELAN DRC-e“. Nakonec byly výsledky vybrány podle hranice průkaznosti a
podle potřeby provedeny opakovaná měření se zředěním. Pro zajištění kvality hodnot
určených ICP-MS byla zároveň analyzována referenční voda TMRain. Všechny
certifikované hodnoty byly dodrženy, kromě železa a antimonu. Pro železo bylo použito
vyhodnocení pomocí ICP-OES. Pro antimon bylo změřeno 0,33 μg/l, přičemž
certifikovaná hodnota činí 0,35 μg/l ± 0,1 μg/l.
______________________________________________________________________
- 23 ______________________________________________________________________
4. Vyhodnocení
4.1. Druh rozpuštěných huminových látek
Pro druh huminových látek je mimo jiné typická molekulová velikost. Tu lze zjistit na
základě retenčního času pomocí HPSEC kalibrační křivkou popsanou v kapitole 3.3.2.3.
Příklad typické křivky, která je výsledkem HPSEC pro danou zkoušku, je k vidění na
obr. 8 pro originální zkoušku. Při vynesení retenčních píků jednotlivých zkoušek do
jednoho diagramu podle času odběru je patrné, že jednotlivé zkoušky narůstají. Pokud
vyloučíme několik vybočujících hodnot, lze pozorovat rozdělení bodů v úzkém pásmu
okolo hlavního trendu. Variace retenčního času je přirozená, neboť každá molekula
fulvinové kyseliny má rozdílnou strukturu a s ní související odlišný hydrodynamický
objem. Z toho vyplývají jednotlivé odchylky retenčních časů mezi různými zkouškami.
Retenční čas [min]
7,80
7,70
7,60
7,50
7,40
7,30
7,20
20.03. 27.03. 03.04. 10.04. 17.04. 24.04. 01.05. 08.05. 15.05. 22.05. 29.05. 05.06.
Datum
UHL
JZD
Obr. 11: Chování retenčních časů během doby výzkumu v JZD a UHL
Hlavní trend, přírůstek retenčního času, ovšem zobrazuje změny HPSEC, které lze
pozorovat i při kalibraci v kap. 3.3.2.3. Vypočítáním kalibrační křivky I z 30.03.2006
prvních deseti a kalibrací II z 20.07.2006 posledních deseti retenčních časů v
molekulových hmotnostech a určením střední hodnoty jsou získány následující
výsledky, uvedené v tabulce 8. Z těchto hodnot je zřejmé, že molekulové hmotnosti
během času přibývají. Což může být způsobeno uvolňováním jen malých molekul
huminových látek na začátku během tání sněhu.
Tab. 8: Střední hodnoty molekulové hmotnosti prvních 10 a posledních 10 vzorků
______________________________________________________________________
- 24 ______________________________________________________________________
Oblast
Střední hodnota I [kDa]
Střední hodnota II [kDa]
UHL
1,13
1,28
JZD
1,13
1,26
Vypočtené molekulové hmotnosti analyzovaných látek od 0,8 kDa až 9,0 kDa
odpovídají fulvinovým kyselinám (viz. tab. 1).
K ujištění, že se jedná skutečně o fulvinové kyseliny, byly provedeny srážecí pokusy
popsané v kap. 3.3.2.5. Přičemž při okyselení nebylo pozorováno žádné opticky patrné
sražení. To je důkazem fulvinových kyselin, které jsou rozpustné v celém pH-spektru.
Další výsledky srážecích zkoušek jsou shrnuty v tab. 9.
Tab. 9: Výsledky srážecích zkoušek
Vzorek
UHL 03.07.2006
UHL Tomšovka
07.07.2006 *
Obsah huminových látek [mg/l]
Poměr Original / zůstatek
Original
Ve skutečnosti
Přebytek
Zůstatek
Dle očekávání
16,71
9,79
0,67
25
30
94,33
91,02
1,69
56
30
* odpovídá vzorku, který byl vyroben ke kalibraci koncentrace kyseliny fulvinové
Zředěním sedlin 1:30 lze v ideálním případě očekávát u fulvinových kyselin poměr
originálu a sedlině okolo 30. U první zkoušky se s 25 vytvořil menší poměr, což
upozorňuje na vyšší než očekávanou koncentraci v sedlině. Aby však skutečně došlo k
přibližně samostatnému sražení látky, jak by pro huminové kyseliny při nastaveném pH
bylo typické, musel by poměr ležet v oblasti kolem jedné. Pro druhou zkoušku vychází
poměr přes 30, což znamená nižší než očekávanou koncentraci zbytku. To v žádném
případě neodpovídá srážecí reakci, odchylky jsou tudíž vyvolány nehomogenitou
zkoušky a ne samotnými srážecími reakcemi. O tom rovněž vypovídá nižší koncentrace
v přebytku, která by vlastně měla být při odběru ze zůstatku vyšší než originální
zkouška.
Podle srážecích zkoušek a určené molekulové velikosti lze říci, že se skutečně jedná o
fulvinové kyseliny. Dále jsou podle Ziechmanna (1980) fulvinové kyseliny rozpustné ve
vodě, zatímco huminové kyseliny jen těžce vodě rozpustné, jak uvádí Scheffer &
Schachtschabel (1992).
______________________________________________________________________
- 25 ______________________________________________________________________
4.2.
Výsledky kontinuálního testování na odtoku z oblasti
4.2.1. Odtok a koncentrace fulvinových kyselin
Odtok a průběh koncentrace fulvinových kyselin se nechá rozdělit do dvou hlavních
fází. Jak je patrné z obrázku 13 a 14 (další obrázky jednotlivých hlavních fází jsou
uvedeny v příloze), leží maximální hodnoty koncentrace fulvinových kyselin v první
části uvažovaného časového úseku pro obě odtokové oblasti nížeji než v poslední části,
ačkoliv odtok vykazuje ve srovnání mnohem vyšší maxima. Hlavní fáze I je totiž
charakterizována táním sněhu.Z obr. 12 znázorňující výšku sněhové vrstvy je patrné, že
sníh ležel do konce května. Odeznění denních odchylek odtoku zapříčiněné táním
sněhu, poukazuje na skutečnost, že tání trvalo ca. do 12.května 2006. 13.května 2006 po
Výška sněhu [cm]
roztátí sněhu navazuje hlavní fáze II, která byla uvažována do 12. června 2006.
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
20.03.
27.03.
03.04.
10.04.
17.04.
24.04.
01.05.
08. 05.
Da tum
JZD les
UHL les
Obr. 12: Výška sněhu v Uhlířské a Jezdecké, měřeno v lese v blízkosti limnigrafického domku
během období tání
______________________________________________________________________
- 26 ______________________________________________________________________
Obr. 13: Výsledky pH-hodnot, koncentrací kyseliny fulvinové a DOC znázorněné v souvislosti s odtokem, srážkami, teplotou a průměrnou denní teplotou v
závislosti na čase pro povodí Jezdecká
______________________________________________________________________
- 27 ______________________________________________________________________
Obr. 14: Výsledky pH- hodnot, koncentrací kyseliny fulvinové a DOC znázorněné v souvislosti s odtokem, srážkami, teplotou a průměrnou denní teplotou v
závislosti na čase pro povodí Uhlířská
______________________________________________________________________
- 28 ______________________________________________________________________
4.2.1.1. Hlavní fáze I - tání sněhu
Pro periodu tání sněhu se nechají vypozorovat čtyři hlavní jevy. Ty jsou označeny na
obr. 13 a obr. 14 římskými číslicemi.
Období I a II se odlišují od III a IV podstatně vydatnějšími srážkami. Vysoké srážkové
úhrny překonají denní odchylky odtoku zapříčiněné táním sněhu a proto je nelze
rozpoznat. Stejná souvislost lze vyčíst také z nižších teplot v obou prvních fázích, sníh
totiž pomaleji taje a to vede k méně znatelným denním odchylkám odtoku. Je zřejmé, že
srážková maxima jsou následovány odtokovými maximy. První velké srážky 27.03.06 v
UHL s 15,4 mm a v JZD s 16,2 mm vedou k prvnímu odtokovému maximu ve fázi I.
