Ochrana životního prostředí je jednou z významných celospolečenských potřeb. Pro její naplnění je nezbytný i příslušně orientovaný aplikovaný výzkum. Do roku 2013 mělo Ministerstvo životního prostředí svůj „Resortní program výzkumu v působnosti Ministerstva životního prostředí ČR na léta 2007–2013“. V souvislosti se schválenou Reformou systému výzkumu, vývoje a inovací v České republice přestalo Ministerstvo životního prostředí být poskytovatelem podpor na výzkum. Neznamená to, že by aplikovaný výzkum v oblasti životního prostředí nebyl v České republice dále podporován, ale po skončení tohoto programu nebyl v České republice specializovaný program zaměřený na otázky životního prostředí a výzkum v této oblasti byl součástí jinak cílených programů. Až v březnu 2019 schválila vláda nový program Ministerstva životního prostředí na podporu aplikovaného výzkumu, experimentálního vývoje a inovací v oblasti životního prostředí s názvem „Prostředí pro život“. Administrátorem programu je Technologická agentura České republiky a první veřejná soutěž byla vyhlášena už 12. června 2019. O tom, že podobně cílený program v České republice chyběl, svědčí nebývalý zájem žadatelů. Do první veřejné soutěže bylo přihlášeno 328 návrhů projektů, z nichž k dalšímu hodnocení postoupilo 292 návrhů. Z tohoto množství nebylo doporučeno k podpoře 64 návrhů. Bohužel finanční prostředky alokované na první veřejnou soutěž neumožnily podpořit všechny kvalitní projekty, které byly doporučeny k podpoře a TAČR zveřejnil seznam 25 „vítězných“ projektů. Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, v. v. i., patřil v této veřejné soutěži mezi úspěšné žadatele a v roce 2020 je tak možno zahájit řešení šesti projektů s podporou z programu Prostředí pro život.

Projekt SS01010248 Studie vnosu pesticidů a dalších mikropolutantů do vodárenských nádrží v povodí Moravy a Dyje řeší VÚV TGM jako jediný řešitel. Hlavním cílem projektu je posoudit časoprostorovou dynamiku vnosu vybraných pesticidů a dalších polárních i nepolárních mikropolutantů do pěti vodárenských nádrží v povodí Moravy a Dyje. Předmětem ověření budou polární organické látky (polární pesticidy, vybraná farmaka, endokrinní disruptory) a nepolární látky (polyaromáty, organochlorové pesticidy, polychlorované bifenyly). Screening bude realizován převážně použitím technik pasivního vzorkování vod, které umožňují podchycení i náhodného znečištění a zvyšují (proti konvenčnímu vzorkování) detekovatelnost nízkých koncentrací mikropolutantů. Každá z nádrží bude takto monitorována během jedné celé vegetační sezony (osm měsíců) s 30denní expozicí sad pasivních vzorkovačů v každé vzorkovací kampani na vytipovaných přítocích do nádrže. Ve spolupráci s Povodím Moravy, s. p., byly vybrány nejvýznamnější vodárenské nádrže a dále ty, kde na základě současných znalostí správce povodí přetrvávají lokální problémy zdrojů znečištění. Nejvýznamnější jsou VN Vír I a VN Mohelno, dále pak menší VN Hubenov, VN Opatovice a VN Ludkovice (poslední dvě jmenované se nacházejí v povodí řeky Moravy, ostatní v povodí řeky Dyje). Pokud to bude umožněno, bude pasivní vzorkování mikropolutantů realizováno i na nátoku surové vody do úpraven vody uvedených nádrží. V menším rozsahu bude ověřena kvalita vypouštěných odpadních vod z vybraných zdrojů komunálního a průmyslového znečištění s ohledem na zájmové polutanty a v případě VN Vír I i významné přítoky Svratky. Výsledky chemických analýz GC, LC-MS/MS a LC-Q-TOF-MS budou vyhodnoceny ve spojitosti s hydrologickými a klimatologickými daty shromažďovanými během vzorkování nepřetržitě v denním kroku. Součástí řešení projektu je i necílená organická stopová analýza extraktů membrán pasivních vzorkovačů hlavních přítoků do nádrží a ověření genotoxicity izolátů. V roce 2020 budou realizovány přípravné práce nezbytné pro zahájení pasivního monitoringu a laboratorních analýz plánovaných na období 2021–2022. Na základě znalosti místních podmínek bude v terénu ve spolupráci se správcem Povodím Moravy, s. p., proveden výběr lokalit vhodných pro osazení pasivních vzorkovačů a provedena rešerše dostupných dat ze zájmových lokalit. Proběhnou jednání na úpravnách vody. Následně bude zpracován vzorkovací plán a plán analýz pro následující rok.

