Voda pro život

Voda je základním předpokladem existence života, podstatným činitelem životního prostředí, jedním z klíčových přírodních zdrojů a nenahraditelnou surovinou ve většině hospodářských odvětví. Nevhodné zásahy do kvality či koloběhu vody v přírodě mohou způsobit řetězce závažných následků. Je proto důležité, aby byl přístup k vodě interdisciplinární a koordinovaný, obzvláště pak ve specifických podmínkách České republiky.

Zásluhou Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR, v. v. i., bylo na počátku roku 2018 do výzkumného programu Strategie AV 21 Přírodní hrozby nově zařazeno téma Voda pro život. Zaměřuje se na komplexní a systematický výzkum a spolupráci mezi odborníky a zainteresovanými subjekty v oblasti ochrany a využití vodních zdrojů a na problematiku zásobování vodou a zachování čistoty vod. Nedílnou součástí projektu je komunikace s nejširší veřejností, přinášející všeobecnou informovanost ohledně významu a stavu vod, využití nejnovějších technologií v dané oblasti a přístupů umožňujících co možná nejšetrnější nakládání s vodními zdroji.

Z pracovišť Akademie věd se na tématu podílí Biologické centrum AV ČR, v. v. i., Mikrobiologický ústav AV ČR, v. v. i., Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i. a Ústav pro hydrodynamiku AV ČR, v. v. i.. Dalšími spolupracujícími partnery jsou Centrum pro otázky životního prostředí UK v Praze, České vysoké učení technické v Praze, Povodí Vltavy s. p., Přírodovědecká fakulta UK v Praze, Vodohospodářská společnost Vrchlice-Maleč a. s., Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka a Želivská provozní a. s..

Uvedené instituce se společně podílejí na tzv. aktivitách, jejichž náplní je uskutečňování nejrůznějších akcí, seminářů, workshopů a projektů s cílem propojit vědeckou komunitu s průmyslovou a podnikatelkou sférou i nejširší veřejností. Aktivity jsou přitom realizovány v rámci následujících podtémat:

Člověk a voda

Voda je pro člověka naprosto zásadním zdrojem, který umožňuje existenci a rozvoj lidské společnosti, je proto důležité dbát na šetrné nakládání s vodními zdroji a na udržování uspokojivé kvality vod. K tomu je kromě kvalitního výzkumu a využívání moderních technologií zapotřebí také šířit potřebné informace směrem k širší odborné i nejširší laické veřejnosti, a zlepšit tak komunikaci mezi rozdílnými subjekty (výzkumné instituce, úpravny a čistírny vod, provozy s dopadem na kvalitu využité vody, jednotlivci řešící úpravu, čištění či znovuvyužití vody pro vlastní účely nebo i běžní spotřebitelné vody z hromadného zásobování), jichž se využití vod dotýká.

Kvalita vody

Kvalita vody je ovlivňována celou řadou faktorů zahrnujících antropogenní i přírodní procesy od lokálního znečišťování po globální změnu klimatu. Bližší poznání jednotlivých činitelů a odhalení vzájemných interakcí mezi nimi je tedy pro udržení kvality vod zcela zásadní. Aktuálními tématy jsou např. výzkum vlivu klimatických změn na vodní ekosystémy, odhalení principů vzniku a rozvoje sinicového vodního květu v závislosti na stupni eutrofizace povrchových vod nebo výzkum působení antropogenních mikropolutantů (např. pesticidy, léčiva) ve vodním prostředí.

Úprava pitné vody

Vzhledem ke klimatickým změnám, znečišťování životního prostředí a zároveň rychle rostoucímu počtu lidské populace je kladen stále silnější tlak na získání kvalitní pitné vody i ze zdrojů, jejichž kvalita je problematická. Je proto zapotřebí optimalizovat stávající a vyvíjet nové technologie umožňující uspokojovat tuto poptávku po značném množství kvalitní pitné vody. I v rámci České republiky je při úpravě vody často nutné vyrovnávat se se sezónními výkyvy ve kvalitě surové vody, které jsou mnohdy způsobeny např. masivním rozvojem vodního květu. Vedle optimalizace procesů a vývoje nových technologií je tedy žádoucí i úzká a intenzivní spolupráce mezi výzkumnými pracovišti a úpravnami vod, což umožní rychlý přenos nejnovějších odborných poznatků do vodárenské praxe.