Přestože byl největší úhrn srážek v UHL a druhý největší v JZD během tání sněhu,
způsobuje odtok pouhých 0,54 mm/h (UHL) a 0,56 mm/h (JZD). Přičemž maximální
hodnoty odtoku této fáze dosahují 1 mm/h (UHL) a 1,87 mm/h (JZD). To že hodnoty v
porovnání leží tak nízko, je způsobeno rozložením srážek během dne které byly teprve
před odtokovým píkem intenzivnější. A dále pravděpodobně nepřichází největší část
srážek k odtoku, neboť jsou zadržovány ve sněhové vrstvě. Další maxima odtoku
zřetelně odpovídají zvýšeným srážkovým úhrnům. Během této fáze přispělo minimálně
50% (UHL) a 48% (JZD) k přímému odtoku. 1 Další charakteristické hodnoty této a
následujících fází jsou představeny v tab. 10. Během druhé fáze bylo dosaženo
maximum odtoku v obou oblastech uvnitř celkového pozorovaného období. V UHL činí
1,5 mm/h a v JZD 1,9 mm/h a byl vytvořen srážkami o výši 14 mm/d v UHL a
15,7 mm/d v JZD. Tento děj je v JZD ještě výrazněji závislý na srážkách než ve fázi I.
Zde je jen 33% minimálního přímého odtoku z tajícího sněhu. V UHL stoupá oproti
tomu na 57%, což znamená, že zde měl v této době tající sníh dominantní podíl na
odtokové výšce.
Pro fázi I a II odpovídá průběh koncentrace fulvinových kyselin odtoku jen parciálně.
Což znamená, že přes sněhovou pokrývku o výšce 0,6 m až 1,6 m byla půda
hydraulicky uzavřena a odtud tudíž pochází voda z organicky půd. Chování koncentrace
fulvinových kyselin být může v místech, kde je odtok částečně protichůdný, popř. kde
reaguje výrazněji, vztažena na sněhovou pokrývku. Bez přesného a detailního studia
procesu během tání sněhu to však nelze vysvětlit.
1
To bylo určeno za předpokladu 100%-ního odtoku srážek, což není pravděpodobné. Od celkových
srážek byl odečten přímý odtok a výsledek je dále poměrem k přímému odtoku.
______________________________________________________________________
- 29 ______________________________________________________________________
Během fáze III a IV dominuje jednoznačně tání sněhu. S přírůstkem teplotních hodnot
se rovněž tání sněhu výrazně projevuje na úhrnu odtoku. Přímý odtok je tvořen vodou z
tajícího sněhu ve fázi III minimálně ze 72% (UHL) a 70% (JZD), dále pak ve fázi IV
minimálně ze 71% (UHL) a 87% (JZD). Ve fázi III jsou maximální hodnoty vyvolány
srážkovými jevy. Ve fázi IV lze jen v JZD vliv srážek jednotlivě rozpoznat, pro ostatní
píky jen tání sněhu dominantním faktorem. Bereme-li v potaz koncentraci fulvinových
kyselin ve fázi III, vysledujeme podobný průběh jako ve fázi I a II. Ten se výrazněji
přibližuje průtoku, což znamená, že přichází více vody do kontaktu s půdou. Ve fázi IV,
kde již není sněhová pokrývka uzavřená, je křivka fulvinových kyselin téměř identická s
odtokem. V konečném důsledku je voda v vyrovnanějším kontaktu s organickou půdou
než v předchozích fázích. Větší část odpovídá nasycené ploše. V UHL ustupuje obsah
fulvinových látek po fázi IV mnohem výrazněji než v JZD. Z toho plyne, že UHL
odváděla základnímu odtoku na konci období tání vodu relativně neovlivněnou
dominující organickou půdou. O tom se lze rovněž přesvědčit pohledem na mapu půd.
Neboť v UHL pochází největší část pramene z oblasti s neorganickou půdou - Olivetské
hory. V JZD je oproti tomu téměř všechna půda organická a za příspěvku srážek mezi
07.05.06 a 09.05.06 klesá koncentrace méně.
______________________________________________________________________
- 30 ______________________________________________________________________
Tab. 10: Parametry jednotlivých fází během hlavní fáze I (tání sněhu)
Fáze
Období
Základní odtok
od
do
Celkový odtok
Přímý odtok
Srážky
sníh*
(BA)
(GA)
(DA)
(NS)
(S)
[mm]
[mm]
[mm]
[mm]
[mm]
BA/GA
DA/GA
S/DA
S/GA
JZD
I
26.03. 00:00
07.04. 00:00
30,2
172,6
142,4
73,7
68,7
18%
82%
48%
40%
UHL
I
26.03. 00:00
07.04. 07:12
18,2
121,5
103,3
52,1
51,2
15%
85%
50%
42%
JZD
II
13.04. 13:59
19.04. 14:42
46,0
103,4
57,4
38,5
18,9
44%
56%
33%
18%
UHL
II
13.04. 06:28
20.04. 10:32
37,9
88,9
51,0
21,7
29,3
43%
57%
57%
33%
JZD
III
20.04. 12:51
01.05. 10:39
99,1
206,1
107,1
31,7
75,4
48%
52%
70%
37%
UHL
III
20.04. 10:32
02.05. 07:35
84,7
184,6
99,8
28,2
71,6
46%
54%
72%
39%
JZD
IV
01.05. 10:39
13.05. 16:16
66,6
107,1
40,5
5,2
35,3
62%
38%
87%
33%
UHL
IV
02.05. 07:35
13.05. 00:00
41,5
57,7
16,3
4,8
11,5
72%
28%
71%
20%
* teoretický minimální odtok způsobený táním sněhu
Tab. 11: Parametry jednotlivých fází během hlavní fáze (po tání sněhu)
Oblast
Fáze
Období
od
do
Základní odtok
Celkový odtok
Přímý odtok
Srážky
BA/GA
DA/GA
Součinitel
(BA)
(GA)
(DA)
(NS)
odtoku
[mm]
[mm]
[mm]
[mm]
DA/NS
JZD
V
13.05. 16:16
16.05. 23:45
9,31
12,1
2,8
9,4
77%
23%
30%
UHL
V
20.05. 19:22
22.05. 03:46
1,92
2,8
0,9
5,4
68%
32%
17%
JZD
VI
25.05. 08:08
12.06. 00:00
28,9
68,3
39,4
90,2
42%
58%
44%
UHL
VI
26.05. 21:44
12.06. 00:00
16,7
53,4
36,6
89,4
31%
69%
41%
______________________________________________________________________
- 31 ______________________________________________________________________
4.2.1.2. Hlavní fáze II
Po roztátí sněhu dochází v UHL k vysychání oblasti z 4,41 mm 13.5.06 na 1,8 mm
14.5.06, což ovšem nevede k žádnému výraznému odtoku. Z nárůstu koncentrace
fulvinových kyselin je zřetelné, že opět odchází k odtoku více vody z organických půd.
JZD se 13.5.06 s 6,6 mm vyznačuje a 2,8 mm 14.5.06 zřetelným odtokem. Srážky
dosahovaly 13.5.06 mezi 16.11 a 16.39 hodinou 4,5 mm, ve srovnání s UHL jsou
mnohem intenzivnější a vedou tudíž k přímému odtoku. Tvorbu přímého odtoku cestou
podporuje řeka Černá Desná. Celkem 30% srážek vedlo k přímému odtoku (další
hodnoty periody v JZD jsou zaneseny v tab. 11). Jak je však z koncentrace fulvinových
kyselin patrné, k odtoku přispívá i voda z nasycených ploch.