Projekt SS01010231 Dopady atmosférické depozice na vodní prostředí se zohledněním klimatických podmínek řeší VÚV TGM ve spolupráci s Českým hydrometeorologickým ústavem a Výzkumným ústavem Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, v. v. i. Cílem projektu je přispět k podrobnějšímu pochopení vztahu mezi atmosférickou depozicí, znečištěním vod a dalších složek životního prostředí pro rizikové látky, zejména vybrané těžké kovy a polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU). Pro správné zacílení opatření na dosažení dobrého stavu vod je potřeba odlišit zatížení vodního prostředí znečišťujícími látkami z ovzduší a z jiných zdrojů, odlišit aktuální vstupy z ovzduší od zatížení, které pochází ze znečištění ovzduší v minulosti, ale je dosud deponováno v jiných složkách životního prostředí a postupně se uvolňuje, a rozlišit, které druhy případně vzorce využití území vedou k výraznějšímu zatížení vodního prostředí a jak se projevuje vliv klimatu. Práce v roce 2020 jsou zaměřeny na vyhodnocení dostupných údajů o stavu povrchových a podzemních vod podle vybraných ukazatelů (benzo(a)pyren a vybrané kovy – zejména Cd, As, Hg, Ni, Pb) v několika časových horizontech, aby byla zachycena jak běžná situace, tak klimatický extrém. Dále na přípravu map celkové atmosférické depozice pro stejné ukazatele pro Českou republiku opět ve 3–4 časových horizontech. Na základě průběžných výsledků těchto dvou aktivit budou vybrány tři modelové lokality o rozloze dílčího povodí útvaru povrchových vod (tedy cca 100 km2), na kterých bude proveden odběr a vyhodnocení biologického materiálu, vody a sedimentu v toku.

Projekt SS01010208 Řízená dotace podzemních vod jako nástroj k omezení dopadů sucha v ČR řeší VÚV TGM ve spolupráci s Českou geologickou službou. Hlavním cílem projektu je změna hospodaření s podzemní vodou z dosavadního převládajícího pasivního přístupu k ochraně vod ve formě restriktivních opatření na aktivní přístup využívání volných objemů v hydrogeologických kolektorech ke zvyšování zásob podzemní vody v krajině. Projekt cílí i na lepší zapojení hodnocení stavu podzemních vod do systémů operativního řízení (např. systém HAMR), které se snaží Ministerstvo životního prostředí dlouhodobě prosazovat. Projekt se skládá ze tří hlavních částí: (1) výzkum využívání metod řízené dotace pro zvyšování zásob podzemních vod, a určení vhodných území k její aplikaci, (2) sestavení celorepublikové mapy zranitelnosti kvantity podzemních vod k suchu, a (3) výzkum a ověření signálních hladin pro hodnocení sucha na podzemních vodách. Tříletý projekt bude trvat do března roku 2023. Výstupy projektu budou důležité pro rozhodovací proces tzv. suchých komisí podle připravované novely vodního zákona, dále jako podklad pro státní a správní orgány (pro zvýšení efektivity jejich rozhodování, např. o optimální volbě a podpoře projektů k zadržování vody v krajině), a také pro operativní využití v monitoringu a předpovědích stavu podzemních vod (zvláště zajišťovaných ČHMÚ a systémem HAMR). V roce 2020 proběhne úvodní část projektu spočívající v aktualizaci dat z dostupných GIS vrstev potřebných jak pro mapu vhodnosti území pro řízenou dotaci, tak pro mapu zranitelnosti kvantity podzemních vod k suchu. V úzké spolupráci s ČHMÚ bude také probíhat příprava nastavení prostředí pro plné využití a propojení výstupů projektu se systémy ČHMÚ a HAMR.

