Biofiltry

Skupina:

Biofiltry v zemědělské krajině jsou zařízení využívající přírodní biologické procesy k čištění vody z odtoku z polí. Obvykle odstraňují živiny (zejména dusík), pesticidy nebo sedimenty dříve, než voda dosáhne vodního toku nebo podzemních vod.

Biofiltry jsou technicko-ekologická opatření navržená k zachycení a vyčištění zemědělské odtokové vody prostřednictvím biologicky aktivního média. Využívají se zejména v oblastech, kde dochází k povrchovému odtoku nebo drenážnímu výtoku z polí – tedy tam, kde může dojít k přenosu znečištění do povrchových nebo podzemních vod.

Typy biofiltrů v zemědělské krajině

1. Denitrifikační biofiltry (denitrification bioreactors) – nejčastěji tvořené podzemním příkopem vyplněným organickým materiálem (např. dřevní štěpkou), kde se za anaerobních podmínek redukuje dusičnanový dusík. Instalují se na konci drenážního potrubí nebo v místech s trvalým průsakem vody.

2. Vegetační pásy s filtrační funkcí (vegetative filter strips) – zatravněné nebo porostlé pásy půdy, kterými protéká voda z polí, čímž dochází k mechanickému zachycení sedimentů a absorpci živin a pesticidů.

3. Umělé mokřady (constructed wetlands) – mohou plnit funkci biofiltru v rozsáhlejší podobě, využívají kombinaci fyzikálních, chemických a biologických procesů pro komplexní čištění vody.

Hlavní funkce biofiltrů

• Snížení koncentrace dusičnanů a fosforu ve vodách odtékajících z polí
• Rozklad pesticidů a herbicidů díky mikrobiální aktivitě
• Zachytávání sedimentů a organických částic
• Ochrana recipientů (potoků, řek, rybníků) před eutrofizací a kontaminací
• Podpora cílů ochrany vod a snižování emisí skleníkových plynů (např. oxid dusný z denitrifikace)

Výhody: Zlepšení kvality vody, Vysoká účinnost, Kompatibilita s jinými řešeními, Snižování znečištění složek ŽP

Nevýhody: Vysoké počáteční náklady, Nároky na údržbu, Omezený prostor, Možné negativní ekologické dopady, Legislativní a regulační omezení

Podmínky implementace:

V českých podmínkách se implementace biofiltrů v zemědělství řídí těmito klíčovými požadavky: je nutné dimenzovat je podle objemu a kvality odtoku z polí, nejčastěji se používají denitrifikační bioreaktory (biofiltry) tvořené štěpkovým nebo obdobným médiem pro redukci dusičnanů v drenážní či povrchové vodě; musí být zajištěna anoxická nebo nízko kyslíková prostředí, aby fungovala mikrobiální denitrifikace bez výrazných emisí oxidů dusíku; dále je třeba pravidelné sledování průtoku, účinnosti, změn média (výměna cca každých 5–10 let) a případné povolení podle vodního zákona, pokud zasahuje do drenáží nebo povrchové odtokové sítě.

Složka ŽP: voda

Složka ŽP (přesah): půda

Problematika invazních druhů:

V případě biofiltrů v podobě vegetačních pásů hrozí invaze pionýrských druhů vázaných na vlhká stanoviště, jako je např. netýkavka žláznatá.

Cena: 1500 - 10000 Kč/m3

Historie:

Biofiltry se v ČR začaly objevovat od 2010 jako součást výzkumných a pilotních projektů zaměřených na snižování dusičnanového znečištění ze zemědělství. Větší pozornosti se jim dostává od roku 2020 v souvislosti s tlaky na ochranu vod a implementací Směrnice o dusičnanech. Zatím nejsou běžně využívaným opatřením, ale jsou testovány v rámci inovativních přístupů a nature-based solutions (NBS) pro zemědělské povodí.

Reference:

Kontaktní osoba: Michal Šereš (NBS expert)