První velký odtok byl v UHL zaznamenán teprve 20.5.06. Po srážkách o úhrnu 5,04 mm
mezi 20.28 a 20.48 hodinou se zdvojnásobil odtok z 0,06 mm/h na 0.125 mm/h. Přitom
přišlo pouhých 17% srážek k odtoku (další hodnoty periody V UHL viz. tab. 11). To
znamená, že i přes menší podíl šikmých ploch v UHL infiltrovalo při podobné intenzitě
srážek více vody než v JZD. Nárůst koncentrace fulvinových kyselin vypovídá o tom,
že se přímý odtok cestou k drenážním příkopům obohatil fulvinovými kyselinami a tím
částečně pochází z pobřežních oblastí s rašelinnou půdou. Koncentrace fulvinových
kyselin však zůstává ve srovnání s pozdějšími jevy relativně nízká, největší část odtoku
patrně pochází z úbočí Olivetské hory, která je jen částečně organického složení.
Ve fázi VI dochází k nejvýraznějším odtokům v čase po sněhovém tání. V UHL došlo
1.6.06 v 9.30 hodin k 0,57 mm/h a v JZD 1.6.06 v 10.20 hodin k 0,5 mm/h maximálním
odtokům. Neboť v této periodě v obou oblastech spadly podobné úhrny srážek okolo
90 mm, projevuje se to i podobnými odtoky okolo 40 mm. Zajímavé přitom je, že
perioda v UHL začíná o ca. 38 hodin později než v JZD a tím vzniká detailní rozdíl.
V UHL přispívá k přímému odtoku 41% srážek a v JZD 44% (přesněji k této fázi, viz,
tab. 11). V UHL jsou vidět ostřejší píky odtoku než v JZD, kde stoupají k maximu
pomalu. UHL reaguje výrazněji na srážky, neboť se tvoří povrchový odtok rychleji
v rašelinných půdách s menší infiltrací o hodnotě 1,4 mm/h (Tachecí & Švanda, 2006).
Je zřejmé, že po jednotlivých srážkových úhrnech následovaly povodňové vlny.V JZD
dochází oproti tomu k rychlým rozvodněným povodňovým vlnám teprve při
intenzivním dešti (např. 28.5.06 a 1.6.06). Velmi zřetelně se projevuje reakce odtoku na
srážky z 7.6.06 v UHL, kdy spadlo mezi 18.31 a 19.14 hodinou 6,12 mm srážek. Na
______________________________________________________________________
- 32 ______________________________________________________________________
základě předchozího suchého období to vedlo bezprostředně ke zvýšení odtoku od
19.00 hodiny, maximální odtok 0,25 mm/h byl dosažen ve 22.40 hodin. Kromě toho je
pro UHL charakteristické, že po ustání srážek bylo velmi rychle dosaženo úrovně
srovnatelné s předchozím suchem. Tyto ostré píky odtoku se rovněž projevují v UHL
také na chodu koncentrace fulvinových kyselin. Maxima a minima fulvinových kyselin
přesně odpovídají odtoku. Srovnání s JZD lze v tomto místě pro nedostatek odebraných
vzorků jen těžko provést. V JZD lze ovšem rozpoznat, že maximum koncentrace
fulvinových kyselin odpovídá odtoku. Leží přesto s 40 mg/l níž než v UHL, kde nabývá
hodnoty 49 mg/l. Z existujících dat mezi 30.5.06 a 2.6.06 je patrné, že se koncentrace
fulvinových kyselin s odtokem mění méně než v UHL: Důsledkem toho nabývá větší a
rovnoměrnější podíl plochy nasyceného odtoku než v UHL. Slatinné plochy v JZD
nelze tak rychle odvodnit jako v UHL, neboť zde chybí příslušná odvodňovací síť jako
v UHL a odvádí tím delší přítoky s vyšší koncentrací fulvinových kyselin.
Díky vysokým koncentracím fulvinových kyselin v oblasti UHL je možno říci, že se
zde jedná o nasycený povrchový odtok a povrchový odtok rašelinných ploch. Nasycený
povrchový odtok pochází z pobřežních oblastí řeky a přítoků, na něž se vztahuje
vytyčená odvodňovací síť. Tím jen zabezpečeno odvodnění rašelinišť a fulvinové
kyseliny jsou tak i během zvýšeného odtoku ve větší míře výrazněji unášeny.
Koncentrace mezi odtokovými maximy zůstávají vyšší než před a po fázi VI. To
znamená, že voda ze slatinných půd určuje odtok výrazněji než jiné typy. Na konci fáze
VI dochází díky nepřítomnosti srážek k vyrovnání odtoku v JZD a UHL a také k úbytku
koncentrace fulvinových kyselin. Odtok klesá v UHL na 0,04 mm/h a v JZD na 0,07
mm/h. Koncentrace fulvinových kyselin se tak zmenšuje na 11,8 mg/l (UHL) a 10,65
mg/l (JZD). Z toho lze rozpoznat, že samotný základní odtok je formován fulvinovými
kyselinami, neboť podzemní voda vzniká velmi blízko povrchu.
4.2.2. Souvislost koncentrace fulvinových kyselin a odtoku
Při pokusu o znázornění koncentrace kyseliny fulvinové v závislosti na odtoku, jak
tomu je na obr. 15 a 16, se ukazuje potřeba rozlišení na dvě hlavní fáze. Pro obě hlavní
fáze je patrné, že grafický průběh závislosti koncentrace kyseliny fulvinové na odtoku
odpovídá logaritmické funkci.
______________________________________________________________________
- 33 -
Koncentrace kyseliny fulvinové [mg/l]
______________________________________________________________________
60
y = 19,30Ln(x) + 72,19
R2 = 0,87
50
40
y = 4,56Ln(x) + 29,43
R2 = 0,67
30
20
10
0
0
0,4
0,8
1,2
1,6
2
Odtok [mm/h]
hlavní fáze I
trend hlavní fáze I
hlavní fáze II
trend hlavní fáze II
Koncentrace kyseliny fulvinové [mg/l]
Obr. 15: Závislost koncentrace kyseliny fulvinové na odtoku v UHL za zohlednění dvou hlavních
fází: tání sněhu (hlavní fáze I) a po tání sněhu (hlavní fáze II)
60
50
y = 14,86Ln(x) + 54,72
R2 = 0,86
40
y = 2,71Ln(x) + 24,19
R2 = 0,43
30
20
10
0
0
0,4
0,8
1,2
1,6
2
Odtok [mm/h]
hlavní fáze I
trend hlavní fáze I
hlavní fáze II
trend hlavní fáze II
Obr. 16: Závislost koncentrace kyseliny fulvinové na odtoku v JZD za zohlednění rvou hlavních
fází: tání sněhu (hlavní fáze I) a po tání sněhu (hlavní fáze II)
______________________________________________________________________
- 34 ______________________________________________________________________
Korelace příslušných funkcí trendu jsou s hodnotou spolehlivosti 0,87 v UHL a 0,86
v JZD obzvlášť v hlavní fázi II velmi dobré. Špatná souvislost během hlavní fáze I
s hodnotou spolehlivosti pouhých 0,67 v UHL a 0,43 v JZD poukazuje na značné
ovlivnění sněhem vedoucí k méně pravidelnému chování kyseliny fulvinové, neboť se
během tání mnohé procesy překrývají.
Porovnání obou povodí vede ke zjištění, že se především v hlavní periodě II v JZD
vyskytují vyšší odtoky než v UHL. V JZD totiž spadlo větší množství srážek, jak je
zřejmé i z tab. 10 a 11. JZD vykazuje větší srážky i odtoky. Ačkoliv jsou tyto hodnoty
vyšší, je koncentrace fulvinové kyseliny v průměru nižší než v UHL, jak lze rozpoznat
z průběhu linie trendu. Střední hodnota v UHL dosahuje 27,4 mg/l a v JZD 23,5 mg/l.
