Model chemismu povrchových vod

Odběry povrchových vod

Vzorkovnice pro odběry vzorků povrchových vod byly vyrobeny z polyetylénu (PE) nebo polypropylénu (PP) a byly používány následovně: speciálně připravované 50 ml vzorkovnice pro vzorek na stanovení kationtů (loužení 50% HNO3, přechovávání s náplní 1% HNO3), pečlivě vymyté 30 ml nebo 50 ml ampule přechovávané s náplní destilované vody pro stanovení aniontů (a ve druhé etapě též DOC) a běžné 100 ml vzorkovnice pro vzorek na stanovení pH a měrné vodivosti. Ve druhé etapě byly navíc používány též 50 ml vzorkovnice pro stanovení celkového fosforu, vymývané 15%-ním roztokem Na2CO3 při 70 °C a přechovávané s náplní redestilované vody. Vzorky na stanovení kationtů (50 ml) byly po odběru okyseleny 0,5 ml 50% HNO3 p.p. (navíc přečištěné destilací pod bodem varu), aby se potlačila sorpce stopových prvků na stěny nádoby. Odebrané vzorky byly chráněny před zvýšenou teplotou a slunečním zářením (zvláště vzorky na stanovení aniontů) a po návratu z terénu byly uloženy v chladničce, vzorky pro stanovení fosforu pak byly po odběru zamraženy a přechovávány při –20 °C.

Vzorky povrchových vod byly odebírány v období od dubna do října za stabilní hydrologické situace. Snahou bylo, aby aktuální průtok na nejbližším měrném profilu ČHMÚ se v době odběru pohyboval v rozmezí 0,5 – 2 násobku průměrného ročního průtoku.

V prvé etapě nebyly vzorky pro stanovení kationtů vzhledem k nedostupnosti technického zařízení při odběru filtrovány a po okyselení mohlo u některých stopových složek dojít k navýšení jejich koncentrace v roztoku o podíl, rozpuštěný z případně přítomné suspendované pevné fáze. V případě hlavních kationtů je ovšem absolutní většina těchto iontů je přítomna v roztoku již před okyselením a vliv filtrace je tak v rámci odběrových a analytických chyb zanedbatelný a proto není nadále diskutován. Tento nedostatek byl ve druhé etapě odstraněn filtrací vzorku pro stanovení kationtů (a veškerého rozpuštěného fosforu) přes jednorázové filtrační nástavce s membránou ze směsi acetátu a nitrátu celulosy (CME) o velikosti pórů 0,45 µm.

Statistické zpracování

Pro statistické zhodnocení dat byla použita neparametrická statistika, neboť distribuce většiny složek nesplňuje předpoklad normálního rozdělení. Obsahy tak byly hodnoceny na základě kvantilů (x%-ní kvantil má hodnotu, kterou nepřekračuje právě x% vzorků, 50% kvantil je medián, 25% a 75% kvantil jsou nazývány dolní a horní kvartil a jejich rozdíl pak mezikvartilové rozpětí)Distribuce hodnot koncentrací jednotlivých složek je graficky znázorněna formou krabicového diagramu, ve kterém je znázorněn medián, mezikvartilové rozpětí a odlehlé hodnoty, ležící mimo vnější hradby (hodnotu vnější hradby určuje poslední hodnota koncentrace, ležící pod (nad) hodnotou danou hodnotou příslušného kvartilu ± 3 x mezikvartilové rozpětí). Závislosti koncentrací na nadmořské výšce a hodnotě pH byly konstruovány tak, že soubor byl rozdělen podle nezávislé proměnné na jednotlivé, zpravidla ekvidistantní intervaly a proti mediánu nezávislé proměnné byly vyneseny hodnoty mediánu a obou kvartilů koncentrace sledované složky.

Mapy koncentrací

Vzhledem k charakteru distribuční křivky, která je s výjimkou pH bližší lognormálnínu rozdělení, byly pro sestavování geochemických map obsahů použity logaritmické hodnoty zjištěných koncentrací. Hodnoty koncentrací pod detekčním limitem byly nahrazeny 2/5 aktuálního detekčního limitu dané metody. Pro vykreslení map obsahů byl použit program SURFER (Golden Software Inc.). Data byla přepočítána do pravidelné sítě (gridu) 500×500 m metodou kriging, přičemž pro výpočet hodnoty v každém uzlu sítě bylo uvažováno okolí o poloměru 10 km, rozdělené do 4 sektorů. V úvahu byly brány hodnoty v maximálně deseti nejbližších bodech v tomto okolí, v každém sektoru však nejvýše 4. Nebyl-li nalezen odběrový bod v žádném ze sektorů, nebyla hodnota pro takový uzlový bod počítána. Izolinie pak byly proloženy tímto gridem a plochy mezi izoliniemi byly vybarveny. Koncentrační úrovně pro jednotlivé izolinie byly (s výjimkou pH) zvoleny tak, aby odpovídaly 5%, 15%, 25%, 50%, 75%, 85%, 95% a 99% kvantilům. V případě, že počet vzorků s koncentracemi pod detekčním limitem byl vyšší než 5%, byla hodnota prvé izolinie rovna tomuto detekčnímu limitu a přesahoval-li počet podlimitních vzorků další kategorie izolinií, nebyly tyto intervaly vykresleny.