Kontaminace a dekontaminace vod

Využití vody pro lidské účely klade stále větší a větší nároky na její kvalitu, a to paradoxně v době, kdy se kvalita přírodních zdrojů v důsledku lidské činnosti neustále zhoršuje. Aby bylo možné tyto zdroje účinně chránit a zabránit jejich další kontaminaci, je třeba popsat, pochopit a následně využít rozkladné mechanismy, které vedou k přirozené dekontaminaci vody. Cílem tohoto tématu je studium procesů vedoucích k přirozené obnově vod ve smyslu odstraňování především organických kontaminantů. V rámci tématu budou studovány jak přirozené biologické procesy, zahrnující hlavně činnosti mikroorganismů, tak i procesy technologické, které kromě biologických procesů zahrnují také postupy fyzikálně-chemické. Pozornost bude věnována jak klasickým organickým polutantům, tak látkám ze skupiny nově se objevujících polutantů (tzv. new-emerging pollutants) zahrnující endokrinně aktivní sloučeniny, farmaceutické přípravky a další biologicky aktivní sloučeniny z produktů denní spotřeby. Důležitým tématem je rovněž identifikace nových polutantů, ve smyslu detekce biologických aktivit nových látek antropogenního původu a rovněž vývoj analytických metod pro jejich stanovení.

Voda v krajině

Voda významně ovlivňuje řadu přírodních procesů a většinu lidské činnosti. Z hlediska přírodních procesů je voda hlavním transportním médiem živin a polutantů a její množství tedy ovlivňuje intenzitu těchto procesů. Množství dostupné vody je zároveň významným faktorem určujícím hospodářské využití krajiny. Popis koloběhu vody v krajině tedy představuje nezbytnou informaci jak pro studium geochemických procesů, tak pro plánování v oblasti vodohospodářského managementu a ostatní hospodářské činnosti. Cílem tématu je získání hlubších znalostí o pohybu vody v krajině. Pozornost bude zaměřena zejména na jednotlivé procesy kontrolující pohyb vody, její výsledné prostorové rozložení a proměny jejího množství v čase. Výsledky by měly přispět ke stanovení retence vody v různých typech krajiny a následně k využití těchto znalostí pro modelování různých scénářů jejího vývoje. To by umožnilo objektivně hodnotit případné zásahy člověka do krajiny s cílem retenci vody ovlivňovat.

Voda jako reakčně-transportní prostředí

Voda je základním transportním médiem umožňujícím přenos hmoty, energie i informací a umožňuje tak veškeré chemické, biochemické či biologické reakce a interakce mezi komponenty disperzního systému, kterým jsou všechny myslitelné typy vody (přírodní, užitkové, odpadní atd.). Cílem tématu je studium hydrodynamických aspektů procesů probíhajících ve vodním prostředí. Pozornost bude věnována především hydrodynamickým aspektům transportu látek (transport plavenin a sedimentů v říčních systémech a umělých kanálech), environmentálních technologií a technologií čištění a úpravy vody (aerace, koagulace, flokulace, flotace, sedimentace, dispergace, míchání) atd. Výsledky by měly přispět k popisu hydrodynamických aspektů přírodních procesů, např. transport plavenin v říčních korytech, a optimalizaci a zefektivnění hydrodynamických procesů technologií čištění a úpravy vody, např. procesy míchání při úpravě vody.

Co je Strategie AV 21?

Strategie AV21 byla přijata v roce 2014 Akademií věd České republiky s cílem realizovat špičkový výzkum zaměřený mimo jiné i na problémy a výzvy, kterým je vystavena současná společnost. Svou vědomost závazku vůči veřejnosti dokazuje AV i mottem projektu, které zní „Špičkový výzkum ve veřejném zájmu“. V současné době zahrnuje Strategie AV21 celkem osmnáct koordinovaných výzkumných programů vzájemně spolupracujících pracovišť AV ČR a dalších institucí. Výzkum se orientuje především na řešení současných problémů s důrazem na praktické využití výsledků v ekonomicky a společensky důležitých oblastech, hlavně pak v praxi.

Neméně významnou součástí projektu Strategie AV21 jsou i Aplikační laboratoře AV ČR, jejichž cílem je poskytovat kontakty a rozšiřovat spolupráci pracovišť AV ČR s aplikační sférou. Přitom je však zachována rozhodující role základního výzkumu, který podmiňuje vývoj všech vědeckých disciplín.

Kategorie Dlaždice.