V UHL jsou zaznamenány větší koncentrace, což je založeno na tom, že rašelinná půda
v UHL je pomocí odvodňovacích struh lépe hydraulicky uzavřená než JZD.
Porovnáním hodnot pro povodí v tab. 12 je nalezena vyšší koncentrace v JZD než
v UHL jen u minimální hodnoty.
Tab. 12: Extrémní a střední hodnoty koncentrace kyseliny fulvinové v obou oblastech
Oblast
Koncentrace kyseliny fulvinové [mg/l]
Střední hodnota
Maximální hodnota
Minimální hodnota
UHL
27,4
52,6
6,0
JZD
23,5
40,0
7,6
4.2.3. Souvislost DOC a koncentrace fulvinové kyseliny
Aby bylo možno výsledky HPSEC porovnat s jinou metodou, byly namátkově
analyzovány jednotlivé vzorky na DOC (jak je popsáno v kap.3.3.4). Hodnoty DOC leží
vždy níž než koncentrace kyseliny fulvinové, viz obr. 13 a 14. Dosahuje přitom jen 26%
až 35% obsahu kyseliny fulvinové v UHL a 32% až 42% v JZD. Protože hodnota DOC
odpovídá jen rozpuštěnému organickému uhlíku a koncentrace kyseliny fulvinové se
vztahuje na celkovou hmotnost kyseliny, lze očekávat, že DOC leží níž. Při zohlednění
obsahu uhlíku v kyselině fulvinové, který činí 42% až 43% (viz. kap 2.2), téměř
odpovídá části, kterou zaujímají hodnoty DOC v porovnání s koncentrací fulvinové
______________________________________________________________________
- 35 ______________________________________________________________________
kyseliny. To znamená, že výsledky měření různými metodami vykazují řádově
srovnatelné výsledky. Při bližším pozorování obr. 13 a 14 lze vysledovat, že hodnoty
DOC jen parciálně odpovídají průběhu křivky kyseliny fulvinové. To je stejně tak
zřejmé z obr. 17, kde jsou zaneseny hodnoty v závislosti na koncentraci kyseliny
fulvinové. Linie trendu korelují s hodnotou spolehlivosti pouze v 0,66 pro JZD a 0,42
pro UHL. Neboť zaujímají huminové látky ve vodě velkou část DOC (Volkmann 2002),
očekávala by se v těchto vodách s velkým obsahem kyseliny fulvinové větší souvislost.
Špatná korelace se nechá vysvětlit v extrémním případě až dvou měsíční prodlevou
mezi odebráním vzorku a analýzou. Během této doby došlo k změně koncentrace díky
mikrobiálnímu rozkladu.
11
10
y = 0,34x + 0,72
R2 = 0,66
DOC [mg/l]
9
8
y = 0,24x + 1,44
R2 = 0,42
7
6
5
4
15
17,5
20
22,5
25
27,5
30
32,5
Koncentrace kyseliny fulvinové [mg/l]
JZD
UHL
Trend JZD
Trend UHL
Obr. 17: Závislost DOC na koncentraci fulvinových kyselin
4.2.4. Souvislost hodnoty pH a koncentrace kyseliny fulvinové
Při uvažování souvislosti hodnoty pH a koncentrace kyseliny fulvinové je žádoucí
provedení odděleně pro obě hlavní fáze. Z obr. 13 a 14 lze zjistit, že se obecně pHhodnoty chovají nepřímo úměrně ke koncentraci kyseliny fulvinové. Odchylky od této
tendence jsou rozpoznatelné především během období tání. V této fázi se při zanesení
pH proti koncentraci kyseliny fulvinové (obr. 18 a 19) projevuje špatná korelace
s hodnotou spolehlivosti 0,4 v UHL a 0,54 v JZD. To vypovídá o skutečnosti, že je stav
______________________________________________________________________
- 36 ______________________________________________________________________
kyseliny během tání silně ovlivněn tající vodou. Během hlavní fáze II dominuje
koncentrace kyseliny fulvinové ve stavu kyseliny obou řek v povodí. To je znatelné na
lepší korelaci s hodnotou spolehlivosti 0,87 v UHL a 0,74 v JZD. Různé odchylky také
mohou být vyvozeny skutečností, že některé vzorky byly měřeny jiným pH-metrem a
jinou osobou. U stejných vzorků dosahovaly rozdíly hodnot pH od 0,3 do 1,0.
6,5
6,0
y = -0,04x + 6,36
R2 = 0,87
pH-hodnota
5,5
5,0
y = -0,05x + 5,89
R2 = 0,40
4,5
4,0
3,5
3,0
0
10
20
30
40
50
60
Koncentrace kyseliny fulvinové [mg/l]
hlavní fáze I
hlavní fáze II
trend hlavní fáze I
trend hlavní fáze II
Obr. 18: Závislost hodnoty pH na koncentraci kyseliny fulvinové v UHL z zohlednění dnou
hlavních fází: tání sněhu (hlavní fáze I) a po tání sněhu (hlavní fáze II)
______________________________________________________________________
- 37 ______________________________________________________________________
6,5
6,0
y = -0,06x + 6,96
R2 = 0,74
pH-hodnota
5,5
5,0
y = -0,12x + 7,54
R2 = 0,54
4,5
4,0
3,5
3,0
0
10
20
30
40
50
60
Koncentrace kyseliny fulvinové [mg/l]
hlavní fáze I
hlavní fáze II
trend hlavní fáze I
trend hlavní fáze II
Obr. 19: hodnoty pH na koncentraci kyseliny fulvinové v JZD z zohlednění dnou hlavních fází: tání
sněhu (hlavní fáze I) a po tání sněhu (hlavní fáze II)
4.2.5. Frakce kyseliny fulvinové
Pomocí koncentrace kyseliny fulvinové a průtoku lze zjistit frakce kyseliny fulvinové.
(Obr. s průběhem křivek frakcí fulvinové kyseliny je obsažen v příloze.) Jednotlivé
hodnoty charakteristické pro hlavní periody jsou zaneseny v tab. 13. Protože se v době
před 31.03.06, 10.00 hodin nevyskytovala kyselina fulvinová v dostatečné hustotě, byla
hlavní fáze I v tomto případě zkrácena. Pokud bereme v úvahu specifické hlavní frakce,
nechá se zjistit, že bylo během tání sněhu rozneseno za den větší množství kyseliny
fulvinové do oblastí s organickou půdou než v hlavní fázi II. To je způsobeno
především vysokým průtokem během hlavní fáze I.
Na základě větší plochy povodí a většího průtoku bylo v celém pozorovaném období
větší množství fulvinové kyseliny se 76 t z oblasti uneseny než v UHL , kde to bylo jen
26 t. Ve srovnání k tomu dosahuje výnos kyseliny fulvinové vztažený na plochu
organických půd v oblasti v UHL s 3,57 mg/cm2 vyšší hodnoty než v JZD, kde činí jen
2,07 mg/cm2. Tento rozdíl vyvozuje, že organické půdy jsou lépe hydraulicky uzavřeny
díky odvodňovacím strouhám.
______________________________________________________________________
- 38 ______________________________________________________________________
Tab. 13: Přehled frakcí a průtoků v jednotlivých periodách a povodích
Perioda
Oblast
Celkové období
UHL
JZD
Hlavní perioda I
UHL
JZD
Hlavní perioda II
UHL
JZD
Začátek periody
31.03. 10:00
31.03. 10:00
12.05. 00:00
Konec periody
15.06. 00:00
12.05. 00:00
12.06. 00:00
72,96
41,58
31,38
Délka periody [d]
9,51E+05
3,25E+06
8,06E+05
2,72E+06
1,45E+05
5,36E+05
Plocha s org. půdou* [km²]
0,74
3,68
0,74
3,68
0,74
3,68
Frakce [t]
26,39
76,09
21,77
61,83
4,62
14,26
Spezifická frakce [g/m²]
35,66
20,68
29,41
16,80
6,24
3,88
Spezifická frakce [mg/cm²]
3,57
2,07
2,94
1,68
0,62
0,39
Denní frakce [t/d]
0,36
1,04
0,52
1,49
0,15
0,45
Spez. denní frakce** [mg/m²/d]
0,49
0,28
0,71
0,40
0,20
0,12
Průtok [m³]
* oblast s org. půdou,
** specifická denní frakce
4.3.