Projekt SS01020052 Potenciál a rizika závlah na území ČR v měnícím se klimatu řeší České vysoké učení technické v Praze ve spolupráci s VÚV TGM, Českou zemědělskou univerzitou v Praze, Ústavem výzkumu globální změny AV ČR, v. v. i., a společností HANKA MOCHOV, s. r. o. Projekt je zaměřen především na aplikovaný výzkum. Nové poznatky a postupy přispějí k dlouhodobému plánování potřeb vody pro závlahy ve vazbě na predikci sucha a její pokrytí z vodních zdrojů v měnícím se klimatu. Budou sloužit jako podklad k návrhu ekonomicky efektivních adaptačních opatření v lokálním i regionálním měřítku. Výsledky projektu tak budou mít následný pozitivní celospolečenský dopad a umožní dlouhodobé koncepce v plánování krajiny. Hlavní prioritou projektu je výzkum a modelovaní budoucích potřeb vody pro závlahy a zhodnocení dostatečnosti jejich pokrytí. Cílem projektu je rozdělit území ČR na základě očekávaných dopadů změny klimatu na vláhovou potřebu rostlin, dostupnost vodních zdrojů a míru ohrožení suchem. Zároveň tím bude vytvořen podklad pro adaptaci na zvyšující se riziko zemědělského sucha prostřednictvím závlah s lokálními i centralizovanými zdroji. Vedlejšími prioritními cíli jsou potom plánování, příprava zavádění adaptačních opatření a monitoring a predikce sucha. V neposlední řadě je cílem i koncepční plánování krajiny s ohledem na budoucí využitelnost a produkční schopnost půd. Výsledky projektu budou přispívat k udržitelnému využívání vodních zdrojů a obecně budou i díky experimentální části projektu stabilizovat a rozšiřovat znalostní základnu, která výrazně přispěje k zajištění bezpečného, zdravého a kvalitního prostředí v České republice. V roce 2020 budou identifikovány potřeby vody pro závlahy na území České republiky a dále budou vytipovány pilotní lokality, na kterých bude probíhat podrobné zhodnocení. Na těchto lokalitách bude v letošním roce zřízena monitorovací síť základních meteorologických veličin. Velké množství činností v roce 2020 je také zaměřeno na sběru podkladů (data, historické dokumenty).

Projekt SS01020275 Zadržování vody v krajině pomocí umělé infiltrace jako nástroj v boji proti suchu řeší VÚV TGM ve spolupráci se společnostmi PROGEO, s. r. o., a Vodovody a kanalizace Přerov, a. s. Jeho cílem je ověřit v pilotním území pokrývajícím větší část povodí dolní Moravy technologii břehové infiltrace, při které rychle odtékající říční voda prosakuje do okolí a přeměňuje se ve vodu podzemní. Tím se vytvářejí nové zdroje vod s vyšší kvalitou, které mají v krajině výrazně delší dobu setrvání. V rámci projektu budou kvantifikovány tyto zdroje a současně bude navržena a otestována optimální technologie jímání. Současně budou experimentálně testovány procesy probíhající při zasakování vyčištěných odpadních vod. Řešení projektu je plánováno až do roku 2023. Cílem prací v roce 2020 je dokončit „přírodní laboratoř“ a technicky ji vybavit, tj. probíhají přípravné a administrativní práce zaměřené na zajištění přístupů na pozemky, příprava a realizace nutných vrtů a první terénní práce.

Projekt SS01020006 Hybridní plazmochemická oxidace pro pokročilou dekontaminaci mikropolutantů a dezinfekci odpadních vod řeší společnost ZENA s. r. o., ve spolupráci s VÚV TGM, Botanickým ústavem AV ČR, v. v. i., a Masarykovou univerzitou v Brně. Projekt se zabývá dezinfekcí a dočištěním odpadních a kontaminovaných vod mikropolutanty pomocí inovativní technologie hybridní elektrochemické produkce oxidačních radikálů, synergicky kombinující vysokofrekvenční plazmovou úpravu odpadních vod s mikrokavitací, ozonizací a fotokatalytickým procesem. Tato metoda překonává omezení známých metod, tzv. pokročilých oxidačních procesů (AOP), a to v oblasti energetické a investiční nákladnosti, v produkci nežádoucích vedlejších produktů, a v úzkém intervalu vhodných reakčních podmínek. Navržená technologie vyplní chybějící vědomostní základnu především u ČOV do 500 EO, kde terciální stupeň dočištění standardně chybí a dochází tak k vypouštění mikropolutantů, jako jsou např. farmaka, pesticidy, hormony a fosfor, do vodních ekosystémů. Cílem prací v roce 2020 je zkonstruování zařízení pro jednotlivé oxidační procesy (kavitace, plazma, katalýza ve vznosu a ozonizace) s ohledem na kapacitu kombinovaného filtru a provedení diagnostiky účinnosti tvorby oxidačních radikálů jak v jednotlivém, tak kombinovaném uspořádaní instalovaných oxidačních technik.