Výsledky testování průběhu toku
4.3.1. Jezdecká
Testování průběhu toku bylo provedeno ve dvou termínech 22.května 2006 a 1.června
2006, jak je popsáno v kap. 3.3.1.2. Před prvním termínem odběru 20.5.06 spadlo mezi
20.53 a 21.06 hodinou 3,7 mm srážek. Což způsobilo menší povodňovou vlnu
s maximem dne 21.5.06 ve 2.20 hodin s dosaženým odtokem 0,182 mm/h. Po vyrovnání
povodňové vlny byl proveden odběr vzorku při odtoku okolo 0,11 mm/h. Před tímto
pozorováním nespadly během 24 hodin žádné srážky. Druhé testování 1.6.06 proběhlo
oproti tomu přímo během odtokového maxima o velikosti 0,5 mm/h, které bylo
vyvoláno srážkami mezi 4.35 a 5.35 hodinou s úhrnem 5,9 mm avšak díky
předcházejícímu suchu nezpůsobilo žádnou povodňovou vlnu.
Výsledky tohoto pozorování jsou znázorněny na obr. 20 a 21, stejně jako v tab. 14 a 15.
Srovnáním obou grafů lze zjistit, že vykazují stejné trendy a z části i stejné chování.
V blízkosti pramene jsou dosaženy vždy nižší koncentrace kyseliny fulvinové a dále
stoupají až k maximu ke vzorku 202. Následně je patrný mírný pokles trendu až
k výtoku z oblasti. Výrazné zmenšení obsahu huminových látek lze zjistit mezi body
______________________________________________________________________
- 39 ______________________________________________________________________
204 a 208 a dále pak v bodech 211 a 214. Mírný nárůst se vyskytuje krátce před koncem
testovaného úseku v bodě 221.
Počáteční stoupání je pravděpodobně způsobeno vodou z hlubších vrstev půdy, která
obsahuje jen malé množství huminových látek. Během průniku půdou až k místu odběru
vzorku se pak pozvolně obohacuje o kyselinu fulvinovou. Podobně to platí i pro vzorek
198, kde byly prokázány srovnatelně nízké hodnoty.
______________________________________________________________________
- 40 ______________________________________________________________________
Vzdálenost od prameniště [m]
1000
1500
2000
2500
3000
koncentrace kyseliny fulvinové
vodivost
F223
2,0
F222
0
F220
2,5
F219
10
Z&M218
3,0
Z&M217
20
Z&M216
3,5
F214
30
F215
4,0
F&M213
40
F&M211
4,5
Z&M212
50
F210
5,0
F&Z&M209
60
F205
F&M206
M207
F&Z&M208
5,5
F201
70
F&Z&M202
6,0
F197
80
pH-hodnota
500
Z198
F200
Koncentrace kyseliny fulvinové [mg/l],
vodivost [µS/cm]
0
pH-hodnota
Obr. 20: Průběh koncentrace fulvinové kyseliny, vodivosti a hodnot pH na řece Černá Desná 22.května 2006 v oblasti Jezdecká. Jednotlivé odběry vzorků jsou
označeny křížkem. Druhy zkoušek jsou označeny jako F=průtok, Z=přítok, M=mix. V případě, že bylo v jednom bodě odebráno více vzorků, je vzorek „průtok“
vždy před a vzorek „mix“ za křížkem. Výsledky vzorku „přítok“ viz. tab. 14.
______________________________________________________________________
- 41 ______________________________________________________________________
Vzdálenost od prameniště [m]
1000
1500
2000
2500
3000
koncentrace kyseliny fulvinové
vodivost
F223
F222
F&Z&M221
F220
M219
Z&M218
2,0
Z217
0
F&Z&M216
2,5
F215
10
F214
3,0
F&Z&M213
20
Z274
3,5
Z211
30
Z&M212
4,0
F210
40
F&Z&M262
4,5
F&Z&M209
50
F&Z&M205
Z206
F&Z&M208
5,0
F&M202
60
F201
5,5
Z198
70
pH-hodnota
500
6,0
F197
Koncentrace kyseliny fulvinové [mg/l],
vodivost [µS/cm]
0
80
pH-hodnota
Obr. 21: Průběh koncentrace fulvinové kyseliny, vodivosti a hodnot pH na řece Černá Desná 1. června 2006 v oblasti Jezdecká. Jednotlivé odběry vzorků jsou
označeny křížkem. Druhy zkoušek jsou označeny jako F=průtok, Z=přítok, M=mix. V případě, že bylo v jednom bodě odebráno více vzorků, je vzorek „průtok“
vždy před a vzorek „mix“ za křížkem. Výsledky vzorku „přítok“ viz. tab. 15
______________________________________________________________________
- 42 ______________________________________________________________________
Tab. 14: Výsledky zkoumání přítoků z 22.května 2006 v povodí Jezdecká
Vzorek
198
202
208
209
212
216
217
218
4,3
4,0
4,2
4,1
-
5,8
-
-
Vodivost [µS/cm]
23,2
23,6
19,2
19,7
-
21,2
-
-
Koncentrace kyseliny fulvinové [mg/l]
12,9
76,4
64,3
72,4
25,8
13,2
31,1
24,0
pH-hodnota
Tab. 15: Výsledky zkoumání přítoků z 1.června 2006 v povodí Jezdecká
Vzorek
198
205
206
208
209
262
211
212
274*
213
216
217
218
221
pH-hodnota
4,1
5,0
4,7
4,1
4,0
4,0
4,4
4,5
5,7
4,3
4,6
4,2
4,4
4,2
Vodivost [µS/cm]
21,6
21,1
16,9
22,8
23,2
24,5
14,9
16,0
20,8
18,2
15,8
20,1
15,8
21,2
Koncentrace kyseliny fulvinové [mg/l]
24,7
30,9
29,9
58,5
60,7
45,3
38,3
34,6
16,9
37,6
29,2
35,8
39,1
50,8
* povrchový odtok z s pravého svahu ve směru toku
______________________________________________________________________
- 43 ______________________________________________________________________
Uvnitř rašelinné půdy až k bodu 202 narůstá koncentrace kyseliny fulvinové, neboť se
zde vyskytuje jen voda z rašelinišť. Největší zjištěná koncentrace kyseliny fulvinové se
vyskytovala v přítoku v bodě 202. Při prvním testování byla naměřena koncentrace
76,4 mg/l. U druhého vzorku musela být tedy koncentrace nižší než v řece, neboť od
přítoku klesala.
Obzvláště výrazný je úbytek u prvního pozorování z 39,4 mg/l (mix 202) na 8,5 mg/l
(řeka 205). Dále došlo ke zvýšení hodnot nejprve na 13,6 mg/l (řeka 206) a následně na
ca. 22/23 (mix 206, mix 207, řeka 208) a konečně na 28,7 mg/l (mix 208). Podobné
chování je možno pozorovat i u druhého testování, přičemž v bodě 205 dochází pouze
k mírnému úbytku, který se prohlubuje až ke vzorku 208 v řece. Toto snížení
koncentrace je pravděpodobně způsobeno vodou, která proniká do řeky pravostranným
přítokem pocházejícím z regiónu s méně organickou půdou. To je zřejmé i z mapy půd
(příloha 1), kde lze rozpoznat, že oblast, ze které mohou přítoky pocházet, je především
hnědozem a podzol. 1 Vyznačené oblasti se vyznačují jen na humus bohatou půdou,
která má ale díky svažitému profilu a z toho plynoucího rychlého odtoku malý vliv na
koncentraci kyseliny fulvinové. Proto je voda pocházející ze Zeleného vrchu (poloha
viz. příloha II) méně obohacena kyselinou fulvinovou. Zvýšení koncentrace ve vzorku
mix 208 je způsobeno vodou přítoku 208 z oblasti s rašelinnou půdou vlevo od toku.
Úbytek koncentrace v bodě 211 je jen z výsledku prvního testování patrný, neboť u
druhého hodnota chybí. Podobné chování se však nechá předpokládat, přítok 211
s 38,3 mg/l totiž vykazuje menší hodnotu než tok 210 a mix 212, které leží na 47,1 mg/l
a 44,5 mg/l. Snížení koncentrace v bodě 213 bylo zjištěno pouze u prvního testování.
Pokles obsahu kyseliny fulvinové v místě 214 je patrně způsoben skutečností, že část
přitékající vody pochází přímo z Vlašského hřebene, kde se touto kyselinou méně
obohatí.
Od bodu 215 můžeme při druhém testování pozorovat pozvolný úbytek koncentrace
kyseliny fulvinové až k bodu 221. Řeka totiž v tomto regionu protéká hnědozemí, což
lze považovat za možnou příčinu. Při prvním odběru vzorku je patrné zvýšení
koncentrace bodě 217, příčinou může být voda, která pochází z blízkého oblasti s
rašelinnou půdou a glejem. To že u druhého pokusu nedošlo k žádnému nárůstu
1
To že nejsou přítoky na mapě (příloha II) až k tomuto regionu vyznačeny, neznamená, že zde
nepramení. Vyznačené přítoky udávají pouze směr, ne však délku přítoku, sledování až k prameni nebylo
možné
______________________________________________________________________
- 44 ______________________________________________________________________
koncentrace ve srovnání s okolními body, si lze vysvětlit tak, že zde dominovaly
především srážky popř. z nich vznikající povrchový odtok a tím nasycený povrchový
odtok zředily. Přítok v bodě 221 vychází z oblasti rašelinných glejů a řeka sama protéká
přímo rašelinný glej, bod 221 se tudíž vyznačuje mírným přírůstkem. Porovnáním obou
koncentračních průběhu lze zjistit, že hodnoty druhého testování leží v průměru o 30%
až 60% výš než při prvním. To je důsledek hydrologické situace, neboť druhý odběr
probíhal právě během průtokového maxima 1.června 2006. To znamená, že v tomto
období měly nasycené plochy větší podíl na celkovém odtoku. Nasycené plochy vznikly
především v oblasti rašelin a rašelinných glejů, odsud pocházející voda tudíž obsahuje
vyšší koncentrace kyseliny fulvinové.
4.3.2. Uhlířská
Testování průběhu řeky bylo provedeno ve dvou termínech, dne 23. května 2006 a
31.května 2006, jak je popsáno v kap. 3.3.1.2. Před prvním termínem došlo 20.5.06
k intenzivním srážkám mezi 20.28 a 20.46 hodinou s 4,95 mm, díky předcházejícímu
suchu to však mělo minimální vliv na odtok. Při testování byl tudíž naměřen nízký
průtok okolo 0,07 mm/h. Druhý odběr následoval při menším odtokovém maximu
s odtokem 0,17 mm/h mezi dvěmi velkými odtokovými maximy.
Výsledky tohoto výzkumu jsou zobrazeny na obr. 22, 23 stejně jako v tab. 16 a 17.
______________________________________________________________________
- 45 ______________________________________________________________________
1800
5,0
50
4,5
40
4,0
30
3,5
20
3,0
10
2,5
0
2,0
F244
F245
1600
F&Z&M243
60
vodivost
1400
F242
5,5
F&Z&M241
1200
F240
70
koncentrace kyseliny fulvinové
1000
F&Z&M239
80
2000
6,0
F238
800
Z&M237
600
F236
400
F&Z&M233
200
F227
Koncentrace kyseliny fulvinové [mg/l],
vodivost [µS/cm]
0
pH-hodnota
Vzdálenost od prameniště [m]
pH-hodnota
Obr. 22: Průběh koncentrace fulvinové kyseliny, vodivosti a hodnot pH na řece Černá Nisa 23.května 2006 v oblasti Uhlířská. Jednotlivé odběry vzorků jsou
označeny křížkem. Druhy zkoušek jsou označeny jako F=průtok, Z=přítok, M=mix. V případě, že bylo v jednom bodě odebráno více vzorků, je vzorek „průtok“
vždy před a vzorek „mix“ za křížkem. Výsledky vzorku „přítok“ viz. tab. 16.
______________________________________________________________________
- 46 ______________________________________________________________________
40
4,0
30
3,5
20
3,0
10
2,5
0
2,0
F244
F245
1800
F&Z&M271
1600
F&Z&M243
4,5
vodivost
1400
F242
50
F&Z&M241
1200
F240
5,0
koncentrace kyseliny fulvinové
1000
F&Z&M239
60
F238
800
Z&M237
600
F236
5,5
F&Z&M233
70
Z&M231(L)
400
Z&M231(R)
80
2000
6,0
F227
200
F266
Koncentrace kyseliny fulvinové [mg/l],
vodivost [µS/cm]
0
pH-hodnota
Vzdálenost od prameniště [m]
pH-hodnota
Obr. 23: Průběh koncentrace fulvinové kyseliny, vodivosti a hodnot pH na řece Černá Nisa 31.května 2006 v oblasti Uhlířská. Jednotlivé odběry vzorků jsou
označeny křížkem. Druhy zkoušek jsou označeny jako F=průtok, Z=přítok, M=mix. V případě, že bylo v jednom bodě odebráno více vzorků, je vzorek „průtok“
vždy před a vzorek „mix“ za křížkem. Výsledky vzorku „přítok“ viz. tab. 17. Pro bod 231 byl zvlášť rozlišen přítok R=vpravo, L=vlevo.
______________________________________________________________________
- 47 ______________________________________________________________________
.
______________________________________________________________________
- 48 ______________________________________________________________________
Tab. 16: Výsledky testovaných přítoků Černé Nisy z 23.května 2006 v povodí Uhlířská
Vzorek
233
237
239
241
243
pH-hodnota
4,3
3,9
4,2
4,3
3,9
Vodivost [µS/cm]
36,1
39,7
47,8
46,9
36,0
Koncentrace kyseliny fulvinové [mg/l]
23,6
37,6
17,7
18,8
69,8
Tab. 17: Výsledky testovaných přítoků Černé Nisy z 31.května 2006 v povodí Uhlířská
Vzorek
231(R)
231(L)
233
237
239
241
243
271
pH-hodnota
4,2
4,3
4,1
3,8
4,0
4,1
3,6
3,9
Vodivost [µS/cm]
32,9
39,1
33,7
40,8
41,7
37,8
36,7
31,3
Koncentrace kyseliny fulvinové [mg/l]
47,1
33,9
35,0
43,6
27,1
31,3
77,2
63,8
*R=vpravo, L=vlevo
Porovnáním obr. 22 a 23 lze vypozorovat některé souvislosti. Koncentrace kyseliny
fulvinové má tendenci narůstat, rozdíl prvního a posledního měřeného bodu činí ca.
10 mg/l. Od bodu 237 bylo zaznamenáno mírné zvýšení. V oblasti mezi body 239 a 243
byla zjištěna o něco nižší koncentrace.
Extrémně vysoká koncentrace 78,5 mg/l v bodě 227 při druhém odběru vzorku je těžko
zařaditelná. V tomto případě se jedná o odvodňovací struhu z rašeliniště, které v této
oblasti tvoří celou síť rozprostírající se povětšinou vlevo od toku v plochých polohách.
V téměř každém přítoku , který je vyznačen v příloze na levé straně se napojuje taková
síť. Zprava jsou k nalezení jen odvodňovací struhy severně od bodu 231. Protože byla
půda díky předcházejícím srážkám již nasycena a v ranních hodinách spadly další
srážky, objevuje se v čase odběru vzorku minimální maximum. Následně je nutno
připustit, že se odtok projevuje především nasyceným povrchovým odtokem. Tento
odtok je jímán především odvodňovacími příkopy, ohraničenými zleva i zprava
neporostlou rašelinnou půdou (obr. 24), a tím je způsobuje zvýšenou koncentraci v bodě
227. Tak vysoká hodnota však není takto vysvětlitelná, pravděpodobně došlo při odběru
vzorku k chybě. Zřejmě byla spolu s testovanou vodou při jejím zvíření také rašelina, ze
které se během transportu uvolnila fulvinová kyselina.
______________________________________________________________________
- 49 ______________________________________________________________________
Obr. 24: Příklad odvodňovacího přítoku v blízkosti bodu 227, foto 22.května 2006
Přítok v bodě 233 je odváděn z regionu s hnědozemí, půdou obsahující méně kyseliny
fulvinové, což patrně způsobuje úbytek v tomto místě. K tomu dále přispívá svahová
poloha, díky které přichází větší povrchový odtok a přispívá tím ke zředění. Tím
odchází v oblasti svahu jen k nižšímu obohacení kyselinou fulvinovou. V okamžiku
prvního odběru vzorku nebyl žádný povrchový odtok a koncentrace v bodě 233 je tedy
dokonce mírně zvýšená.
Lehký nárůst mezi body 236 a 237 je vyvolán přítokem v bodě 237, kde ústí síť
odvodňovacích struh z rašelinišť. Bodem 239 opouští řeka oblast rašelinišť a protéká
dále hnědozemí-podzolem bohatých na humus, tím dochází ke snížení koncentrace
kyseliny fulvinové. Přítoky 243 a 271 protékají opět slatinnými půdami, navíc jsou
zásobeny sítí odvodňovacích struh a tím dochází k novému zvýšení koncentrace
kyseliny fulvinové ve vodě.
Celkově lze při porovnání obou křivek zjistit, že hodnoty prvního odběru leží o ca. 10%
až 20% níž než u druhého a pochází, jak již bylo popsáno, z nasyceného povrchového
odtoku, který byl zesílen předchozí vlhkostí a ranními srážkami.
______________________________________________________________________
- 50 ______________________________________________________________________
4.3.3. Srovnávací pozorování povodí
Obě řeky se vyznačují podobnou hydrologickou situací a jen nepatrnými rozdíly
v koncentraci kyseliny fulvinové. U obou se nechá zjistit slábnoucí trend od prameniště
nebo od počátečního bodu po koncový bod pozorované oblasti. V oblastech pramenišť
totiž dominují rašeliniště, zatímco na konci testované trasy řek se vyskytují víceméně
půdy organické.
Průběhy hodnot pH a vodivosti ukazují jak výrazné je zastoupení fulvinových kyselin
v obou řekách. Průběhy pH-hodnot se chovají až na některé výjimky nepřímo
proporcionálně ke koncentraci kyseliny fulvinové. To podtrhuje význam kyseliny
fulvinové jako kyseliny určující kyselý charakter vodstva. Vodivost má velmi podobné
chování jako koncentrace kyseliny fulvinové.
4.4. Analýza těžkých kovů
Doprovodně k analýze huminových látek byly provedeny i některé zkoušky na důkaz
těžkých kovů. Výsledky jsou shrnuty v tab. 18. Je patrné, že jsou překročeny jen
hodnoty u vod bez předúpravy určených jako zdroje pitné vody. Kromě toho jsou
překročeny mezní hodnoty pro měď, mangan, železo a zinek, v případech, že má být
voda upravena na pitnou pomocí jednoduché fyzikální přípravy a dezinfekce. Voda ze
soušské přehrady je takto upravována, přičemž musí být dodrženy požadované hodnoty
pro pitnou vodu. Proto se mimo jiné provádí srážení hliníku na nerozpustný síran
hlinitý.
Nápadně vysoká je jen koncentrace olova, kdy bylo 9.4.2006 ve 3.00 hodin v oblasti
Jezdecká naměřeno 11,04 μg/l, vysvětlení této hodnoty se nepovedlo nalézt.
______________________________________________________________________
- 51 ______________________________________________________________________
Tab. 18: Přehled určených těžkých kovů ve vybraných zkouškách ve srovnání k různým mezním a doporučeným hodnotám (překorčené hodnoty jsou barevně
označeny). Mezní a doporučené hodnoty jsou převzaty z LfU Baden-Württemberg a Roth (2001)
Zkouška
Al
K
Mg
Na
Ca
Cr
Mn
Ni
Cu
Zn
As
Cd
Pb
Ba
Fe
Sb
JZD 03.04. 15:00
[mg/l]
0,52
[mg/l]
9,41
[mg/l]
0,52
[mg/l]
2,65
[mg/l]
5,23
[µg/l]
6,00
[µg/l]
33,35
[µg/l]
1,28
[µg/l]
11,17
[µg/l]
55,83
[µg/l]
1,40
[µg/l]
0,31
[µg/l]
3,72
[µg/l]
10,86
[µg/l]
191,00
[µg/l]
0,34
JZD 07.04. 23:00
0,34
0,31
0,51
1,54
7,04
0,39
22,12
0,56
5,79
14,06
1,17
0,14
1,77
9,33
84,27
0,21
JZD 08.04. 19:00
0,32
0,97
0,48
1,78
3,85
8,78
24,50
0,56
5,15
17,86
0,83
0,15
2,45
7,30
115,797
0,23
JZD 09.04. 03:00
0,34
0,91
0,45
1,54
4,28
1,14
24,51
1,75
9,96
26,07
2,37
0,15
11,04
8,83
984,00
0,30
UHL 02.04. 19:00
0,58
0,35
0,43
1,20
2,08
1,09
26,40
0,74
5,99
19,43
1,26
0,21
2,59
11,15
262,67
0,30
UHL 04.04. 10:00
0,60
0,54
0,73
1,74
24,90
0,62
32,19
1,52
7,26
56,80
3,87
0,29
0,92
23,77
247,81
0,32
UHL 06.04. 15:00
0,38
0,45
0,76
2,08
14,00
1,24
89,10
1,28
25,97
21,72
1,16
0,10
2,56
11,45
175,82
0,25
UHL 10.04. 15:30
0,49
0,43
0,73
2,11
12,20
0,50
36,80
1,43
6,69
34,74
2,17
0,23
5,21
15,72
226,31
0,27
50
20
50
10
1
-
50
3000
50
5
100
50
1000
50
-
-
5000
50
50
20
50
50
50
50
500
20
2000
30
30
30
50
250
40
Hodnoty norem kvality vody v povodí –povrchové vody pro přípravu pitné vody (75/440/EWG)
Vodivost
A1
1)
Nejvyšší koncentr.
50
Vodivost
A21)
Nejvyšší koncentr.
100
50
100
1
300
1000
50
5
50
1000
2000
10
5
10
10
5
40
3000
10
3
10
20
100
5
1
10
200
50
300
10
2
20
1000
Pitná voda, Podzemní voda
Pitná voda V1 2001
0,2
Pitná voda V1 bis 2003
0,2
WHO- směrnice
2)
12
50
0,2
DVGW-stand. požadavky
DVGW-min. požadavky
200
3)
3)
150
400
200
0,1
30
0,5
60
120
1) A1: jednoduchá fyzikální úprava a dezinfikace,
100
2000
200
5
1000
200
10
700
300
5
A2: normální fyzikální a chemická úprava a dezinfekce
2) Guidlines for drinking water quality, Genf 1993
3) Způsobilost tekoucích vod pro zásobování pitnou vodou, Technický řád, DVGW-Pracovní list W 251
______________________________________________________________________
- 52 ______________________________________________________________________
5. Závěr
Výsledky ukazují vhodnost využití huminových látek coby indikátorů původu a složek
odtoku. Ze zkoumání prostorové dynamiky se nechá v různých situacích na stejném
toku vysledovat tatáž tendence odvozená od oblasti původu popř. rozdělení organických
půd.
Rovněž jsou při vyhodnocení časové dynamiky vidět v obou povodích shodné výsledky.
Rozdíl mezi situací před a po roztátí sněhu je jednoznačně rozpoznatelný.
Odtok během tání sněhu dominuje především tající vodou a koncentrace kyseliny
fulvinové tak nabývá jen středních hodnot. Během této fáze se překrývá více procesů,
z čehož vychází špatná korelace mezi odtokem a koncentrací kyseliny fulvinové stejně
jako koncentrace kyseliny a pH-hodnoty. Pro další výzkum souvislosti se ukázalo jako
nezbytné odebrat během této fáze vzorky v mnohem těsnějším odstupu, aby bylo možno
popsat denní průběh tání sněhu a dalších souběžných procesů. Krom toho muselo dále
následovat intenzivní studium jednotlivých průběhů tání sněhu.
Ve fázi pro roztátí sněhu se odtok během povodňových vln vyznačuje především
nasyceným povrchovým odtokem s vysokou koncentrací kyseliny fulvinové. Oblast
UHL je díky drenážním příkopům odvodněna podstatně rychleji než JZD, což se
projevuje na dynamice kyseliny fulvinové.Tato fáze se vyznačuje mnohem lepší
korelací odtoku a koncentrace kyseliny stejně jako koncentrace a pH. Souvislost mezi
odtokem a koncentrací kyseliny fulvinové odpovídá chováním logaritmické funkci.
Oproti tomu je vztah koncentrace kyseliny a hodnoty pH lineární, což potvrzuje význam
kyseliny fulvinové pro kyselý charakter toku.
Pro další pozorování, identifikace místa původu prostřednictvím kyseliny fulvinové se
jeví jako smysluplné takové provedení v oblasti, v níž se jednotlivé regiony od sebe
zřetelně odlišují a umožňují tak lepší zařazení výsledků podle regionů.
______________________________________________________________________
- 53 ______________________________________________________________________
6. Použitá literatura
Akker, van den M.F.A., C.O.G. van Haselen (1995): Hydrogeological reconnaissance
of the Černá Nisa and Černá Desná catchment in the Jizera Mountains (Czech
Republic).
Bönisch, S. (2005): Vergleich der Temperatur und Schneedecke von zwei
Einzugsgebieten im Isergebirge (Tschechische Republik). Praktikumsbericht IHIZittau
DIN EN 1484 (1997): Anleitung zur Erfassung des gesamten organischen Kohlenstoffs
(TOC) und des gelösten organischen Kohlenstoffs (DOC). Normenausschuss
Wasserwesen (NAW) in DIN Deutsches Institut für Normung e.V.
Gerd L. (2003): Huminstoffe. Vorlesungsskript Meereschemie 1 Forschungszentrum 1
Terramare http://www.terramare.de/files/MC1_Huminstoffe.pdf (29.09.2006)
Kändler, M. (2004): Vergleich der Wasser- und Stoffhaushalte von zwei kleinen
Einzugsgebieten im Isergebirge (Tschechische Republik). Praktikumsbericht IHIZittau
Kinne, M. (2005): Isolation and Characterisation of Humic Substances. School of
Science and the Environment Coventry University
LfU (Landesanstalt für Umweltschutz) Baden-Württemberg und Roth, L. (2001):
Grenzwerte Kennzahlen zur Umweltbelastung in Deutschland und in der EG –
Tabellenwerk. 14. Ergänzungslieferung Landsberg ecomed Fachverlag
Povodí
Labe
(2006):
Wasserstände
und
Abflüsse.
http://www.pla.cz/portal/sap/de/index.htm (1.4.2006 bis 30.09.2006)
Scheffer, F. & Schachtschabel, P. (1992): Lehrbuch der Bodenkunde. 13. Auflage
Stuttgart Ferdinand Enke Verlag
______________________________________________________________________
- 54 ______________________________________________________________________
Steinberg, C. (2001): Die lange vernachlässigte ökologische Regulation in
Binnengewässern: Gelöste Huminstoffe – Teil I: Wo liegt das Problem. Wasser &
Boden, 53/11, 41-43.
Tachecí, P. und Šanda, M. (2006): Ponded infiltration experiments at Uhlířská
catchment. http://cecwi.fsv.cvut.cz/jiz/erbpt/erbpt.htm (27.09.2006)
Volkmann, N. (2002): Gelöste organische Kohlenstoffverbindungen (DOC) im
Dürreychbachtal (Nordschwarzwald). Promotion Universität Fridericiana zu Karlsruhe
(TH)
Yonemoto
I.
(2006):
http://en.wikipedia.org/wiki/Image:SizeExChrom.png
(29.08.2006)
Ziechmann W. (1996): Huminstoffe und ihre Wirkung. Heidelberg, Berlin, Oxford
Spektrum Akademischer Verlag
Ziechmann, W. (1994): Humic Substances. Mannheim: BI-Wissenschaftsverlag
Ziechmann, W. (1980): Huminstoffe.Weinheim, Deerfield Beach (Florida), Basel
Verlag Chemie
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
Přílohy:
Příloha I
- Mapa půd pro povodí Uhlířská
Příloha II
- Mapa půd pro povodí Jezdecká
Příloha III - Topografická mapa pro povodí Uhlířská
Příloha IV - Topografická mapa pro povodí Jezdecká
Příloha V
- Detailní zobrazení nepřetržitého testování na odtoku z oblasti
Příloha IV - Grafy frakcí kyseliny fulvinové
______________________________________________________________________
Příloha I
Mapa půd pro povodí Uhlířská
______________________________________________________________________
Příloha II
Mapa půd pro povodí Jezdecká
______________________________________________________________________
Příloha III
Topografická mapa pro povodí Uhlířská
______________________________________________________________________
Příloha IV
Topografická mapa pro povodí Jezdecká
______________________________________________________________________
Příloha V
Detailní zobrazení nepřetržitého testování na odtoku z oblasti
______________________________________________________________________
Obr. 1: Výsledky pH- hodnot, koncentrací kyseliny fulvinové a DOC znázorněné v souvislosti s odtokem, srážkami, teplotou a průměrnou denní teplotou v závislosti
na čase pro povodí Uhlířská v hlavní fázi I
______________________________________________________________________
Obr. 2: Výsledky pH- hodnot, koncentrací kyseliny fulvinové a DOC znázorněné v souvislosti s odtokem, srážkami (zobrazeno teprve od 12.5.06), teplotou a
průměrnou denní teplotou v závislosti na čase pro povodí Uhlířská
______________________________________________________________________
Obr. 3: Výsledky pH- hodnot, koncentrací kyseliny fulvinové a DOC znázorněné v souvislosti s odtokem, srážkami, teplotou a průměrnou denní teplotou v závislosti
na čase pro povodí Jezdecká v hlavní fázi I
______________________________________________________________________
Obr. 4: Výsledky pH- hodnot, koncentrací kyseliny fulvinové a DOC znázorněné v souvislosti s odtokem, srážkami (zobrazeno teprve od 12.5.06), teplotou a
průměrnou denní teplotou v závislosti na čase pro povodí Jezdecká
______________________________________________________________________
Příloha VI
Grafy frakcí kyseliny fulvinové
______________________________________________________________________
Obr 1: Chování frakcí kyseliny fulvinové znázorněné v souvislosti s odtokem, srážkami teplotou a průměrnou denní teplotou v závislosti na čase pro povodí
Uhlířská
______________________________________________________________________
Obr.2: Chování frakcí kyseliny fulvinové znázorněné v souvislosti s odtokem, srážkami teplotou a průměrnou denní teplotou v závislosti na čase pro povodí
Jezdecká